Обнаружение/мониторинг коррозии днища надземного резервуара для хранения (AST)

- Решения
- Анализ данных
- Пользовательские случаи
- Материалы
1. Традиционная схема обнаружения коррозии в баке АЭ
Принцип
При наличии коррозионных дефектов на нижней пластине резервуара для хранения продукты коррозии будут отслаиваться и падать, генерируя сигналы акустической эмиссии; при протечке нижней пластины среда течет и генерирует сигналы акустической эмиссии. Массив датчиков в нижней части стенки резервуара принимает сигнал, а прибор для сбора акустической эмиссии обрабатывает и анализирует сигнал для оценки состояния коррозии конструкции днища резервуара.
Состав системы
Датчик акустической эмиссии, предусилитель, прибор для регистрации акустической эмиссии, компьютерное программное обеспечение.

![]() |
|
Модуль устройства | SAEU3H Многоканальная система обнаружения АЭ |
Операционная система | Окна |
Каналы | Многоканальный, с возможностью каскадирования до 100+ каналов |
Датчики акустической эмиссии |
GI40 / G40 для коррозии днища резервуара; GI150 для трещин корпуса резервуара |
Частота дискретизации | 10М/с, 16 бит |
Сбор волновых форм | Поддерживать |
Аналоговые фильтры |
Фильтры верхних частот: 20 кГц, 100 кГц, 400 кГц; Фильтры нижних частот: 100 кГц, 400 кГц, 1200 кГц |
Цифровые фильтры | 1КГц-2,5МГц |
Размеры |
4-канальное шасси: 320 мм × 125 мм × 50 мм; (длина x ширина x высота) 20-канальное шасси: 308 мм × 225 мм × 133 мм; (длина x ширина x высота) 48-канальное шасси: 308 мм × 368 мм × 133 мм; (длина x ширина x высота) |
Преимущества | USB3.0 высокоскоростная передача данных, хорошая расширяемость, стабильная производительность, точная функция определения местоположения дефектов. Подходит для регулярного обнаружения. |
Программное обеспечение системы акустической эмиссии SWAE представляет собой комбинацию программного обеспечения для сбора и анализа данных в реальном времени и программного обеспечения для постанализа. Оно поддерживает два типа серии продуктов AE, прибор SAEU3H и серию RAEM1 (RAEM1 и RAEM1-6) соответственно. SWAE может выполнять сбор, воспроизведение и анализ данных на оборудовании. Его основными функциями являются карта местоположения, графики корреляции, таблица данных и карта формы сигнала в частотной области и т. д.
Случай на совместной станции Синсан: онлайн-обнаружение АЭ из резервуаров для хранения
Расположение датчиков
Например, девять датчиков были равномерно расположены вокруг внешней стены на высоте около 50 см над нижней пластиной, по возможности избегая прерывистых мест, таких как трубы и люки, с горизонтальным интервалом около 7,8 метра.
Рис. 1.1 Расположение датчиков
Сбор и анализ данных
Акустико-эмиссионный контроль резервуара в течение 2 часов:
Рис. 1.2 Канал танка №2 – график корреляции попаданий
Рис. 1.3 Время прибытия резервуара №2 – график корреляции энергии
Рис. 1.4. Карта расположения TDOA резервуара №2 на 2 часа
Рис. 1.5 Карта расположения при поддержании давления
Результаты теста
Согласно разделу 9.2 стандарта «JB/T 10764-2023», были приняты методы анализа местоположения разницы во времени и классификации источника акустической эмиссии днища резервуара. Длина 10% от диаметра использовалась для определения круговой области оценки. Выполните локальный анализ всех источников местоположения с относительно концентрированными событиями в пределах области оценки и рассчитайте количество событий местоположения E в час. Согласно рисунку 1.5, три из них были 173 эффективными событиями во время поддержания давления, и было 3 относительно концентрированных области местоположения, определенных как S1, S2 и S3.
С1:Е1=7; С2: Е2=10; S3: E3=4.
Критерий контрольного числа событий в час был установлен как a=10 на основе результатов опыта с использованием того же испытательного оборудования и настроек в той же среде. Учитывая высоту уровня жидкости во время поддержания давления и комплексные параметры характеристики акустической эмиссии, результатом классификации был Уровень I, что означает «нет признаков локальной коррозии, а состояние коррозии минимально». Предложение по ремонту: не рассматривать ремонт. Рекомендуется провести акустическую эмиссию повторно через 6 лет или открыть резервуар в подходящее время, чтобы наблюдать динамические изменения коррозии на нижней пластине резервуара.
2. Решения для беспроводного онлайн-мониторинга на основе акустической эмиссии Интернета вещей
2.1 Централизованное решение на основе RAEM1-6
Принцип
При возникновении коррозионных дефектов или протечек на нижней пластине резервуара для хранения генерируются волны акустической эмиссии. Датчики принимают акустические волны, которые затем обрабатываются и анализируются блоком сбора акустической эмиссии. Результирующие сигналы передаются на облачный сервер через сеть 4G/WiFi, и пользователи входят в облачную платформу (частное облако/облако Qingcheng), чтобы удаленно просматривать данные и устанавливать критерии оценки. Система автоматически предоставляет результаты оценки на основе критериев. После достижения порогового значения тревоги автоматически подается сигнал тревоги.
Состав системы
Датчики акустической эмиссии, приборы сбора акустической эмиссии (сбор и анализ сигналов, а также передача данных), облачные серверы (облачный сервер IoT-платформа/сервер локальной сети/компьютер/мобильный телефон и т. д.), клиентские терминалы (мобильный телефон, ПК и т. д.).

