[發明專利]一種基于神經網絡的高溫爐管損傷級別智能評定方法

在審

• 申請號: 201711067667.3
• 申請日: 2017-11-03
• 公開（公告）號: CN108037190A
• 公開（公告）日: 2018-05-15
• 發明（設計）人: 陳軍;文林;馬海濤;譚家隆
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: G01N29/44
• 分類號: G01N29/44;G01N29/11;G06N3/04
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 李曉亮;潘迅

本發明屬于無損檢測技術領域，提供一種基于神經網絡的高溫爐管損傷級別智能評定方法。首先，在分析采集數據特征的基礎上，設計焊縫識別算法與損傷評級算法，進行逐段標記：其次，利用焊縫識別算法將爐管段分為兩類‐焊縫段和非焊縫段；最后，利用損傷評級算法對非焊縫段爐管進行損傷級別的評定。本發明在對高溫爐管損傷級別進行評定時避免人為因素造成的誤判和漏判，同時能夠降低其他因素對級別評定的影響，以保證高溫爐管損傷級別的評定具有統一性和均衡性。

技術領域

本發明屬于無損檢測技術領域，涉及到高溫爐管損傷級別的評定，特別涉及到損傷級別的智能評定方法。

背景技術

制氫爐、轉化爐、裂解爐是煉油廠、化肥廠的核心裝置，而高溫爐管是這些裝置的關鍵部件。高溫爐管服役環境惡劣，承受高溫(950～1100℃)、高壓(2～5MPa)及各種流體的沖蝕。在高溫爐管長期的服役過程中，會逐漸產生組織劣化、蠕脹、微空洞、微裂紋等缺陷。組織劣化會導致爐管的持久強度、塑性、韌性等高溫力學性能指標嚴重下降，而微缺陷會逐漸發展成宏觀裂紋，這兩方面作用的共同結果是導致高溫爐管破裂。一臺裝置一般有幾十根至幾百根不等數量的高溫爐管，任何一根爐管的破裂都會導致整個裝置停車，輕則會造成每天上百萬元的經濟損失，重則會引起爆炸、火災、有毒有害介質泄漏等嚴重危害社會安全的惡劣事件，因此，定期對高溫爐管進行檢測檢驗，確定爐管的損傷級別，對保障爐管的安全運行具有重要意義。

目前對于高溫爐管有效的檢測手段是超聲透射法檢測，根據爐管的透聲性確定爐管的損傷級別：透聲性100～80％為A級；透聲性80～60％為B上級；透聲性60～40％為B級；透聲性40～20％為B下級；透聲性20％以下為C級。C級爐管必修立即更換，B下級爐管也應該更換，以便保障爐管的安全運行。爐管透聲性的好壞是通過超聲檢測時的接收波形體現的，接收波形越高、越雜亂，說明爐管的透聲性越差，爐管的損傷越嚴重，損傷級別也越高。但影響超聲檢測接收波形的因素非常多，除缺陷大小外，諸如爐管的蠕脹程度、爐管的表面狀態、超聲檢測時的耦合狀況、探頭架的磨損程度、操作人員的技術水平等均會影響接收波形的大小，即使對相同的接收波形，不同的檢測人員也可能得出不同的損傷級別評定，這將導致誤判和漏判，從而造成不必要的經濟損失，或者留下安全隱患。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供一種高溫爐管損傷級別的智能評定方法，避免人為因素和降低其他因素在高溫爐管損傷級別評定過程中產生的不利影響，以保證評定過程的統一性和均衡性。

為了達到上述目的，本發明的技術方案為：

一種基于神經網絡的高溫爐管損傷級別智能評定方法，在分析采集數據特征的基礎上，設計焊縫識別算法與損傷評級算法，進行逐段標記：利用焊縫識別算法將爐管段分為兩類-焊縫段和非焊縫段；利用損傷評級算法對非焊縫段爐管進行損傷級別的評定。本發明包括以下步驟：

1)采集數據

一根爐管是由幾個管段焊接而成，焊縫處的爐管外形輪廓近似拋物線，其余位置近似為直線，利用直線位移傳感器對爐管外形輪廓進行采樣，由公式(1)得到一根爐管管壁的原始數據y。

y＝cx[bi-ai(x-xi)2]+δ (1)