[发明专利]一种水浸式超声检测用储罐底板腐蚀评价实验系统及方法

说明书

本发明公开了一种水浸式超声检测用储罐底板腐蚀评价实验系统及方法，属于无损检测领域。以水浸式超声扫描系统为基础，搭建水浸式超声检测腐蚀评价系统；分别设定激励信号和接收信号相应参数，通过示波器观察接收到的时域波形信号对相应激励和接收信号参数进行微调；完成好参数设定以及选定检测条件后，对检测试件进行水浸式超声扫描，并存储检测数据。根据超声检测得到的板状试件特征值数据，计算区域分割阈值及标准等级对应特征值；分别计算每个位置点的特征值与标准等级的差异度，对每个位置点的腐蚀等级进行评价；最后，根据实际工况要求，确定腐蚀面积及深度的权重比，计算出整个试件的腐蚀等级，实现对于板结构试件的腐蚀等级评价。

技术领域

本发明涉及一种水浸式超声检测用储罐底板腐蚀评价方法，特别是用于大型常压储罐底板腐蚀的一种评价算法，属于无损检测领域。

背景技术

常压储罐是石化装置和储运系统的重要组成部分，具有容积大，分布集中，可储存易燃、易爆、有毒介质等特点。在常压储罐的使用过程中，由于承载介质的压力、温度以及外界环境因素的共同影响，储罐会产生腐蚀、裂纹等多种缺陷，其中罐底腐蚀是造成常压储罐失效的最主要原因之一。当储罐发生外泄时，不仅会造成环境污染，而且可能酿成重大火灾及爆炸事故，给企业带来无法挽回的经济损失和恶劣的社会影响。因此，开展储罐底板腐蚀检测及安全评估的研究工作十分必要。

对于罐底腐蚀，常规无损检测方法主要有：磁粉检测、漏磁检测、渗透检测和超声检测。磁粉检测是通过磁化储罐罐底，磁粉在缺陷处形成目视可见的磁痕，从而显示出缺陷信息，此方法检测迅速、对位于表面的缺陷检测灵敏度高，但只能检测近表面缺陷。漏磁检测具有操作方便、检测效率高、精度高等优点，但其只能粗略判断缺陷状态且对深度缺陷检出效果差。渗透检测可实现对于形状复杂缺陷的一次性全面检测，其局限性在于，检测程序繁琐，对于埋藏缺陷或闭合性表面缺陷无法测出，且对被检测物表面光洁度有要求。超声检测法操作简单、检测工艺成熟，但其不能直观反映检测区域的腐蚀情况。上述检测方法中，磁粉检测、渗透检测和漏磁检测均需要开罐进行，根据相关规定储罐每六年进行一次费用较高的开罐检验，较长的检测周期加剧了储罐安全使用风险。

为此针对储罐底板的检测，需要采用无需开罐便可初步了解罐底板腐蚀情况的一种无损检测策略；通过对于储罐损伤程度的初步评价结果，进一步选择更有效的检测方式。在降低了开罐检测成本的基础上，也可缩短管道的检测周期，实现储罐的在役维护。因此，本发明发展了一种水浸式超声检测用储罐底板腐蚀评价方法，实现了对于储罐底板的腐蚀损伤进行前期评估，提高了检测效率、降低检测成本。

针对结构腐蚀评价方法，国内学者开展了大量的研究。西安石油大学机械工程学院提出基于信息融合的油气管道内腐蚀评价方法。通过对大量生产工艺参数、腐蚀性物理化学参数进行多级别、多方面、多层次的处理，将其转化为等价腐蚀评价信息，以实现对腐蚀安全和防腐蚀效果的评价。

专利申请号：201410602563.8，一种油罐底板腐蚀风险定量评价方法。该方法能够检测油罐底板的腐蚀泄漏风险指数，但需要掌握被检测储罐的大量相关参数，对于缺乏详实数据的老旧储罐实现风险预测的难度较大。西南石油学院喻西崇等提出了基于模糊综合评判的注水管道腐蚀评价方法，但该方法考虑因素众多，不适用于超声检测腐蚀评级。

重庆理工大学提出了基于图像颜色的结构腐蚀等级评价方法，该方法利用RGB空间对结构腐蚀特征图像的颜色进行描述，借助图像分割技术实现结构腐蚀定量化评价。此方法通过获取检测区域的图像，定量分析腐蚀情况；但在储罐底板检测中很难直接获取腐蚀区域的图像，而是通过获取位置点超声波数据的形式来表征腐蚀区域的情况。

传统超声检测得到的检测数据不能直观地反映检测区域的腐蚀情况以及实现腐蚀等级的评价；并且现有结构腐蚀评价的方法在使用上限制条件颇多，并不适用于超声检测腐蚀的评价。