![]() |
|
Модуль устройства | RAEM1-6 Многоканальная система АЭ |
Операционная система | линукс |
Каналы | 6 каналов, можно каскадировать до 100+ каналов |
Датчики акустической эмиссии |
GI40 / G40 для коррозии днища резервуара; GI150 для трещин корпуса резервуара |
Частота дискретизации | 2М/с, 16 бит |
Сбор волновых форм | Поддерживать |
Аналоговые фильтры |
Фильтры верхних частот: 30 кГц, 125 кГц; Фильтры нижних частот: 80 кГц, 175 кГц |
Цифровые фильтры | 1КГц-1,0МГц |
Коммуникации | Wi-Fi/4G |
Размеры | Длина x Ширина x Высота: 22см × 13см × 8см |
Преимущества | На основе операционной системы Linux, он имеет стабильную производительность, возможность беспроводной связи и подходит для долгосрочного удаленного беспилотного мониторинга. Устройства могут быть каскадированы для формирования крупномасштабной системы мониторинга. |
2.2 Распределенное решение на основе RAEM1
Принцип
При появлении коррозионных дефектов или протечек на нижней пластине резервуара для хранения генерируются акустические волны (акустическая эмиссия). Блок сбора акустической эмиссии принимает сигналы, обрабатывает и анализирует их и передает на облачный сервер через сеть 4G/WiFi/LAN. Пользователи входят в облачную платформу (частное облако/облако Qingcheng) для удаленного просмотра данных и установки критериев оценки. Система автоматически выдает результаты оценки на основе критериев. После достижения порогового значения тревоги автоматически подается сигнал тревоги.
Состав системы
Блок сбора данных акустической эмиссии (датчики, сбор и анализ сигналов, связь), облачный сервер (облачный сервер IoT-платформа/сервер локальной сети/компьютер/мобильный телефон и т. д.), клиентский терминал (мобильный телефон, ПК и т. д.).

![]() |
|
Модуль устройства | РАЭМ1 |
Операционная система | линукс |
Каналы | Один канал |
Датчики акустической эмиссии |
GI40 / G40 для коррозии днища резервуара; GI150 для трещин корпуса резервуара |
Частота дискретизации | 2М/с, 16 бит |
Сбор волновых форм | Поддерживать |
Аналоговые фильтры |
Фильтры верхних частот: 30 кГц, 125 кГц; Фильтры нижних частот: 80 кГц, 175 кГц |
Цифровые фильтры | 1КГц-1,0МГц |
Коммуникация | Wi-Fi/ 4G/ RS-485 |
Преимущества | RAEM1 имеет встроенные датчики, сбор сигнала, обработку сигнала, передачу данных, питание от батареи и беспроводную синхронизацию часов. Его сильное магнитное дно может быть напрямую прикреплено к металлической стенке резервуара во время установки. Обычно применимо к металлическим резервуарам для хранения, его можно контролировать удаленно без вмешательства человека или можно проводить традиционное тестирование АЭ на месте. |
2.3 Связанное решение на основе RAEM1
Принцип
При появлении коррозионных дефектов или протечек на нижней пластине резервуара для хранения генерируются акустические волны (акустическая эмиссия). Блок сбора акустической эмиссии принимает сигналы, обрабатывает и анализирует их и передает на облачный сервер через маршрутизатор PoE. Пользователи входят в облачную платформу (частное облако/облако Qingcheng) для удаленного просмотра данных и установки критериев оценки. Система автоматически выдает результаты оценки на основе критериев. После достижения порогового значения тревоги автоматически подается сигнал тревоги.
Состав системы
Блок сбора данных акустической эмиссии (датчики, сбор и анализ сигналов), маршрутизатор, облачный сервер (облачный сервер IoT-платформа/сервер локальной сети/компьютер/мобильный телефон и т. д.), клиентский терминал (мобильный телефон, ПК и т. д.).

