罐底缺陷声发射检测实验研究.pdf

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1、中图分类号：TE988单位代码：10425学号：Z12060389罐底缺陷声发射检测实验研究TheExperimentalResearchofAcousticEmissionDetectionofTankBottomDefects工程领域：石油与天然气工程研究方向：油气储运工程作者姓名：荣海霞校内导师：李自力教授现场导师：王观军教授级高工二〇一五年五月TheExperimentalResearchofAcousticEmissionDetectionofTankBottomDefectsAThe

2、sisSubmittedfortheDegreeofEngineeringMasterCandidate：RongHaixiaSupervisor：Prof.LiZiliProf.S.E.WangGuanjunCollegeofPipelineandCivilEngineeringChinaUniversityofPetroleum(EastChina)摘要随着石油及石油化工产品在各大工业领域的广泛应用，世界对石油的依赖程度与日俱增，地上立式金属常压储罐以便于管理、低成本以及低投入等优点，已成为

3、石油储备基地上主要的储油容器，并且正向着集成化和大容量化发展。由于储罐材料本身及外界环境的影响，储罐坑点和裂纹等缺陷不可避免地出现，大大降低了储罐的安全性，增加了存储介质泄漏事故的发生率，进而造成环境污染和经济损失。储罐底板缺陷位置隐蔽，且事故发生率随储罐服役年数的增长而增大，因此需要对储罐底板的缺陷情况进行定期检测。常规的检测方法需要停止储罐作业，排出罐内产品并清理罐内剩余的淤积物，最后采用漏磁检测或超声波检测等方法进行罐底缺陷检测，浪费人力、物力和财力。声发射检测方法无需停产，采取“被动听声

4、”的方式，采集罐底缺陷声发射信号，确定缺陷的位置和缺陷发出声发射信号的时间，评定缺陷的严重性。经查阅文献，目前罐底缺陷声发射检测已取得一定成绩，但是仍无法对罐底缺陷进行定性判断和定量分析。本文围绕该问题，进行室内实验研究，具体研究内容及成果如下。一、建立了室内立式金属常压储罐模型，并在罐底板上分别构造了典型尺寸的圆柱形坑点缺陷以及裂纹缺陷。二、对声发射仪进行了二次开发，配置了波形采集卡和波形分析软件包，开发了多重滤波功能，优化了滤波参数，提高了滤波去噪的效果。三、编制实验计划书，按实验计划书进行

5、实验，采集罐底坑点和裂纹缺陷的声发射信号数据。四、联合通过多重滤波和归一化分析方法，得到了声发射特征参数与坑点、裂纹缺陷发展程度的对应关系，建立了相应的缺陷定量数学模型和缺陷声发射特征参数数据库，从而实现了对坑点和裂纹缺陷的定量分析。五、联合通过频谱分析和小波分析处理方法，得到了声发射频谱特征与坑点、裂纹缺陷的对应关系规律，从而实现了对典型缺陷的定性分析。六、采用坑点和裂纹缺陷定量数学模型，对常压储罐底板声发射现场检测采集到的数据进行分析计算，将计算结果与开罐检测的结果进行对比分析，得到坑点缺陷

6、定量数学模型的准确率可达到76%，裂纹缺陷定量数学模型的准确率可达到75%。关键词：常压储罐，声发射检测，罐底缺陷，定量分析，定性分析，现场验证iTheExperimentalResearchofAcousticEmissionDetectionofTankBottomDefectsAbstractAsoilandpetrochemicalproductsarebeingusedmoreandmorewidelyinindustryareas,thedegreeofdependenceonoil

7、oftheworldincreases,becauseofbeingeasytomanageandinexpensive,etc,verticalmetalatmospherictanksonthegroundhavebeenthemaincontainerofreservebaseanddevelopingtowardsintegrationandlargecapacity.Becauseoftheinfluenceofthetankmaterialandtheexternalenvironm

8、ent,thepitandcrackdefectsofthetanksinevitablyoccur,thishasreducedthesecurityofthetanksgreatlyandincreasedtheaccidentrateofstoragemediumleakageandcausedenvironmentalpollutionandfinancialloss.Thepositionofthedefectsintankbottomplatearesecludedandtheacc