基于LSTM的储罐底板缺陷识别

储罐底板因腐蚀穿孔或疲劳裂纹引起的泄漏是常压储罐的主要失效形式。储罐底板的检测通常采用电磁技术,利用永磁体磁化钢板产生的漏磁效应进行缺陷检测,但这种检测方法无法区分钢板中的裂纹缺陷与腐蚀缺陷,给后期处理带来不便。以包含裂纹缺陷及腐蚀缺陷的磁检测信号作为数据源,建立基于LSTM(长短期记忆)的一维时序神经网络模型,实现储罐底板缺陷分类识别。结果表明:基于LSTM的神经网络模型,可以快速实现储罐底板缺陷的分类识别,对钢板裂纹缺陷的识别准确率为96%,对钢板腐蚀缺陷的识别准确率为92%。

含水层底部单孔非完整疏放水井渗流特征砂槽试验

为研究含水层底部疏放水井渗流特征,设计研发了一种60°扇形体渗流砂槽系统,以潜水含水层底部疏放水为例,开展了不同井长单井非完整井疏放水渗流砂槽试验,研究结果表明:疏放水引起浸润线的下降,并在其上方形成饱和毛细水带负压区;疏放水过程中含水层底部非完整井上部可划分为上层毛细水带、支持毛细水带、饱和毛细水带及自由水饱和带,饱和毛细水带可有效阻止上部空气进入井内;非完整井井片内部压力P存在4种水压分布形态,即P=0、P>0、P<0以及P_(up)<0且P_(down)>0,根据井内压力及井片上部自由水饱和带、饱和毛细带的分布,含水层底部非完整井疏放水似稳定流态水压分布可概化7种模型;非满管段的形成导致其上部自由水压力不能连续传递,其分布不再是满管时的由下至上递减规律,当井片上方存在浸润线时,压力水头分布由下至上呈先增加后减小的规律;当井片上方存在自由水饱和带或较大范围的饱和毛细水带时,渗流量随井内压力减小而增加,当自由水饱和带消失且饱和毛细水带垂直分布较小时,井内压力的减小对渗流的增加效应不明显;非完整井井长的增加可有效增加渗流量,但当井长大于临界值后,渗流量不再随着井长的增加而变化;疏放水过程中,疏放水量由静态补给与动态补给构成且静态补给以一阶指数函数减少、动态补给以一阶指数函数增加。

基于聚类分析的罐底声发射检测信号融合方法

采用声发射技术进行罐底腐蚀与泄漏检测过程中,需要对多个传感器的检测到的声发射信号进行融合处理,将属于同一声发射源的声发射信号判定为一个声发射事件。但是在现场检测过程中,由于噪声的存在,使得在声发射信号融合处理时容易对声发射源产生误判。针对该问题,提出了一种基于聚类分析的罐底声发射信号融合方法,其基本原理是先根据事件定义时间进行初始声发射事件判定,然后采用聚类分析方法对初始声发射事件中的信号进行分类,将每一类信号分别判定为一个声发射源。现场实验表明采用该方法抗噪声干扰能力强、误判概率低,能准确反应罐底腐蚀的实际情况。

基于相关分析的声发射储罐罐底检测降噪方法

基于声发射原理的大型储罐罐底腐蚀和泄漏检测方法近些年被业界普遍认同。作为一种高效率、低成本的先进方法取得了越来越多的应用。然而由于该方法本身的特点,在检测过程中不可避免地会采集到大量的噪声信号。如不能有效地消除这些噪声信号,就会严重影响对罐底评估的准确性。因此,人们提出了多种去噪方法,然而这些方法却不能很好地消除"虚定位"事件。针对该问题,提出了一种基于相关分析的声发射罐底检测降噪方法以消除"虚定位"事件。通过对现场实际检测数据的处理表明,该方法能够有效消除"虚定位"事件,使得罐底评估的结果与开罐实测的结果更加相符。

基于小波聚类的罐底声发射源聚集区域自动识别

利用声发射(AE)技术进行储罐罐底腐蚀检测过程中,不仅要获得声发射信号,还要根据声发射源分布的疏密了解罐底各处的腐蚀情况.传统方法一般采用人工方式进行腐蚀区域划分和识别,效率和准确率都低.为解决该问题,提出了一种基于小波聚类的罐底声发射源聚集区域自动识别方法.算法过程主要包括:划分网格、二维离散小波变换、区域查找和标记、确定声发射源所属区域等步骤.现场实验数据表明,该方法能够对任意分布形状的声发射源聚集区域进行自动识别,特别是能够将因加热盘管腐蚀产生的声发射源划分到同一区域,有效提高了对罐底腐蚀评估的效率和准确性.此外,以声发射源分布信息熵作为区域识别有效性的评价指标,选择信息熵最大的识别结果作为最终声发射源聚集区域识别结果最为有效.

