[发明专利]大型储罐底板腐蚀缺陷在线监测系统及方法

说明书

本发明提出了一种大型储罐底板腐蚀缺陷在线监测系统及方法，其中，检测系统包括：激励装置、传感装置和处理装置；所述激励装置，或者设置在储罐底板边缘的裸露部位，或者设置在储罐外壁上；所述传感装置采用分布式光纤传感系统或声发射传感器；传感装置采用分布式光纤传感系统时，分布式光纤传感系统的传感光纤布设在储罐底板的内壁上；传感装置采用声发射传感器时，声发射传感器通过吊缆悬挂在储罐内腔中部；所述传感装置的信号输出部与处理装置连接；本发明的有益技术效果是：提出了一种大型储罐底板腐蚀缺陷在线监测系统及方法，该技术可以对储罐底板缺陷进行在线监测，监测操作简单，成本较低，检测和定位的准确性都较高。

技术领域

本发明涉及一种储罐底板腐蚀缺陷在线监测技术，尤其涉及一种大型储罐底板腐蚀缺陷在线监测系统及方法。

背景技术

随着我国石油储罐等相关工业技术的迅猛发展，储罐底板、罐壁等结构所需的板材需求量也迅速增加；然而，铁板、钢板等金属板材在长期的生产及使用过程中不可避免地会出现腐蚀、脱落等缺陷，严重时会造成储油泄漏。

现有的储罐腐蚀缺陷检测技术主要有人工观测法、涡流检测法、漏磁检测法、声发射法、分布式光纤测振法及超声导波检测法；

其中，人工观测法的检测精度低，需要耗费很多人力和物力，且工作效率低，只能判断是否发生严重泄露情况，无法确定泄漏点位置，无法实现在线监测；涡流检测法和漏磁检测法无法实现连续监测，每次检测都需要对储罐进行清罐操作，十分麻烦；

超声导波检测法可以在不停产的情况下对小型储罐结构进行腐蚀缺陷检测，但对于大型储罐而言，由于储罐体量较大，其内部存在许多焊缝，而且焊缝类型也存在多样性，如对接焊缝、搭接焊缝和边缘板处的T型角焊缝等；超声导波传感器阵列通常布置在罐体外部，由于焊缝较多，超声导波在众多焊缝处均会发生散射，导致超声导波无法深入储罐底板内部，同时，传感器阵列也难以接收到与储罐底板有关的缺陷信息，因此无法对储罐底板上的缺陷进行准确识别和定位；声发射法和分布式光纤测振法均属于分布式测量系统，其传感器或传感光纤可以布置在储罐底板下表面上，因此也可以在不停产的情况下对储罐底板健康状态进行评估，但是，声发射法和分布式光纤测振法都只能在已发生泄露的情况下发挥作用，对于还处于发展阶段且未形成泄露的缺陷无法进行检测，比如钢板变薄、焊缝裂纹增长等缺陷，因此声发射法和分布式光纤测振法无法用于监测预警。

发明内容

针对背景技术中的问题，本发明提出了一种大型储罐底板腐蚀缺陷在线监测系统，其创新在于：所述大型储罐底板腐蚀缺陷在线检测系统包括：所述大型储罐底板腐蚀缺陷在线检测系统包括：激励装置、传感装置和处理装置；所述激励装置，或者设置在储罐底板边缘的裸露部位，或者设置在储罐外壁上；所述传感装置采用分布式光纤传感系统或声发射传感器；传感装置采用分布式光纤传感系统时，分布式光纤传感系统的传感光纤布设在储罐底板的内壁上；传感装置采用声发射传感器时，声发射传感器通过吊缆(声发射传感器的电气引线可沿吊缆布置，或者直接以声发射传感器的电气引线作为吊缆)悬挂在储罐内腔中部；所述传感装置的信号输出部与处理装置连接。

本发明的原理是：分布式光纤传感系统和声发射传感器均是现有技术中常见的传感装置；传感装置采用声发射传感器时，由于声发射传感器布设在储罐内部，其可以更好地接收来自于储罐底板的散射信息；传感装置采用分布式光纤传感系统时，通过激励装置主动施加激励，可以对储罐底板进行主动检测，解决了现有分布式光纤测振法只能在泄露情况下才能发挥作用的问题；具体应用时，还可将本发明与现有的超声导波传感器阵列相结合，由本发明对储罐底板进行检测，由超声导波传感器阵列对储罐底板以外的部位进行检测，这就使我们能够方便地对储罐整体的结构健康状态进行在线监测，及时发现缺陷隐患，出现缺陷隐患后能够及时处治。

具体应用时，对于新建的储罐，可在建造时，同时搭建本发明的监测系统，对于在役储罐，可对其进行一次性(后续监测过程不需要再次清罐)的清罐操作，然后将本发明的传感装置布置在储罐内；监测系统布设好后，后续运营过程中，就可以在不影响储罐正常使用的条件下，完成储罐结构健康检测，检测操作方便性较好，成本较低。