CN104833628B - 一种储罐底板检测模拟装置及模拟储罐 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种储罐底板检测模拟装置及模拟储罐。所述装置包括模拟储罐和数据采集系统；所述模拟储罐包括罐体、与所述罐体顶部螺栓相连接的罐顶、与所述罐体底部相连接的缺陷模拟罐底；所述罐顶设置有进液口和通风口；在所述罐体根部设置有排液口；与所述罐体采用法兰焊接方式相连接的位于罐体上部的上液位计和位于罐体下部的下液位计；所述数据采集系统包括通过磁座吸附在所述罐体预置位置上的声发射检测传感器、通过数据线与所述声发射检测传感器相连接的声发射检测仪、与所述声发射检检测仪相连接的显示器。利用本发明中各个实施例，可以模拟储罐实际现场工况，实现室内储罐底板在线检测。

Description

一种储罐底板检测模拟装置及模拟储罐

技术邻域

本发明属于设备检测技术领域，具体涉及一种基于声发射的储罐底板检测模拟装置及模拟储罐，可用于各类储罐底板腐蚀状况的模拟检测。

背景技术

储罐是石油化工企业广泛使用而又易发生重大事故的设备，对油品储运起着至关重要作用，必须定期进行检测，以保证其使用的安全性。储罐底板由于与地基直接接触，其腐蚀相比于其他部分更为严重，造成底板强度的下降，久而久之甚至会穿孔泄漏，引发生产安全事故。因此，对储罐底部进行检查具有重要的意义。

目前对储罐底板一般采用现场作业停产、开罐的检测方式。这样的储罐检测及维修存在造价高、检测时间长等缺点。检测一座大型的常压储罐的工期一般可达十几天甚至数月。而对于哪些储罐需要作为重点检测，哪些储罐无须全面检测，哪些才是危险性大而急需检测的储罐，判断起来往往缺乏科学的依据。作业人员往往是根据运行经验进行判断检测，这样有可能使真正危险的储罐得不到及时的检测，影响安全生产，又会对一些实用状况完好的储罐进行开罐检测，造成巨大的浪费。

由于上述因素的影响，经常性开展现场储罐检测难度较大、影响安全生产，现场又往往缺乏有效的依据判断是否需要开罐检测，造成人力、财力资源浪费。

发明内容

本发明目的在于提供设计一种储罐底板检测模拟装置及模拟储罐，可以模拟储罐设计和现场工况，实现室内储罐底板在线检测。通过本发明装置可以对模拟储罐底板进行监测，积累试验数据，建立数据库，为实际现场储罐底板检测提供数据支持。

本发明提供的一种储罐底板检测模拟装置及模拟储罐是这样实现的：

一种储罐底板检测模拟装置，所述装置包括模拟储罐和数据采集系统；

所述模拟储罐包括罐体、与所述罐体顶部螺栓相连接的罐顶、与所述罐体底部相连接的缺陷模拟罐底；所述罐顶设置有进液口和通风口；在所述罐体根部设置有排液口；与所述罐体采用法兰焊接方式相连接的上液位计和下液位计；所述上液位计位于所述罐体中上部，所述下液位计位于所述罐体的下部位置；

所述数据采集系统包括通过磁座吸附在所述罐体预置位置上的声发射检测传感器、通过数据线与所述声发射检测传感器相连接的声发射检测仪、与所述声发射检测仪相连接用于显示所述声发射检测仪记录分析结果的显示器。

一种用于底板检测的模拟储罐，所述模拟储罐包括：

罐体、与所述罐体顶部螺栓相连接的罐顶、与所述罐体底部相连接的缺陷模拟罐底；所述罐顶设置有进液口和通风口；在所述罐体根部设置有排液口；与所述罐体采用法兰焊接方式相连接的上液位计和下液位计；所述上液位计位于所述罐体中上部，所述下液位计位于所述罐体的下部位置。

