一种储罐底板声发射检测装置的制作方法

本发明涉及一种用于声发射检测的装置，尤其适用于油品储罐底板腐蚀和泄漏等缺陷的声发射检测装置。

背景技术：

在石油、石化和仓储行业使用着大量原油、成品油和危险化学品金属储罐，作为油品或化工原料的储存、生产之用。这些介质大多具有易燃、易爆和腐蚀等特性，具有单罐体储存容量大，罐体数量多等特点，一旦出现事故将造成重大的经济损失，影响人民群众的生命财产安全。

储罐底板是储罐中腐蚀最严重的区域，储罐维护检测的重点区域为储罐底板。通常需停止使用并清罐后才能用一些无损检测设备进行罐底检测。对于一些大罐，全部操作过程可能要超过30天，所以相关费用相当高。另一方面，按现行的维护策略，付出大量费用进行清罐检查的罐可能是不需要维修的好罐，这种情况在实际工作中经常发生，且随着近年材料、建造、维护方法的改进，罐体的使用年限不断延长，因此定期维护虽然在一定程度上保证了罐体的安全运营，但其经济性已经严重影响到运营成本。通常情况是一些罐在例行维修之前就已经发生了严重腐蚀，而另一些罐在达到例行维修期时，还远没有出现有害腐蚀。

储罐罐底声发射检测一种能进行在线检测的非侵入式、不停产、不清罐、经济适用的罐底腐蚀状况评估技术。现有的研究手段包括室内试验和现场检测，但是现场检测需要开罐采用其他无损检测方法进行验证，往往难以实现。因此，室内试验是研究声发射检测技术的重要手段。

现有的储罐声发射检测试验装置，声发射源大多是采用人工方法模拟。闫河设计的试验装置，采用铁锤和石子激励产生声发射信号，模拟信号与储罐腐蚀和泄漏产生声发射信号的特征不同，对后期信号处理方法和模式识别的研究带来了很大的障碍。专利CN 202795842 U采用夹持机构将缺陷试件固定在储罐底板中心，受夹持机构和储罐本体声耦合影响，声发射信号特征将发生变化，不利于采集到真实的腐蚀信号特征，由于缺陷试件位置固定，该专利不能用于缺陷源定位和底板泄漏的声发射研究，采用电动加压泵不利于罐体压力的精确控制。专利CN 203758893 U中的储罐底板腐蚀模拟源装置只能用来产生声发射信号，不能进行缺陷源定位和泄漏的声发射检测试验研究。此外，由于金属材料的凯塞效应，同一缺陷在载荷达到上次所加最大载荷以前不产生明显声发射信号，由于试验设备的设计压力有限，造成了室内试验设备的利用率较低或储罐需经常更换。上述原因影响我国储罐底板声发射检测技术的研究。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种储罐底板声发射检测装置，所述装置能模拟储罐底板腐蚀和泄漏的声发射信号，便于对储罐底板缺陷声发射信号的处理方法进行研究，可满足储罐底板声发射检测研究的试验要求。

本发明提供一种储罐底板声发射检测装置，所述装置包括有储罐A、储罐B、循环系统，所述储罐A和储罐B通过循环系统连接，其中：

所述储罐A由上罐体、下罐体和底座组成，所述上罐体和下罐体由法兰连接；所述上罐体由罐壁和罐顶构成，所述下罐体由罐壁和罐底构成，所述上罐体的罐顶设有放空阀、压力表和安全阀，所述上罐体的罐壁上设有进液口和支撑装置，所述下罐体的罐壁上设有出液口，所述下罐体的罐底上装有泄漏管道，

所述储罐B由罐体和底座组成，罐体坐落在底座上方，所述罐体由罐壁、罐顶和罐底构成，所述罐顶设有人孔、放空阀、压力表和安全阀，所述罐底装有泄漏管道，所述罐壁上设有进液口和出液口；

所述循环系统包括循环系统A和循环系统B，所述循环系统A包括管线、泵、压力表和单向阀，按照物料流动方向，在所述管线上依次设置泵、压力表和单向阀，所述储罐A的出液口经循环系统A与储罐B的进液口连接，所述循环系统B包括管线、泵、压力表和单向阀，按照物料流动方向，在所述管线上依次设置泵、压力表和单向阀，所述储罐B的出液口经循环系统B与储罐A的进液口连接。

本发明所述装置中，所述储罐A的上罐体和下罐体直径相同，下罐体坐落在底座上方。

本发明所述装置中，所述储罐的罐壁与罐顶，罐壁和罐底通过焊接方式连接。

本发明所述装置中，所述储罐A和储罐B的罐顶的放空阀与手动打压泵连接，通过手动打压泵对储罐加压。

本发明所述装置中，所述储罐B罐顶的人孔由人孔盖板和法兰密封。

本发明所述装置中，所述储罐A和储罐B的罐底加工有腐蚀缺陷。

本发明所述装置中，所述支撑装置包括固定架、丝杠和丝杠底座，所述固定架与上罐体的罐壁连接，丝杠与固定架通过螺纹连接，丝杠底座位于固定架下方；当松开上下罐体连接的法兰螺栓后，通过向下转动丝杠，丝扛底座会给上罐体提供一个向上的作用力，使上罐体向上移动，就可以移出下罐体，方便在下罐体的罐底上加工腐蚀缺陷，而且还可以随时更换下罐体，通过更换下罐体，可满足声发射检测重复、可控的试验要求。