大型原油储罐罐底声发射源定位算法研究

针对大型储罐罐底声发射检测过程中的声源定位问题,在深入研究三角定位算法和超定定位算法原理的基础上,采用蒙特卡洛模拟方法定量分析比较了两种算法对罐底声发射源定位的性能,主要包括定位计算时间、定位误差分布以及有效定位率等参数。结果表明三角定位算法比超定定位算法快100倍,但在非理想情况下,即存在时间测量误差和声速误差时,三角定位算法对罐底边缘区域的声源定位误差大,而超定定位算法对罐底边缘区域声源的有效定位率低。现场检测过程中应根据实时性、误差范围、计算机性能等要求选择合适的定位算法。

基于极限学习机和b值法的罐底声发射检测腐蚀信号识别方法

声发射储罐罐底腐蚀检测过程中,采集到的腐蚀信号里不可避免地混有干扰。针对该问题,提出了基于极限学习机(ELM)的石油储罐罐底腐蚀信号识别方法。为验证该方法的有效性,在秦皇岛输油站的消防水罐里,进行模拟罐底腐蚀检测实验,并应用ELM对采集到的声发射信号进行分类识别,用b值法对ELM的分类效果进行评估。实验结果表明:ELM识别正确率高于90%。ELM识别出的腐蚀信号的b值变化规律与实验室条件下腐蚀信号的b值变化规律一致,并能够反映磷酸腐蚀碳钢板的过程。

储罐底板腐蚀状况的贝叶斯判别预测方法

储罐底板腐蚀状况的严重程度是指导储罐维修的主要指标。针对难以停产检测储罐底板腐蚀的情况,利用统计相关分析方法,结合专家经验,确定反应储罐底板腐蚀状况的主要外部表征因素,建立基于外部表征因素的储罐底板腐蚀状况贝叶斯判别预测方法。通过对某油库16台储罐的预测分析,对比声发射在线检测结果,符合率为87.5%。计算结果表明,该方法能够解决储罐底板腐蚀状况的预测问题,具有一定的工程应用价值。

常压储罐底板声发射检测自标定的影响因素

声发射检测技术作为一种新兴的无损检测技术,越来越多地应用于常压储罐的罐底板腐蚀检测,自标定作为检测前确定声速的重要步骤,严重影响到声发射检测的定位准确度。介绍了声发射检测自标定的基本原理和重要作用,应用德国VALLEN AMSY-5声发射仪,通过现场试验确定了影响常压储罐罐底板声发射检测自标定准确的主要因素,并针对各因素提出了改善方法,为提高自标定的成功率,保证声发射检测的准确性提供了可靠保障。

油罐罐底渗漏模拟试验及渗漏量计算

油罐罐底渗漏不仅会造成巨大的经济损失和环境污染，甚至还会带来火灾爆炸，严重威胁存储油料场所安全。因此，主动掌握油罐渗漏量数值范围和渗漏发展规律，显得很有必要。利用模拟油罐渗漏装置在微压条件下进行了无砂垫和有砂垫罐底小孔渗漏速率试验，获得了渗漏速率的数值范围并运用Matlab对数据进行处理，拟合出有砂垫罐底小孔渗漏量计算的经验公式。试验分析表明有砂垫罐底小孔渗漏量比无砂垫时的渗漏量在数值上小很多，此结果将为加压条件下的渗漏试验奠定基础。

声发射在油田常压储罐检测中的应用

本论文介绍了声发射检测技术的基本原理和特点,并结合对油田在用常压储罐的现状、检验方法以及发现的问题的调查和研究,对应用油田在用常压储罐的声发射检测进行了理论和检验方案的研究。另外,应用德国VALLEN AM SY-5声发射仪对油田在用的常压储罐罐底进行检测,对现场检验情况和实测数据进行分析,对现场检验存在的问题及其解决方案进行了研究和总结,并提出了常压储罐声发射检测研究的下一步工作打算。