优选的实施例中，所述的缺陷模拟罐底可以为设置有人为制造的腐蚀或者裂纹的罐底板；

或者；

所述的缺陷模拟罐底为包括设置在所述缺陷模拟罐底特定位置的模拟缺陷声源装置。

优选的实施例中，所述通风口还设置有关断阀，用于实现打开、关闭通风口、调节所述通风口的通风量大小中的至少一种。

优选的实施例中，所述的上液位计位于所述罐体的中上部包括：所述上液位计位于所述罐体罐高的80％以上的罐体位置。

优选的实施例中，在所述模拟储罐的罐顶与所述罐体结合处设置有密封圈。

优选的实施例中，所述的进液口处还设置有防漏软管，所述防漏软管一端与所述进液口相连接，所述防漏软管的另一端位于所述模拟储罐内中下部，伸向所述缺陷模拟罐体罐底。

本发明提供的一种储罐底板检测模拟装置及模拟储罐，可以基于声发射的检测技术，在线检测出罐底腐蚀情况，建立相关的试验数据，为后续安全生产和现场施工作业提供数据支持。本发明的模拟装置可以依据储罐实体设计，模拟不同注入介质对储罐底板腐蚀的影响，可以模拟多种实际作业现场不同类型的储罐，方便、快捷、高效、灵活的模拟作业现场，缩减检测时间，适用多种模拟作业环境。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本邻域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明所述一种储罐底板检测模拟装置一种实施例的结构示意图；

图2是本发明模拟装置中包括防漏软管的模拟储罐一种实施例的示意图；

图3是本发明提供的一种包括关断阀结构的通风口的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术邻域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本邻域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

目前，现场施工中储罐底板检测常用的检测方法有很多，其中包括声发射检测方法。所述的声发射检测与其它方法相比，可以不需要清空储罐，不影响储罐的正常运行，且能够实现实时监测。因此，本发明中所述的储罐底部检测模拟装置可以采用声发射检测方法进行储罐底板腐蚀试验检测。

下面结合附图对本发明提供的储罐底板检测模拟装置进行详细的说明。图1是本发明所述一种储罐底板检测模拟装置一种实施例的结构示意图。具体的本发明提供的一种储罐底板检测模拟装置如图1所示，所述装置可以包括：

模拟储罐和数据采集系统；

所述模拟储罐可以包括罐体1、与所述罐体顶部螺栓相连接的罐顶2、与所述罐体底部相连接的缺陷模拟罐底3；所述罐顶设置有进液口4和通风口5；在所述罐体根部设置有排液口6；与所述罐体采用法兰焊接方式相连接的上液位计7和下液位计8；所述上液位计7位于所述罐体中上部，所述下液位计8于所述罐体的下部位置；

所述数据采集系统可以包括通过磁座901吸附在所述罐体1预置位置上的声发射检测传感器9、通过数据线10与所述声发射检测传感器9相连接的声发射检测仪11、与所述声发射检测仪11相连接用于显示所述声发射检测仪记录分析结果的显示器12。

上述实施例中所述的模拟储罐可以由罐体1、罐顶2、缺陷模拟罐底3、进液口4、排液口6、通风口5、上液位计7、下液位计8等组成。当然，基于本实施例中所述的模拟储罐的结构及位置关系，本领域技术人员可以无需创造性的添加或者修改所述模拟储罐的结构单元。

本实施例中所述的罐体具体的大小、结构可以根据实体的结构进行制造，或者进行等比例的缩小或放大。一般的，实际作业的储罐通常采用碳钢材质圆柱结构，因此，本实施例中所述的罐体1可以为碳钢材质的圆柱结构，大小可以设置为与实体1：1的比例。本发明中的所述罐体还可以再经过防腐工艺处理，加强所述罐体1的耐用性，并且更接近现场的储罐作业环境。

所述的罐顶2可以为可拆卸式的移动罐顶，可以通过螺栓与所述罐体1相连接。将所述罐顶1设置为可拆卸式的移动罐顶，可以根据试验设计需求更换不同的罐顶，或者进行其他作业操作，可以使本发明模拟装置适用更多的模拟现场作业环境，增加本发明装置使用的灵活性。

本发明的一种实施例中，所述的缺陷模拟罐底3可以为设置有根据设计需求人为制造的腐蚀或者裂纹的罐底板。作业人员可以根据试验设计需求，提前在所述缺陷模拟罐底3上设计制造出含有与现场相近的腐蚀或者裂纹，例如图1中人为制造的腐蚀块301，这样可以使本发明装置更加接近真实的现场，模拟出现故障的储罐的作业环境。

在本发明的另一种实施例中，所述的缺陷模拟罐底3也可以为包括设置在所述缺陷模拟罐底特定位置的模拟缺陷声源装置。所述的模拟缺陷声源通常的可以为人为模拟储罐底板腐蚀声源的装置。一般可以根据设计需求，人为制造符合储罐底板腐蚀或者其他故障情况参数的声源装置，将其设置在密封的容器中，然后固定在所述缺陷模拟罐底3的特定位置。

