储罐声发射在线检测方法及其应用
2013-11-27赵永涛孙文勇胡家顺
承德石油高等专科学校学报 2013年1期
赵永涛,孙文勇,胡家顺,张 颖
(1.中国石油安全环保技术研究院,北京 102206;2.东北石油大学,黑龙江 大庆 163318)
化学腐蚀和电化学腐蚀是引起储罐罐底腐蚀穿孔、破裂的重要因素,而当罐底有腐蚀发生时,腐蚀过程会产生众多强度不等的声源,能否通过检测仪器接收和分析这些声信号,并在不开罐的条件下确定罐底腐蚀和泄漏的状态,是声发射技术领域的前沿研究课题。本文针对腐蚀产生的声源进行实验,并对模拟装置进行了在线检测。
1 储罐声发射在线检测方法的建立
1.1 实验
通过将传感器放入罐内水介质中和在靠近罐底的罐壁周围均匀阵列传感器相结合的实验方法依次来研究:1)断铅AE信号在罐内水介质中的衰减规律;2)对比分析腐蚀AE信号在经过腐蚀源金属壁、水介质、罐壁过程中的特征参量取值范围及腐蚀规律;3)提取放入罐内水中的传感器在不同的腐蚀阶段采集的腐蚀信号波形特性。
实验采集系统为美国PAC公司生产的SAMOS-32通道声发射检测系统,传感器为DP3I,工作频率范围为20~220 kHz。
在尺寸为Φ100 mm×200 mm×4 mm、材料为Q235的钢管上部连接PP-R管,通大气。圆筒的底部焊有法兰,其中插入一块材料为Q235的盲板并将其固定。在圆筒内部装入适量pH为2的硫酸溶液,并将其放入装有水的立式储罐内,进行持续腐蚀监测15 h。储罐选取小型立式模拟储罐。其装置简图如图1所示。

在距罐底板50 mm的罐壁周围等距离地耦合6个传感器,编号为1~6,在罐底中间处耦合1个传感器,编号为7,在腐蚀源装置外壁耦合1个传感器,距罐底50 mm,编号为8,在水中与8号等平面处放入传感器,编号为9,并将8和9号传感器与信号线连接处进行密封,传感器布置与数据采集系统如图2所示。……
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