陶陈华

摘要：针对现有石油化工检测方法无法实现无损检测，且检测结果覆盖范围较大，无法为后续高精度异常点检测提供可靠依据问题，因此本文引入虚拟仪器技术，对其在石油化工检测方法中的应用展开研究。通过基于虚拟仪器技术的石油化工运行模拟、石油化工异常段及故障装置无损检测，提出一种全新的检测方法。通过对比实验证明，新的检测方法在实际应用中可实现对异常段的准确划分，并且覆盖范围小，能够为后续异常点的确定提供更可靠依据，除此之外，应用虚拟仪器技术后，可实现对石油化工的无损检测。

关键词：虚拟仪器技术;化工检测;石油化工;异常段

中图分类号：TQ630.7+2文献标识码：A

0引言

石油、天然气等能源型资源被广泛应用到人们生产和生活所涉及的各个领域当中，并且其重要性和必要性日益突出。在这样的发展背景下，石油化工企业若想取得更大的成就，开拓其市场，必须确保石油化工各项工作的开展具备更强的安全性和可靠性，并在此基础上提升起始生产效率[1]。由于部分石油化工企业过分追求经济方面的利益，而忽视了其安全工作的重要性，常常导致石油化工工作开展时出现各种各样的安全问题，严重威胁着工作人员的人身安全以及石油化工企业的安全运行。针对这一问题，相关领域研究人员逐渐将研究重点放在了对石油化工的检测上，并提出了多种精度更高的检测方法[2]。但目前，大部分的检测方法在实际应用中都需要直接作用在石油化工设备、装置等结构上，同时检测步骤也会对其造成进一步的影响。因此，为了实现对石油化工的无损检测，本文尝试引入虚拟仪器技术，开展对其石油化工检测方法的设计研究。

1基于虚拟仪器技术的石油化工检测方法

1.1基于虚拟仪器技术的石油化工运行模拟

为了实现对石油化工运行的标准化检测，在设计对应的检测方法前，辅助虚拟仪器技术的使用，进行石油化工运行工况的模拟。在此过程中，设定石油化工在运行中的PC给水管线采用的是10kg、1.0KPa耐压设计制作，按照管线的预设参数，建立一个模拟实验管线。每个管线之间使用活口连接接口进行连接设计，确保石油化工管线在输油中安全性与可靠性。在此基础上，在石油管线的输油管道上安装一个可自动调控的虚拟水龙头，用于进行管线输油过程的模拟，在其石油化工管线正常运行过程中，要保证调试水龙头处于关闭状态。当其处于泄漏或其他运行故障运行状态时，保证调试水龙头处于打开状态[3]。在此基础上，使用扬程高度在80.0m～120.0m的水泵，向输油管线中进行注水操作，预设注水泵可以供应的最大压力为1.0MPa，为了保证石油化工输送的稳定性，要求水泵的电机设备在此过程中不进行调速处理，以此满足供水压力的恒定。同时，在使用虚拟仪器技术模拟其运行时，可在输油管道的末端位置，安装一个泄水口，由水龙头对其进行模拟操作处理[4]。确保水泵处于不可调速的状态后，通过对水龙头泄水量的控制，实现基于宏观角度对其进行模拟的控制。在此过程中应注意的是，所有同于控制水龙头运行的虚拟设备，都应当具有恒定优势，避免在石油化工运行模拟时出现压力过大的问题。按照此种方式，实现基于虚拟仪器技术的石油化工模拟设计。

1.2石油化工异常段及故障装置无损检测

按照传感器选组、反馈数据比对、异常点定位、显示与预警等方式，进行石油化工异常段的检测。在此基础上，应用虚拟仪器技术，对石油化工运行中的故障装置进行无损检测。图1为检测流程示意图。