所述的进液口4可以为所述模拟储罐的进液通道，可以用于向所述模拟储罐加入不同的试验液体。一般的，在一些罐顶1尤其是向上凸起的圆形罐底中，加入试验液体时，如果所述罐顶2与所述罐体1连接处有缝隙，所述液体经常会顺着所述罐顶2与所述罐体1的缝隙流出，造成不必要的浪费和污染，甚至会造成人员伤害。另外，直接在所述进液口4注入液体，液体冲入所述模拟储罐后产生较强的溅射，对其他密封口或者单元装置等带来一定安全隐患。现因此，本发明装置另一种优选的实施例中，

所述的进液口4处还设置有防漏软管，所述防漏软管一端与所述进液口4相连接，所述防漏软管的另一端位于所述模拟储罐内中下部，伸向所述缺陷模拟罐体罐底3。

图2是本发明模拟装置中包括所述防漏软管的模拟储罐一种实施例的示意图。在本实施例中，本发明装置采用了在进液口连接伸向模拟储罐底部的防漏软管，这样，在注入液体时，可以有效防止液体顺着所述罐顶与所述罐体的缝隙流出，减小造成人员伤害的风险。并且本实施例中所述的防漏软管与所述进液口可以为可拆卸式连接，便于罐顶4和防漏软管的安装。同时所述防漏软管可以为软质材料，这样在安装罐顶时减小防漏软管触碰模罐底的拟声源装置造成意外损害的风险，同时也能减小注液时的冲击力。

本发明储罐底板检测模拟装置的另一种实施例中，为了进一步加强所述罐顶2与所述罐体1之间的密封性，防止在试验时液体泄漏，本发明装置还可以在所述罐顶2与所述罐体1结合处设置有密封圈。所述的密封圈可以采用橡胶或者其他特定材质的密封材料，具体的所述密封圈的形状可以根据所述罐顶2与所述罐体1的构造进行设置。现有技术中由于通常情况下试验介质比较单一，更换频率较低，或者不同的试验介质采用不同的储罐进行模拟试验等，不会采用密封圈保障结构。本发明中设置密封圈的目的可以包括：第一，防止气体从螺栓接触面等进出，影响控制腐蚀速率；第二，如果模拟一些可能产生有毒有害气体的介质时，让气体只能从通风口出入，由通风口直接和气体处理装置或者通风橱相连，不允许让气体从螺栓接触面进出，保证人员安全。这样，本发明采用密封圈装置既可以提高试验效果，又保障了人员安全。

本发明装置的通风口5可以设置在所述罐顶上1，可以用于所述模拟储罐在通风情况下的底板腐蚀检测，或者在需要的时候通过通风口加速所述罐底3的腐蚀速度。本发明的另一种实施例中，所述的通风口5还设置有关断阀，可以用于实现打开、关闭通风口、调节所述通风口的通风量大小中的至少一种功能。所述的关断阀可以采用多种设计方式，例如切入式或者旋转式打开、关闭通风入口等。图3是本发明提供的一种包括关断阀结构的通风口5的结构示意图，如图3所示，切片P可以绕转轴Z转动，所述切片的截面积不小于所述通风口5的截面积，这样可以通过控制切片P与通风口管道的相对位置关系实现所述通风口的打开、关闭以及开口大小调节等。本实施例中加入关断阀装置进行调节通风口，可以使本发明装置更加灵活的适用多种实际作业环境和试验环境需求。在是实际应用中，在此位置设置例如实施例中通风口5的调节阀，调节进气量，可以与抽风机相连，通过控制调节阀来控制腐蚀速率，增加试验的灵活性和可应用的多种作业环境。

本发明中所述的排液口6设置在所述罐体1的根部与所述缺陷模拟罐底3相连接的位置，这样在可以达到排放罐内液体的同时，还可以避免因排液口设置在罐底进而对产生的声发射信号产生干扰，影响试验结果的准确性。现有技术中存在的模拟储罐通常是将排液口6设置到储罐的底板上，注意功能是为了将液体排放干净。但是如果设置在底板的位置上，排液口处经常会产生腐蚀或者由于积液等原因，会产生不必要的声波干扰，使试验的数据处理时还往往需要采取其他办法除去该部分的干扰才行。本发明通过大量的试验进行改装、验证后，将其位置设置在罐体1的根部。具体的如图1中所示，所述在所述罐体下部设置有排液口6可以为所述排液口6设置在所述罐体1的根部。