本发明所述装置中，所述支撑装置在储罐A的上罐体的圆周方向上对称设置两个以上。

本发明所述装置中，所述储罐A和储罐B的距罐底0.1~0.5m的罐壁上设有声发射传感器。

与现有技术相比，本发明储罐底板声发射检测装置具有如下优点：

1、本发明可模拟储罐底板腐蚀和泄漏产生的声发射信号，满足声发射检测试验重复、可控的要求，试验时，声发射传感器布置在距底板高0.1~0.5m范围内的壁板上，与金属储罐声发射检测标准中的检测方法一致，可真实还原现场检测工况，达到试验研究指导现场检测的要求。

2、本发明直接在储罐底部加工腐蚀缺陷，可消除由于试件耦合原因导致腐蚀信号特征的变化，可进行声发射源定位研究。

3、本发明中储罐A采用分体式设计，并设计丝杠装置，最大程度上方便储罐底板加工试验缺陷，分体式设计便于更换下罐体，满足声发射试验重复、可控的要求；将储液罐B设计成试验罐，可进行腐蚀声发射试验研究，提高设备的利用率，并能实时观察不同泄漏量声发射信号的变化，进行泄漏量的对比研究。

4、本发明采用手动打压方式，可简化试验装置，实现试验储罐压力精确可控。

附图说明

图1为本发明的储罐底板声发射检测试验装置的结构示意图；

图2为储罐A的结构示意图；

图3为储罐B的结构示意图；

图4为储罐A的支撑装置结构示意图。

具体实施方式

如图1-4所示，本发明提供一种储罐底板声发射检测装置，所述装置包括有储罐A1、储罐B2、循环系统A和循环系统B，所述储罐A1由上罐体11、下罐体12和底座15组成，所述上罐体11和下罐体12由法兰连接并设有密封圈；所述上罐体11由罐壁10和罐顶13构成，所述下罐体12由罐壁10和罐底14构成，所述上罐体11的罐顶13设有放空阀131、压力表132和安全阀133，所述上罐体11的罐壁10上设有进液口111和支撑装置112，所述支撑装置112沿上罐体11的罐壁圆周方向对称设置，所述支撑装置包括固定架112、丝杠113和丝杠底座114，所述固定架112与上罐体11的罐壁10连接，丝杠113与固定架112通过螺纹连接，丝杠底座114位于固定架112下方；当松开上下罐体连接的法兰螺栓后，通过向下转动丝杠113，丝扛底座114提供上罐体11向上的作用力，使上罐体11向上移动，移出下罐体12，方便罐底14上加工腐蚀缺陷，通过更换下罐体，可满足声发射检测重复、可控的试验要求；所述下罐体12的罐壁10上设有出液口121，所述下罐体12的罐底14上装有泄漏管道141，通过阀门控制泄漏量模拟储罐泄漏时产生的声发射信号。

所述储罐B2由罐体20和底座24组成，罐体20坐落在底座24上方，所述罐体20由罐壁21、罐顶22和罐底23构成，所述罐顶22设有人孔221、放空阀222、压力表224和安全阀223，罐顶22上设有人孔221，人孔盖由法兰连接，所述罐底23装有泄漏管道231，通过阀门控制泄漏量模拟储罐泄漏时产生的声发射信号，并可与储罐A进行对比研究，实时对比不同泄漏量产生的声发射信号；所述罐壁21上设有进液口211和出液口212；

所述循环系统由循环系统A和循环系统B组成；所述循环系统A由泵311、压力表312、单向阀313和管线314组成，按照物料流动方向，在所述管线314上依次设置泵311、压力表312和单向阀313，所述储罐A的出液口121经循环系统A与储罐B的进液口211连接；所述循环系统B由泵321、压力表322、单向阀323和管线324组成，按照物料流动方向，在所述管线324上依次设置泵321、压力表322和单向阀323，所述储罐B的出液口212经循环系统B与储罐A的进液口111连接。当储罐B内的液体通过循环系统B注入储罐A时，储罐B的放空阀222打开，保持储罐B往外排液时为常压，储罐A的出液口121和泄漏管道141关闭，放空阀131打开，保持储罐A内与大气相连，当储罐A内体液达到预定位置后，关闭进液口111，将手动打压泵连接放空阀131，根据压力表132精确控制储罐A内的压力，获取罐底14上腐蚀缺陷产生的声发射信号，通过控制泄漏管道141上的阀门开度，获取罐底泄漏时产生的声发射信号，安全阀132保护储罐A，防止储罐A超压；同理，通过循环系统A，将储罐A内的液体排入储罐B，获取储罐B的腐蚀和泄漏产生的声发射信号。液体通过储罐B人孔221注入，通过控制泄漏管道141和231阀门开度，可实时对比研究不同泄漏量产生的声发射信号特征。将声发射传感器按照检测要求布置在储罐A下罐体12或储罐B下半部分的罐壁上，通过控制储罐A或储罐B的压力进行储罐底板腐蚀声发射试验研究，控制泄漏阀141或泄漏阀231进行储罐底板泄漏声发射试验研究。同时布置两组声发射传感器分别在储罐A和储罐B上，进行不同泄漏量下的声发射信号特征分析研究。

由上所述，本发明可分别进行腐蚀和泄漏的声发射检测试验，也可同时进行腐蚀和泄漏的声发射检测试验，可满足储罐底板泄漏和腐蚀缺陷声发射检测重复、可控的试验要求，可用于储罐底板声发射检测定位、信号处理和信号模式识别研究。