[发明专利]受限空间中储罐底部的声发射检测装置和方法

说明书

技术领域

本发明属于无损检测技术领域，具体涉及一种储罐在受限空间中的罐底声发射检测的安全防护方法和器具。 

背景技术

在全球石油战略资源的争相储备中，储油罐得到大量使用。随着使用年限的增加，油罐渗漏问题日益突出。油罐渗漏不仅使油料流失造成能源浪费，还会带来火灾、爆炸、污染等危险的发生。根据资料表明，储罐检测时发现储罐的罐底板腐蚀是最为严重的。因此储罐腐蚀检测、维修的重点一般放在底板上。我国传统罐底缺陷检测采用的是定期离线无损检测。检测过程包括停工、倒空、清洗、除锈（甚至拆保温）以及检测等工序，主要采用超声、磁粉和真空检测等技术，存在费用高、检测时间长等不足。许多油库在役的储油罐大多建于上世纪六、七十年代，为提高生存能力大多数建造在可密闭的罐室内，由于供应保障任务的需求，大多数油罐长期处于储油运行状态，在役时间长，很多已接近或超过设计使用寿命，相当数量的储油罐都存在不同程度的腐蚀变形等隐患，特别是罐底板的腐蚀缺陷问题最为突出。而且由于通常不具备定期开罐检测的基本条件而难以发现，罐底板穿孔渗漏时刻威胁着油库的储油安全和环境安全。因而在线检测技术日益凸显其优势。 

与离线检测相比，在线检测不需要停工、倒空、清洗和除锈等工序，而且具有检测时间短、费用低的优势。目前，国际上储罐底板在线检测的方法主要有机器人、超声导波、罐外探漏和声发射技术。机器人检测技术对检测设备的安全性、可控制性、密封性等要求较高，需要多种高新技术和高水平工业基础的支撑。目前世界各国有关油罐检测方法的技术规范还没有关于采用机器人进罐检测的条款，国内尚未见到使用机器人进行储罐在线检测的报道。而目前，国际上应用超声导波进行罐底检测的技术多处于研究探索阶段，它对检测表面要求较高，不能有保护层，无法实现罐底的全面检测，且检测结果无法区分外部缺陷和内部缺陷。对于大型储罐，由于底板焊缝对导波的严重衰减作用，因而只适合小型储罐底板或者大型储罐底板边缘板检测。油罐探漏技术主要有示踪剂法、电阻探漏法、超声波检漏法、质量平衡检漏法、地基土样分析法等等罐外探漏技术用于罐室储罐检测的主要问题是：罐室构造复杂，空间受限，钻孔技术复杂，且国内无同类技术研究基础，也无相应法规和标准。 

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种受限空间中储罐底部的声发射检测装置和方法，本发明在不影响储罐的正常运行情况下，对储罐进行无损检测，具有安全性高，经济性好，检测结果可靠。 

实现上述目的的技术方案如下： 

受限空间中储罐底部的声发射检测装置，包括：均匀布置在储罐壁同一水平圆周上的多个声发射传感器，每个传感器负责检测储罐上的一块区域，这些声发射传感器将储罐的机械振动转换为电信号；以及

各个声发射传感器均连接一个防爆电缆装置，防爆电缆装置将声发射传感器输出的电信号进行传输；以及

与各个防爆电缆装置电连接的声发射主机，该声发射主机发射的弹性波通过防爆电缆装置传播到达储罐的表面，引起供声发射传感器探测储罐罐底的机械振动；以及

与声发射主机电连接的计算机，接收来自于声发射主机处理的各声发射传感器的信号，判断各个声发射传感器检测该区域内的储罐底部的情况；以及

铅芯，在储罐上折断，发出折断信号作为可重复发出弹性波的模拟源，进行声发射主机校准、防爆电缆装置通道灵敏度校准、衰减测量和定位校准。

所述防爆电缆装置包括防爆电缆，该防爆电缆由第一隔爆盒、第二隔爆盒、电缆线组成，其中第一隔爆盒体内设有安全栅电路，第二隔爆盒内设有前置放大器，安全栅电路和前置放大器电连接，前置放大器的输出端连接电缆线。 

第一隔爆盒和第二隔爆盒之间设置有手提线。 

所述防爆电缆装置还包括一个卷盘，该卷盘由手提杆、支架、卷轮和隔爆盒筐组成，手提杆的一端与支架的连接，卷轮可转动地支撑在支架上，卷轮的轴向端面上设有有摇把、电缆线引出端和压条。 

所述声发射传感器通过磁性卡座固定在储罐壁面上。 

受限空间中储罐底部的声发射检测方法，包括以下步骤： 

步骤1，将铅芯断铅，铅芯折断时发出的信号作为可重复发出弹性波的模拟源，通过声发射传感器检测到该模拟源信号并传输至声发射主机，以进行声发射主机校准、防爆电缆装置通道灵敏度校准、衰减测量和定位校准；