[發明專利]基于動態小波指紋技術的儲罐底板腐蝕非接觸式超聲檢測方法

有效

• 申請號: 201410648212.0
• 申請日: 2014-11-15
• 公開（公告）號: CN104391039A
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發明（設計）人: 李兵;方舟;陳彥澤;常予;焦敬品
• 申請（專利權）人: 中國特種設備檢測研究院;北京工業大學
• 主分類號: G01N29/04
• 分類號: G01N29/04;G01N29/44;G01N29/32
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 沈波

技術領域

本發明涉及一種板結構腐蝕缺陷非接觸式超聲檢測方法，特別是基于動態小波指紋技術的儲罐底板腐蝕超聲掃描成像方法。該方法適用于常壓容器、大型儲罐等底板腐蝕缺陷的檢測，屬于無損檢測領域。

背景技術

大型常壓儲罐作為儲備原油、化工原料及其產品的專用設備，廣泛應用于石油、化工、國防、交通運輸等諸多領域。由于其盛裝著易燃易爆、劇毒或腐蝕液體，并長期運行在高溫、高壓環境下，儲罐底板極易出現腐蝕缺陷。儲罐底板腐蝕狀態是影響儲罐安全運行的決定性因素，其嚴重程度是指導儲罐維修決策制定的主要指標，而儲罐底板的腐蝕檢測與腐蝕安全評估是常壓儲罐安全運行的重要技術保障措施之一。

目前，儲罐底板腐蝕檢測有多種技術方法。在儲罐運行期間，使用聲發射技術檢測儲罐底板的腐蝕，可以對儲罐底板腐蝕狀態做出定性評價，并給出腐蝕缺陷的定位分布，但不能對底板腐蝕深度進行評價。在儲罐清罐檢測期間，常采用外觀檢查、超聲波測厚、漏磁檢測相結合的檢測方法，外觀檢查和超聲波測厚用于檢測和判斷均勻腐蝕程度，漏磁檢測用于檢測點腐蝕和區域性腐蝕缺陷。這些方法雖可避免一些腐蝕引起的泄漏事故，但由于需停產檢測，檢測時間長、費用較高，且檢修對象的確定存在盲目性，容易造成漏檢和過度檢驗，給儲罐的安全經濟運行帶來隱患。

針對儲罐現有檢測方法存在的不足，本專利提出一種基于動態小波指紋技術的儲罐底板腐蝕非接觸超聲檢測方法，實現儲罐底板腐蝕在線檢測。本方法在無需清罐的條件下，通過對底板腐蝕掃描成像，不僅可以實現底板腐蝕檢測、定位，同時可以實現腐蝕深度測量。

發明內容

本發明的目的在于提供一種大型常壓儲罐底板腐蝕非接觸式超聲檢測方法，特別是基于動態小波指紋技術的超聲掃描成像方法。在無需清罐的條件下，該方法采用液浸式探頭對儲罐底板進行掃描檢測，并通過對底面回波信號進行動態小波指紋分析，提取出底板上下表面的回波達到時間信息，再結合底板中波傳播速度，計算出底板厚度，從而實現腐蝕深度測量，并C掃描成像確定腐蝕所在的位置。

本發明提出的基于動態小波指紋技術的儲罐底板腐蝕非接觸式超聲檢測方法，其基本原理在于：

本文提出的動態小波指紋技術中，首先利用小波變換對噪聲干擾的原始時域信號進行分解。由于時域回波信號的類型不同，在信號分解時所選用的母小波函數和小波函數尺度也不盡相同。根據小波分解后的能量分布特性，可以得到不同尺度下的小波系數。

為抑制分解信號中噪聲的干擾，在不同尺度上對小波變換的系數采用閾值法進行處理。保留大尺度下幅值高于閾值的全部分解值，對于小尺度下的分解值，將幅值低于閾值的小波系數置為零，進行信號重構得到抑制噪聲后的信號。對降噪后的信號進行連續小波變換，可得到小波系數矩陣W(s,n)。計算小波系數矩陣W(s,n)的小波功率譜，用表示。

W‾2(n)=1JΣjJ|W(sj,n)|2---(1)]]>

當小波功率譜給定時，通過該功率譜圖可以確定脈沖信號的中心位置。