按照图1所示的流程完成检测，检测过程中，需要先在前端发射虚拟运行信号，信号在不同装置中会发生反射传播，传播时如果遇到生阻介质反馈值相差较大的现象，可以认为此时的测试区段中存在异常[5]。当信号反馈时出现此种问题，可以将虚拟探头作为一个检测设备，根据探头深入的位置，进行不同区段的检测。将所有反馈的信号呈现在银光屏幕上，对信号进行集成处理后即可实现对基轴的定位，以此种方式，判断故障装置的损伤点与异常位置。

在测试过程中应注意的是，所有探头在这一位置中需要进行信号的穿透，但信号穿透的过程可能存在能量的损失，当损失量过大时将出现反馈结果不准确的问题，因此，在实际测试时，需要掌握被测设备的壁厚，通过对其壁厚的计量，掌握是否需要对反馈信号进行补偿，以此种方式，实现对故障装置的无损检测。

2对比实验

通过本文上述论述，在引入虚拟仪器技术的基础上，提出了一种全新的石油化工检测方法。为了验证该方法的实际应用效果，选择以某石油化工企业作为依托，针对该石油化工企业中的石油运输管道以及运行设备分别利用本文提出的方法和传统基于射线检测法的方法进行检测，对比两种检测方法的实际应用效果进行对比分析。实验过程中，石油运输管道的压力为0.5MPa，已知在该石油管道上共分布5个泄漏点，分别位于管道1.23m、1.35m、1.48m、2.36m和3.25m位置上。分别利用两种检测方法对异常段进行定位，并将定位结果绘制成表1所示。

从表1中得出的实验结果可以看出，本文提出的检测方法检测出的异常段均能够覆盖泄漏点具体位置，而传统基于GIS的检测方法得出的异常段只有检测分区I和检测分区IV覆盖了泄漏点，并且检测到的异常段覆盖范围较广，后续对泄漏点的定位难度较大。因此，通过上述得出的实验结果初步证明，本文提出的检测方法在实际应用中能够实现对异常段的准确定位，并且确定具体泄漏点位置的范围较小，能够为后续精准定位提供帮助。同时，在实验过程中，本文提出的检测方法并没有直接作用在运输管道上，只是在构建的虚拟环境当中实现对异常段的检测，因此没有对石油化工的正常运行造成影响，但传统基于射线检测法的检测方法在应用过程中需要将射线直接作用到管道上，在一定程度上影响到了石油化工的正常运行。

3结束语

通过本文上述论述，在引入虚拟仪器技术的基础上提出了一种全新的检测方法，并通过对比实验的方式证明了新的检测方法的实际应用可行性和优势。通过研究得出，在引入虚拟仪器技术后，达到了对石油化工无损检测的目的，不会影响到其工作的正常运行。但由于研究时间有限，在实验过程中只实现了对管道泄漏问题的检测效果验证，并没有针对石油化工中各类装置的检测结果进行检验。因此，在后续的研究中还将针对这一问题进行更加深入研究，并结合后续得出的实验结果，对本文检测方法进行优化，从而提升本文检测方法的应用优势，也进一步提高虚拟仪器技术的应用适应性。

参考文献

[1] 文科武，裴炳安. GB/T 50493—2019《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计标准》实施中有关问题的集中答复意见（二）[J]. 石油化工自动化，2021，57（01）：88-90.

[2] 方恭庆，王鹏. 石油化工转动设备无应力安装案例分析及应力检测和消除方法[J]. 石化技术，2021，28（07）：84-85.

[3] 文科武. 新版《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计标准》解读[J]. 石油化工自动化，2020，56（01）：19-21.

[4] 包拥军，张志强，邱辉荣. 撑起石化检测一片天——记国家石油化工品检测重点实验室（钦州）[J]. 中國检验检疫，2019（03）：68-71.

[5] 赵二虎，刘亚庭，王宇. 石油化工行业承压类特种设备管座角焊缝超声波检测技术条件的选择[J]. 化工管理，2019（31）：161-162.