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立式储罐声发射在线检测技术的试验研究和应用

作　者: 姚舜刚
导　师: 应富强
学　校: 浙江工业大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 立式储罐声发射在线检测泄漏腐蚀应用
分类号: TH878
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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内容摘要

随着经济的快速发展，在我国石油及其产品的储存显得特别重要，而作为储存用的立式储罐是必不可少的重要设备之一。立式储罐在使用过程中，受到多种不利因素的影响，不可避免地受到各种损伤。为保证立式储罐的安全，要对立式储罐开展检测，常规的无损检测方法需要在停机开罐情况下进行，检测费用高、耗时长、劳动强度大，还会造成一定程度的环境污染，并且很难做到全面检验，检验结果对缺陷的活性不加区分。声发射技术具有动态检测、在线检测、整体检测、对活性缺陷敏感、检测经济、快速等优点，可提高检测的有效性，降低检测费用，减轻检测劳动强度。广大储罐使用单位迫切需要用这种先进的检测方法来对他们的储罐进行检测，检验单位也非常希望用这种更有效的检验方法来开展检测工作，提高检验装备。为此，开展立式储罐声发射在线检测技术的试验研究，加快声发射技术在立式储罐检验中的应用、推广，确保立式储罐的安全运行，具有重要的理论和实际意义。立式储罐最容易发生问题的部位在储罐底部，储罐底部的缺陷中能产生声发射有效声源的最主要的两种缺陷是泄漏和腐蚀，本文针对现场立式储罐声发射检测的实际情况，选择以罐底板的腐蚀和泄漏为研究对象，开展立式储罐泄漏和腐蚀的声发射在线检测技术研究。主要内容是通过对立式储罐泄漏和腐蚀现象的分析，分析了立式储罐声发射的有效活动声源，通过制作模拟试验装置，进行了模拟试验，试验结果证明了立式储罐声发射检测技术的可应用性、有效活动声源的变化规律及有效声源的定位方法。以此为指导，开展了实际立式储罐的声发射在线检测应用研究，检测的结果用常规无损检测的方法进行开罐复验，结果证明了立式储罐的声发射在线检测是有效的、可行的。研究和应用的结果表明，立式储罐声发射在线检测技术具有重要的应用价值，应大力加强声发射检测技术的研究和推广应用工作。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章绪论  7-19
  1.1 选题意义  7-8
  1.2 声发射检测技术概述  8-12
    1.2.1 声发射技术原理  8
    1.2.2 声发射技术的特点  8-9
    1.2.3 世界声发射技术的发展历程和现状  9-10
    1.2.4 我国声发射技术的发展历程和现状  10-11
    1.2.5 我国声发射技术发展趋势  11-12
  1.3 立式储罐检测技术的现状和问题  12-15
    1.3.1 立式储罐的主要破坏形式  12
    1.3.2 立式储罐检测技术研究进展  12-15
  1.4 声发射技术在立式储罐检测中的研究进展  15-17
    1.4.1 声发射检测立式储罐的优点  15-16
    1.4.2 立式储罐声发射检测的原理  16
    1.4.3 立式储罐声发射检测的研究进展  16-17
  1.5 本文的研究目的及主要内容  17-19
    1.5.1 本文研究目的及意义  17-18
    1.5.2 本文研究的主要内容  18-19
第二章立式储罐声发射有效声源分析  19-24
  2.1 立式储罐罐底的有效声源  19
  2.2 立式储罐的腐蚀、泄露  19-22
    2.2.1 立式储罐常见腐蚀类型  20-21
    2.2.2 立式储罐的腐蚀破坏  21
    2.2.3 立式储罐泄露的形式  21
    2.2.4 立式储罐罐底主要有效声源的特征  21-22
  2.3 泄漏产生的有效声源  22-23
    2.3.1 涡声  22
    2.3.2 喷流噪声  22-23
  2.4 小结  23-24
第三章模拟立式储罐罐底泄漏的试验研究  24-32
  3.1 试验方法  24
  3.2 模拟试验立式储罐装置的制作  24-25
    3.2.1 试验立式储罐罐体的制作  24-25
    3.3.2 模拟泄漏孔的制作  25
  3.3 试验系统  25-26
    3.3.1 试验立式储罐的要求  26
    3.3.2 声发射检测系统的配置  26
  3.4 试验过程  26-27
    3.4.1 试验方案的确定  26
    3.4.2 传感器的布置  26-27
    3.4.3 系统灵敏度的标定  27
    3.4.4 试验  27
  3.5 试验结果与分析  27-31
    3.5.1 声发射检测数据分析  27-31
    3.5.2 声源定位图分析  31
  3.6 小结  31-32
第四章模拟立式储罐罐底腐蚀损伤试验研究  32-42
  4.1 试验装置的建立  32-34
    4.1.1 立式储罐基础受力状态的模拟  32-33
    4.1.2 模拟试件的制作  33
    4.1.3 试验装置的组装  33-34
  4.2 检测系统  34-35
    4.2.1 应变测量检测系统  34-35
    4.2.2 声发射检测系统  35
  4.3 试验过程  35-36
  4.4 试验结果与分析  36-40
    4.4.1 声发射检测数据分析  36-37
    4.4.2 典型声源定位图分析  37-39
    4.4.3 角虫发信号与定位点信号参量分布比较  39-40
  4.5 小结  40-42
第五章立式储罐罐底板声发射现场测试与在线检测  42-54
  5.1 概况  42
  5.2 罐底声发射(在线)检测、监测的过程  42-43
    5.2.1 声发射检测系统  42
    5.2.2 检测程序  42-43
  5.3 G510罐充水条件下的底板声发射监测  43-51
    5.3.1 基本情况  43
    5.3.2 第一次充水条件下的声发射监测  43-48
    5.3.3 第二次充水条件下的声发射监测  48-51
    5.3.4 两次测试的结果分析  51
  5.4 G503柴油储罐(5000m~3)底板的声发射在线监测  51-53
    5.4.1 基本情况  51
    5.4.2 检测与复验结果对比  51-53
  5.5 小结  53-54
第六章结论和展望  54-56
参考文献  56-58
致谢  58

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