![]() |
|
Модуль устройства | БВМ1 |
Каналы | Один канал; несколько каналов в последовательном соединении |
Датчики акустической эмиссии |
GI40 / G40 для коррозии днища резервуара; GI150 для трещин корпуса резервуара |
Частота дискретизации | 2М/с, 16 бит |
Сбор волновых форм | Поддерживать |
Аналоговые фильтры |
Фильтры верхних частот: 30 кГц, 125 кГц; Фильтры нижних частот: 80 кГц, 175 кГц |
Цифровые фильтры | Фильтр FIR 256-го порядка, любой сквозной, высокочастотный, низкочастотный и полосовой фильтр, настраиваемый в диапазоне от 0 кГц до 1000 кГц |
Коммуникация | Ethernet |
Измерение | 507*50*43 мм (включая водонепроницаемую заглушку) |
Преимущества | Схема этой схемы представляет собой последовательное цепное соединение. Цепное соединение относится к устройствам сбора данных AE, которые соединены последовательно через PoE с использованием кабелей Ethernet. Передача данных и электропитание осуществляются через PoE, что упрощает требования к проводке. |
Рабочий процесс приобретения беспроводной онлайн-системы мониторинга IIoT
Рабочий процесс облачных вычислений
Основные функции QC Cloud
Удаленная настройка параметров облачной платформы: режим сбора данных, порог, частота дискретизации, диапазон фильтрации, HDT, HLT, EET и другие параметры.
Отображение данных облачной платформы: данные в реальном времени/исторические (параметры/формы сигналов), результаты рейтинга, отображение результатов сравнения параметров.
Автоматические уведомления о сигналах тревоги: информация о сигналах тревоги отправляется клиентам по SMS, электронной почте и другими способами.
Автоматическое формирование отчета: После заполнения соответствующей информации через облачную платформу система автоматически формирует отчет. И загружайте отчет с облачной платформы одним щелчком мыши.
Исследование случая
①Результаты испытаний 6 резервуаров для хранения одинакового размера и среды при одинаковых условиях эксплуатации, со временем удержания давления 1 час, приведены в таблице:
Танк 1 | Танк 2 | Танк 3 | Танк 4 | Танк 5 | Танк 6 | |
Всего хитов | 20348 | 868 | 9617 | 203876 | 8984 | 968 |
Всего событий | 2340 | 178 | 239 | 25600 | 268 | 180 |
Макс. хиты | 7834 | 378 | 3000 | 68876 | 3400 | 420 |
Мин. хиты | 456 | 360 | 333 | 321 | 487 | 365 |
Уровень коррозии | III | я | II | IV | II | я |
Состояние коррозии | Имеются явные признаки локальной коррозии. | Признаков локальной коррозии нет. | Имеются незначительные признаки локальной коррозии. | Имеются признаки сильной локальной коррозии. | Имеются незначительные признаки локальной коррозии. | Признаков локальной коррозии нет. |
Предложение по техническому обслуживанию | Рассмотрите возможность технического обслуживания | Техническое обслуживание не требуется. | Нет необходимости рассматривать техническое обслуживание в ближайшем будущем | Отдайте приоритет техническому обслуживанию | Нет необходимости рассматривать техническое обслуживание в ближайшем будущем | Техническое обслуживание не требуется. |
Согласно разделу 9 стандарта «JB/T 10764-2023 Неразрушающий контроль — Метод акустической эмиссии и оценки для металлических резервуаров для хранения при атмосферном давлении», классификация источников акустической эмиссии на основе анализа кластерных зон для нижних пластин резервуара в Таблице 3 была следующей: K=500 (число ударов в час для независимого канала). Получены подробные уровни классификации каждого резервуара для хранения, как показано в таблице выше.
На основе анализа исторических записей об эксплуатации и других данных по резервуарам для хранения было установлено, что резервуары № 2 и № 6 были неповрежденными резервуарами (уровень I) и не требовали обслуживания; резервуар № 4 был резервуаром с сильной коррозией нижней пластины (больше, чем уровень III) и требовал самого высокого приоритета для обслуживания. Тот же метод может быть использован для выполнения того же анализа уровня резервуара для всего процесса загрузки резервуара и конкретных процессов повышения и поддержания давления.
1.Отображение облачной платформы
Пользователи могут осуществлять настройку и мониторинг удаленно через облачную платформу, а также загружать данные в облачную платформу для отображения и анализа.
Рисунок 1: Уровни рейтинга системы канала 1 резервуара 4 (RAEM1_TJSH-001) за 3, 6, 9, 12, 15 и 18 месяцы, что соответствует уровню I, I, I, II, II, III соответственно.
2. Уведомления на мобильный телефон
При достижении предела будильника телефон отправляет уведомления о будильнике. Методы оповещения: Мини-программа, электронная почта, SMS, приложение.
Согласно данным Tank 4 на облачной платформе, во время 6-го мониторинга наблюдалась значительная коррозия (уровень III). Мобильный телефон синхронно получает уведомления о тревоге, включая информацию, такую ​​как уровень в баке, статус и предложения по ремонту.
3. Программное обеспечение SWAE
После загрузки данных из облака можно провести углубленный анализ с помощью программного обеспечения SWAE компании Qingcheng или напрямую отправить их в программное обеспечение SWAE для анализа и обработки в реальном времени.
Случай: Данные по выдержке под давлением в течение 1 часа.
Общее количество попаданий: 10617, максимум 3000 (канал 1), минимум 333 (канал 7), общее количество событий: 239. Имеется небольшая локализованная коррозия. С помощью программного обеспечения SWAE компании Qingcheng можно просматривать данные и определять места коррозии.