贝叶斯网络在储罐底板腐蚀状况预测的应用研究

根据领域专家经验,利用与储罐底板腐蚀相关的外部表征因素,采用随机重启爬山算法等5种启发式算法构建储罐底板腐蚀状况贝叶斯网络智能评价模型。将模型预测结果与声发射在线检测结果对比,随机重启爬山算法构建的网络模型预测能力优于其他4种算法的网络结构,平均准确率为92%。预测结果表明,该预测模型能够解决储罐底板腐蚀状况的预测问题,具有一定的工程应用价值。

储罐底板漏磁检测腐蚀缺陷轮廓反演方法

漏磁检测方法对检测结果作出评价的依据是漏磁信号。目前对漏磁信号的研究分为正、逆两个方向。正问题是指由缺陷到信号的研究,它往往是针对一定尺寸的缺陷来研究其产生的漏磁信号。逆问题则是指由缺陷的信号反推缺陷的形状,也就是所谓的反演。笔者以铁磁性平板的漏磁信号为基础,分别对缺陷识别、定位、量化等方面进行了深入研究,提出一种基于多通道的铁磁性平板腐蚀缺陷量化反演方法,实现了缺陷检测的可视化。

立式钢制油罐底板的腐蚀机理及防蚀措施

资料统计表明 ,立式圆筒形钢制储油罐各部位的腐蚀以罐底板最为严重。罐底板上表面的腐蚀随储存油品的种类和防护涂层的施工质量的不同而存在差异 ,一般轻质油罐底板的腐蚀最为严重 ;油罐底板下表面的腐蚀多从焊缝处产生 ,一般底板周边的边缘板腐蚀尤甚 ,其腐蚀程度与大气中的水分以及地下水的侵入情况有关。保证罐底板上下表面的防护涂层完好、保持罐基础干燥、采取牺牲阳极保护措施以及采取有效的检测手段 ,可以延长储油罐的使用寿命。

5000m^3原油储罐底板的漏磁检测

通过对5 000 m^3原油储罐底板腐蚀漏磁检测的应用实例,介绍了漏磁检测技术的基本原理、特点及仪器设备。说明了漏磁检测的实施过程和结论分析,同时对漏磁检测技术的检测结果分别用宏观检测和超声波测厚进行了复验。

基于有限元法的混合励磁漏磁检测励磁源耦合分析

分析了储罐底板漏磁检测过程中混合励磁源的耦合问题。采用ANSYS有限元分析软件建立混合励磁源磁化过程的数学模型,计算得到混合励磁中电磁安匝数和永磁铁厚度对励磁效果的影响,分析了混合励磁装置对不同壁厚底板的磁化效果,确定所采用的混合励磁结构达到检测要求时底板厚度和电磁安匝数的关系。

基于超声检测的储罐底板腐蚀等级评价方法研究

本文针对常压储罐底板无损检测发展了一种基于水浸式超声检测的储罐底板腐蚀评价方法,开发了水浸式超声检测用储罐底板腐蚀评价实验系统;利用标准缺陷试件对开发的储罐底板腐蚀评价实验系统进行了性能测试,并将该系统应用于板结构腐蚀试件的等级评价。

油罐罐底导波检测中的斜端面反射现象

使用超声导波检测系统研究导波在油罐底板斜端面上的反射现象。依据导波反射与折射原理,通过分析底板导波检测中的回波信号,证实斜端面存在的反射现象,并得到导波行程不变条件下反射回波信号波形幅度随反射点至侧端面距离的变化规律。利用导波反射特性,对特殊位置上的缺陷进行检测,证明了研究结论的正确性。

基于Hurst指数的油罐声发射信号分析

由油罐声发射检测直接得出油罐底板状态等级的评价研究工作有待完善。提出一种基于Hurst指数理论分析声发射信号幅值最大值分布的评价方法。从Hurst指数分形理论出发,结合声发射信号参数处理方法,给出研究条件假设,分析现场油罐声发射信号结果,并与开罐检测的底板状况加以对比分析。研究发现,相同检测条件,同种类型油罐底板状态等级与Hurst指数呈相反的关系。

基于三维数值模拟的带垫板对接焊缝漏磁场分析

针对储罐底板带垫板对接焊缝中易存在的根部未焊透缺陷,研究储罐底板对接焊缝无缺陷、存在未焊透和带垫板存在未焊透缺陷的漏磁场规律;并分析不同尺寸垫板包含相同尺寸未焊透缺陷时漏磁场规律。结果表明:根据漏磁场磁感应强度分量曲线的分布特征,垫板的存在降低了对接焊缝缺陷的磁感应强度曲线的峰值;垫板厚度尺寸越小,可获得更高的磁感应强度曲线的峰值,缺陷更易检出。