本发明装置中的所述模拟罐体可以包括与所述罐体1采用法兰焊接方式相连接的上液位7计和下液位计8；所述上液位计7可以位于所述罐体中上部，可以用于观察所述模拟储罐内的液面高度是否满足声发射试验要求的液面高度。所述下液位计8可以位于所述罐体1的下部位置，可以用于观察所述模拟罐体内的液体是否排净。本发明一种优选的实施例中，所述的上液位计7可以位于所述模拟储罐高度的80％以上的罐体位置。一般的，在开展声发射检测试验时，对所述模拟储罐的最低液面要求为罐高的50％，理论上声发射检测时最好为满罐检测，这样可以达到良好的精度试验要求。在本发明提供的储罐底板检测模拟装置进行声发射检测试验时，为保障试验数据的精确性和可靠性，通常要求所述模拟储罐内的液面不低于罐高的80％。因此，所述优选的一种实施例中，所述的上液位计7位于所述罐体1的中上部可以包括所述上液位计7位于所述罐体罐高的80％以上的罐体位置。

一般的，储罐模拟装置设计过程中，作业人员都会想到观察罐内部的液面，也会想到液位计的设置。但是首先是如何设置液位计的位置，哪个位置放置液位计最好，这个是要有根据和相应的设计需求的。本发明中根据设定的试验要求清楚的限定了液位计的设置位置，并且清楚的记载了液位计与储罐的连接方式。

所述数据采集系统的声发射检测传感器9可以通过磁座901依靠磁力吸附在所述罐体1的预置位置上。所述的磁座901可以本身具有磁性，可以用于将所述声发射检测传感器固定在预先设置的罐体1的某个位置上。所述的磁座901通常在实际储罐中放置在距离所述罐底1米左右的位置。在本发明模拟装置中，可以根据所述模拟储罐的高度按比例缩减。

所述声发射检测传感器9通过所述数据线10与所述声发射检测仪11相连接，可以用于接收并处理所述声发射检测传感器采集的声波信号。所述的声发射检测仪11通常包括集成在内的前置放大器、数据采集处理系统和记录分析系统，可以将所述声发射检测传感器9接收的声波信号经过前置放大器放大后，由所述数据采集处理系统进行处理分析，然后由所述记录分析系统保持数据，将结果输出到显示设备12。所述声发射检测仪11可以与所述显示器12相连接，用于显示所述声发射检测仪11对信号数据处理后输出结果，达到检测声发射源的目的。需要说明的，本发明中所述的声发射检测仪11可以为对采集的声发射信号进行数据处理的装置单元模块，并非特指不包括显示设备的声发射检测仪。在一些应用场景中，所述的声发射检测仪11可以包括显示设备，在这种情况下，所述声发射检测仪的显示设备相当于本发明中的显示器。

采用本发明所述的一种储罐底板检测模拟装置，可以基于声发射的检测技术，在线检测出罐底腐蚀情况，建立相关的试验数据，为后续安全生产和现场施工作业提供数据支持。本发明的模拟装置可以依据储罐实体设计，可以模拟不同注入介质对储罐底板腐蚀的影响，可以在储罐底部人为制造缺陷或者放置模拟声源，同时增加了可移动的罐顶和带有关断阀的通风口，极大的扩展了本发明中装置的适用场景，可以模拟多种类型的储罐。本发明装置中还设置有液位计，又可以进一步的保障储罐的可视化程度。

本发明的模拟检测装置可以方便、快捷、高效、灵活的模拟作业现场，缩减检测时间，适用多种模拟作业环境。当然，即使不采用所述声发射检测方法，本发明模拟装置中的模拟储罐同样可以单独作为实验使用的储罐与其他检测设备连接，进行相应检测方式的检测试验。因此，基于上述模拟装置，本发明还可以提供一种用于底板检测模拟储罐，所述模拟储罐可以包括：

罐体1、与所述罐体顶部螺栓相连接的罐顶2、与所述罐体底部相连接的缺陷模拟罐底3；所述罐顶设置有进液口4和通风口5；在所述罐体根部设置有排液口6；与所述罐体1采用法兰焊接方式相连接的上液位计7和下液位计8；所述上液位计位于所述罐体中上部，所述下液位计位于所述罐体的下部位置。

当然，所述的罐体1可以为圆柱碳钢结构，本发明中的模拟储罐中还可以包括的缺陷模拟罐底的类型、进液口的防漏软管、通风口的关断阀、液位计位置等，可以参照上述所述模拟装置中模拟储罐的相关描述，在此不做赘述。

