CN204666088U - 一种石油化工装置不拆保温测厚设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种石油化工装置不拆保温测厚设备，包括脉冲涡流信号采集模组、脉冲涡流信号数据处理单元、壁厚计算单元和壁厚比较输出单元，所述脉冲涡流信号采集模组由传感器、脉冲涡流信号发射装置和接收设备构成，其中脉冲涡流信号发射装置由电源模块、CPU和模拟量输出模块依次连接构成，所述模拟量输出模块的发射端连接传感器；通过生产运行期间在石油化工装置的保温层外，采集在不同部位的脉冲涡流感生电压随时间衰减的数据，并提取特征数据计算特征值，通过特征值计算相应的壁厚值，进而实现分析炼化装置的厚度分布以确定腐蚀现状，从而杜绝安全隐患。本实用可不拆除保温层，从而使得检测更加方便，不影响生产。

Description

一种石油化工装置不拆保温测厚设备

技术领域

    本实用新型涉及一种测厚设备，具体是一种石油化工装置不拆保温测厚设备。

背景技术

在石油化工等行业的生产过程中，由于介质中含有腐蚀因素，常出现石油化工装置反应塔、换热器、管线等内壁严重腐蚀的现象，导致泄露事故，由此引起装置停工，造成经济损失且存在有安全隐患。按传统的无损检测主要靠停产检修时打开设备，进入内部进行目视检查，或是进行超声波检测。在生产期间则需要拆除这些压力容器的外部保温层，对表面进行打磨后进行超声波测厚，检测完毕后再恢复保温层。这些方式效率低、会增加检测的成本。

另外,由于石油化工装置往往在高温下运行，超声波检测探头受温度影响较大且检测时采用的耦合剂易蒸发，因此,在高温下采用超声波技术检测壁厚难度大,检测精度还很难保证。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种石油化工装置不拆保温测厚设备，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种石油化工装置不拆保温测厚设备，包括脉冲涡流信号采集模组、脉冲涡流信号数据处理单元、壁厚计算单元和壁厚比较输出单元，所述脉冲涡流信号采集模组由传感器、脉冲涡流信号发射装置和接收设备构成，其中脉冲涡流信号发射装置由电源模块、CPU和模拟量输出模块依次连接构成，所述模拟量输出模块的发射端连接传感器；所述传感器连接接收设备中信号放大器，而信号放大器依次电连接A/D转换模块和数据采集模块；所述数据采集模块依次连接脉冲涡流信号数据处理单元、壁厚计算单元和壁厚比较输出单元。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：通过生产运行期间在石油化工装置的保温层外，采集在不同部位的脉冲涡流感生电压随时间衰减的数据，并提取特征数据计算特征值，通过特征值计算相应的壁厚值，进而实现分析炼化装置的厚度分布以确定腐蚀现状，从而杜绝安全隐患。本实用可不拆除保温层，从而使得检测更加方便，不影响生产。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，本实用新型实施例中，一种石油化工装置不拆保温测厚设备，包括脉冲涡流信号采集模组10、脉冲涡流信号数据处理单元20、壁厚计算单元30和壁厚比较输出单元40，所述脉冲涡流信号采集模组10由传感器、脉冲涡流信号发射装置12和接收设备11构成，其中脉冲涡流信号发射装置12由电源模块、CPU和模拟量输出模块依次连接构成，所述模拟量输出模块的发射端连接传感器，使用时将传感器放置在待测装置的保温层外，通过传感器发射脉冲涡流信号，同时传感器也接收待测装置保温层上反馈出的衰减的脉冲涡流感生电压；

所述传感器连接接收设备11中信号放大器，而信号放大器依次电连接A/D转换模块和数据采集模块，从而将采集到的衰减的脉冲涡流感生电压进行信号放大、转换后进行收集；

所述数据采集模块依次连接脉冲涡流信号数据处理单元20、壁厚计算单元30和壁厚比较输出单元40，从而对信号进行分析、计算和比较，从而判断出腐蚀现状。

所冲脉冲涡流信号采集模组10通过蓝牙连接的PDA系统进行控制，且PDA系统可对数据进行储存。

脉冲涡流信号采集模组10是将传感器置于被检测部位保温层外， PDA系统通过蓝牙连接控制脉冲涡流信号发射装置12和接收设备1111，接收的脉冲涡流感生电压随时间的衰减数据被储存在PAD系统中，通过蓝牙或存储卡输出。每个部位通常重复检测3次，最终计算结果为3次计算结果的平均值。