Карта расположения днища резервуара (разница во времени расположения)

Канал - график корреляции хитов (расположение зоны)
Автоматическое обнаружение и оценка, удаленный просмотр, упреждающая подача сигнала тревоги, соответствие стандартам:
- Автоматически обнаруживать и получать данные в соответствии с установленным временем. После установки значения K в соответствии со стандартным содержимым значение K может использоваться в качестве автоматического критерия оценки для автоматической обработки данных, а уровень коррозионного состояния каждого резервуара для хранения, требуемый стандартным содержимым, может быть автоматически проанализирован.
- Уровень коррозии и конкретные данные о резервуаре для хранения можно получить в любое время на облачной платформе IoT с помощью компьютеров и мобильных устройств в любом месте.
- Установка уровня тревоги, например, уровня III, автоматически отправит уведомления о тревоге на указанный номер мобильного телефона через 18 месяцев после обнаружения в указанном выше случае, напоминая о необходимости немедленно принять меры, например открыть банку для проверки.
Пользовательские случаи
Время от времени происходят аварии, связанные с истончением днища резервуара и протечкой через перфорацию из-за коррозии. По статистике, отказы резервуаров, вызванные коррозией, составляют более 60% всех отказов резервуаров. Внедрение эффективных методов проверки резервуаров имеет большое значение для безопасного производства, сохранения ресурсов и защиты окружающей среды.
1)Пример применения акустической эмиссии в обучении по проверке днища резервуара CUPET
С 6 по 12 марта 2017 года в районе нефтяных резервуаров порта Матансас на Кубе проводились испытания в соответствии со стандартом китайской машиностроительной промышленности «JB/T 10764-2007 Метод акустической эмиссии для испытаний и оценки металлических резервуаров для хранения под атмосферным давлением».
За последний месяц история загрузки показывает, что самый высокий уровень жидкости достиг 10,6 метров, а запланированный уровень жидкости для этого теста поднимется до 10,8 метров. Согласно конструкции окружности положения зонда, фактическое количество используемых каналов составляет 29, а расстояние между датчиками составляет около 8 метров. Наконец, была проведена комплексная проверка группы резервуаров для хранения Национальной нефтяной компании Кубы. На основе распределения количества попаданий был определен конкретный план внедрения проверки открытия резервуара, а также были сформулированы стандарты квалификации для последующих ежегодных проверок на основе результатов открытого резервуара.
2) Акустико-эмиссионное обнаружение резервуаров для хранения нефти на нефтяном месторождении Чжунъюань
По поручению Управления по хранению и транспортировке нефти и газа нефтяного месторождения Чжунюань в августе 2006 года наша компания провела акустическую (акустико-эмиссионную) проверку резервуара для хранения объемом 20000 м3 нефтяного месторождения Чжунюань.
Внешний вид резервуара для хранения

Установка датчика

Предусилитель

Система сбора данных
4) Специальная нефтяная компания One Joint Station Tank Acoustic Emmission Online Detection
Резервуар для хранения представляет собой резервуар с внешней арочной крышей емкостью 10000 кубических метров, диаметром 27,75 метра, эффективной высотой 14,8 метра, и средой хранения сырой нефти. Безопасный уровень жидкости составляет 12,5 метра, а начальный обнаруженный уровень жидкости составляет 17,8 метра. Стенка резервуара покрыта антикоррозионной краской и имеет изоляционные плиты и защитные пластины из металлического листа.
Схема установки сенсорной секции на объекте
График корреляции каналов и хитов
Диаграмма времени и энергии
Разница во времени Местоположение Карта
Контактная форма
Пожалуйста, заполните форму ниже, чтобы запросить расценки. Мы свяжемся с вами как можно скорее.