尽管上述列举了本发明中的一些实施例，但是，本发明并不局限于必须是完全上述提及到的实施例的情况。本发明中各个实施例所涉及的上述描述仅是本发明中的一些实施例中的应用，在某些装置基础上略加修改后的模拟装置也可以实行上述本发明各实施例的方案。当然，在符合本发明上述各实施例的中所涵盖的其他无创造性的变形，仍然可以实现相同的申请，在此不再赘述。

虽然通过实施例描绘了本发明，基于本发明中的实施例，本邻域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。本邻域普通技术人员知道，本发明有许多变形和变化而不脱离本发明的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本发明的精神。

Claims (7)

1.一种储罐底板检测模拟装置，其特征在于，所述装置包括模拟储罐和数据采集系统；

所述模拟储罐包括罐体、与所述罐体顶部螺栓相连接的罐顶、与所述罐体底部相连接的缺陷模拟罐底；所述罐顶设置有进液口和通风口；在所述罐体根部设置有排液口；与所述罐体采用法兰焊接方式相连接的上液位计和下液位计；所述上液位计位于所述罐体中上部，所述下液位计位于所述罐体的下部位置；所述罐体为碳钢材质的圆柱结构，大小设置为与实体1：1的比例；

所述数据采集系统包括通过磁座吸附在所述罐体预置位置上的声发射检测传感器、通过数据线与所述声发射检测传感器相连接的声发射检测仪、与所述声发射检测仪相连接用于显示所述声发射检测仪记录分析结果的显示器；

通风口还设置有关断阀，用于实现打开、关闭通风口、调节所述通风口的通风量大小中的至少一种；所述关断阀包括切片，所述切片可以绕转轴转动，所述切片的截面积不小于所述通风口的截面积，通过控制切片与通风口管道的相对位置关系实现所述通风口的打开、关闭以及开口大小调节；

所述上液位计位于所述罐体中上部包括：所述上液位计位于所述罐体罐高的80％以上的罐体位置；

所述的进液口处还设置有防漏软管，所述防漏软管一端与所述进液口相连接，所述防漏软管的另一端位于所述模拟储罐内中下部，伸向所述缺陷模拟罐体罐底；所述的防漏软管与所述进液口为可拆卸式连接。

2.如权利要求1所述的一种储罐底板检测模拟装置，其特征在于，所述的缺陷模拟罐底为设置有人为制造的腐蚀或者裂纹的罐底板。

3.如权利要求1所述的一种储罐底板检测模拟装置，其特征在于，所述的缺陷模拟罐底为包括设置在所述缺陷模拟罐底特定位置的模拟缺陷声源装置。

4.如权利要求1所述的一种储罐底板检测模拟装置，其特征在于，在所述模拟储罐的罐顶与所述罐体结合处设置有密封圈。

5.一种用于底板检测的模拟储罐，其特征在于，所述模拟储罐包括：

罐体、与所述罐体顶部螺栓相连接的罐顶、与所述罐体底部相连接的缺陷模拟罐底；所述罐顶设置有进液口和通风口；在所述罐体根部设置有排液口；与所述罐体采用法兰焊接方式相连接的上液位计和下液位计；所述上液位计位于所述罐体中上部，所述下液位计位于所述罐体的下部位置；所述罐体为碳钢材质的圆柱结构，大小设置为与实体1：1的比例；

所述通风口还设置有关断阀，用于实现打开、关闭通风口、调节所述通风口的通风量大小中的至少一种；所述关断阀包括切片，所述切片可以绕转轴转动，所述切片的截面积不小于所述通风口的截面积，通过控制切片与通风口管道的相对位置关系实现所述通风口的打开、关闭以及开口大小调节；

所述的上液位计位于所述罐体的中上部包括：

所述上液位计位于所述罐体罐高的80％以上的罐体位置；

所述的进液口处还设置有防漏软管，所述防漏软管一端与所述进液口相连接，所述防漏软管的另一端位于所述模拟储罐内中下部，伸向所述缺陷模拟罐体罐底；所述的防漏软管与所述进液口为可拆卸式连接。

6.如权利要求5所述的一种用于底板检测的模拟储罐，其特征在于，所述的缺陷模拟罐底为设置有人为制造的腐蚀或者裂纹的罐底板；

或者；

所述的缺陷模拟罐底为包括设置在所述缺陷模拟罐底特定位置的模拟缺陷声源装置。

7.如权利要求5所述的一种用于底板检测的模拟储罐，其特征在于，在所述模拟储罐的罐顶与所述罐体结合处设置有密封圈。