传感器规格依据保温层和所检测装置的材质的进行匹配，通常选择直径为5cm ,7cm传感器进行检测。检测使用脉冲涡流为低频（4Hz、2Hz、1Hz、1/2Hz、1/4Hz）方波，根据所检测装置材质和保温层情况进行选择。

脉冲涡流信号数据处理单元20对脉冲涡流数据采集模组的数据进行处理，除去异常点，并对数据进行图像化处理，选出特征数据，计算出特征值（曲线的K值）并形成导入模板。

壁厚计算单元30就是将从数据处理单元导入模板导入的特征值，根据检测装置部位的材质和传感器类型选取相应的函数关系式进行批量计算。计算后，从同一区域部位中选出标定部位，输入超声波测量标定数据或被测部位设计壁厚数据，计算出校准系数，然后利用校准系数对同批次数据进行校准。

壁厚比较输出单元40是将校准后的壁厚数据根据装置检测部位坐标信息以及检测时间，以列表和绘图的方式输出和查询。在绘图工具中运用了数据差值的方式，使的展示效果更加直观，更方便实际的使用。所述数据差值方式是基于FPGA的处理芯片实现的。

为了更好的说明石油化工装置不拆保温壁厚检测设备的实际使用效果，提供以下实施例，某蒸馏装置常压塔顶挥发管线直管段,规格为426*9.5mm，20＃碳钢，保温层厚度 150mm,检测段2m。按以下步骤检测：

(1)选用50mm直径400匝的传感器，按检测区域8＊8矩阵平均布点。

    (2)将传感器置待测区域保温层外正上方，用PDA控制接收设备11，选择1/2Hz方波作为检测发射信号，依此完成各部位的检测。

    (3)选取该直管段已有定点测厚部位，按照（2）的操作步骤获得脉冲涡流数据，并且打开保温盒，采用超声波测厚技术获得该部位的壁厚数据。

    (4)所得数据用SD卡导入电脑，利用软件数据处理单元按检测序号进行批量数据处 理得出时间和感应电压变化曲线，并计算出每个部位的特征数据和特征数据的特征值。

    (5)按序号将特征值导入到壁厚计算单元，选择线圈50＊400,选择20＃碳钢获得计算函数公式，批量得到计算壁厚数据，选取（3）所测位置为标定部位，将超声波壁厚检测结果输入软件，批量得到校准后的脉冲涡流信号检测结果。

    (6)依据序号将校准后的脉冲涡流检测结果导入壁厚比较输出单元40，同时部位每个位置的坐标和检测数据，系统自动生成检测图像和结果列表。图像采用数据差值的方法，可以很清晰的判断壁厚减薄区域。

为了验证该方法的测量效果，选取了前30个部位的数据进行了拆除保温测厚，将超声测厚结果与本设备检测结果进行对比（采用本设备的检测结果为三次检测结果的平均值），超声波壁厚检测结果和本设备检测结果吻合较好。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (1)

1.一种石油化工装置不拆保温测厚设备，包括脉冲涡流信号采集模组、脉冲涡流信号数据处理单元、壁厚计算单元和壁厚比较输出单元，其特征在于，所述脉冲涡流信号采集模组由传感器、脉冲涡流信号发射装置和接收设备构成，其中脉冲涡流信号发射装置由电源模块、CPU和模拟量输出模块依次连接构成，所述模拟量输出模块的发射端连接传感器；所述传感器连接接收设备中信号放大器，而信号放大器依次电连接A/D转换模块和数据采集模块；所述数据采集模块依次连接脉冲涡流信号数据处理单元、壁厚计算单元和壁厚比较输出单元。