19、基于主动声的储存设施监测技术及设备

时间:2021-11-15 点击数量:

成果简介

针对危险化学品储运设施,尤其是对大型储罐及附属管道结构健康进行实时监测,能够有效避免重大安全事故的发生。现有监(检)测技术和仪器采用侵入方式,测量参数单一,不能实现监测全覆盖,满足不了危险化学品储运设施安全监测迫切需求。

本成果在研究主动声信号在储运设施及介质中的传播特性,及损伤对传播特性的调制机制基础上,开展了基于主动声场分布及缺陷对主动声调制机理分析,融合主/被动声激励技术,开发了储存设施裂纹及泄漏准确定位、腐蚀分级评价及损伤分类识别技术;研制了具有隔爆功能的大功率主动声探测系统,相关设备在中石油、中石化相关企业单位进行了示范应用。

功能:该装置系统采用高电压、低频率激励信号,激励能够远距离传播的超声信号,实现对大直径储罐、长距离管道的腐蚀、泄漏等损伤实现在线检测。在储罐罐底缺陷识别过程中,针对底板多焊缝的特点提出了多传感信息融合算法,将缺陷损伤识别准确率提高到92.5%。根据缺陷信号对超声信号的调制机理,提出基于概率损伤因子缺陷定位成像方法,将缺陷定位误差半径减小到30厘米,实现缺陷的高精度定位。


基于主动声的储存设施监测仪器


优势:缺陷识别准确率达到90%以上,高于市场中相关检测设备。缺陷定位误差半径达到30厘米,优于同类设备。


国外相关仪器设备技术指标对比


Cosasco

CLAMPON

MsS Guided Wave Ultrasonics

Teletest

自主设备

损伤识别准确率

——

——

——

可靠准确率90%

大于92%

板状结构检测距离

40

60

——

60

60

管道结构检测距离

150

——

75

理想条件

175

100

适用温度

-40°C---125°C

-40°C---60°C

最高300°C

5°C---125°C

-40°C---300°C

防爆认证


应用领域:危险化学品储存设施监测,在中石化,中石油相关企业进行了应用。


成果分别在2019年,2020年在相关石化企业开展了现场应用


产业化前景和效益分析:

社会效益:本成果将先进监测技术与储存设施有效结合,能够对储存设施的健康状态进行监测,及时有效对腐蚀、裂纹、泄漏等损伤或动态事件进行识别、预警,避免事故发生或扩大,减少储存设施事故及其可能导致的人员伤亡、环境污染后果,提升我国危化品储存设施的安全监管水平,引领危险化学品储存设施安全监测技术发展和进步。

经济效益:通过实现对储存设施健康状态的实时在线监测,实现设备的视情维护,避免不必要的停工检修,降低安全监测和防护方面的人财物成本及停工损失;及时发现设备的损伤和破坏,避免因此导致的物料泄漏、生产中断,乃至火灾爆炸、大规模环境污染等灾难事故,带来直接和间接的经济效益。

产业化实施条件及预算:

1)本技术是国家重点研发计划“典型危险化学品储存设施安全预警与防护一体化关键技术研究与应用示范”的主要成果之一,各项研究指标均达到或超过项目要求,相关指标参数通过了专业机构第三方测试,相关领域专家论证。

2)本技术的开发得到了中国石油天然气集团有限公司、中国石油化工集团有限公司的支持,研究成果主要应用在石油化工领域,未来产品将主要应用于炼化设备、油品储存设施、油品运输管道等场合,具有明确的市场目标。

3)基于该技术已经开发出了稳定的产品,进行部分的示范应用,尚未开展大规模的量产,具备成熟的成果转化和产业化条件。



第三方测试报告