[发明专利]一种在役大型原油储罐底板腐蚀检测机器人

说明书

技术领域

本发明涉及一种在役大型原油储罐底板腐蚀检测机器人，属于储罐腐蚀检测技术领域。

背景技术

石油作为国家重要的战略能源，是工业的血液，对国民经济和国家安全至关重要，储罐作为石油石化产品主要的存储方式，在我国其数量数以万计，此外还有国家战略石油储备基地的储罐群。如何保障储罐的安全运行成为行业的重大课题，受到各级责任部门的极大重视。

储罐罐体受到外部自然环境和内部储液介质的双重作用，长时间的使用会导致储罐逐渐产生各种失效，尤其是储液中的各种化学物质对储罐底板产生腐蚀引起穿孔甚至泄漏，带来严重安全隐患和环境污染，给国家和人民生命财产造成难以挽回的巨大损失。

我国储罐腐蚀底板检测一般采用定期开罐检测，检测前要经多道处理工序，工时长、成本高、影响油库正常运行。因此，不停工停产的在役检测成为发展趋势，目前在役检测的声发射只能定性判断，还需与开罐检测配合才能对腐蚀状况做定量分析，而平板导波受其原理限制，只能在役检测罐底板边缘部分，对大面积中间区域无法检测，与声发射、平板导波的罐外检测不同，机器人进入罐内检测有着无可比拟的优势，对于检测储罐底板腐蚀意义重大。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种在役大型原油储罐底板腐蚀检测机器人，能在低能见度甚至零能见度的储液以及复杂障碍环境中进行检测，具有适应能力强、准确性高、费用低的优点。

一种在役大型原油储罐底板腐蚀检测机器人，包括：超声检测装置、三维成像声呐、液压推进器、潜浮调节装置、遥控系统、导航定位系统、脐带缆、绞车、操作台及显示。所述超声检测装置对储罐底板腐蚀情况进行在役检测和数据采集；所述三维成像声呐视觉系统包含机器人入罐前对罐内结构情况进行扫描和三维重建，和机器人在罐内移动过程观察前方有无障碍物；所述液压推进器由液压马达为机器人移动提供动力；所述潜浮调节装置调节机器人在罐内的升降；所述遥控系统用于控制机器人执行罐外操作台指令，收集罐内作业数据向操作台报告；所述导航定位系统对机器人在罐内移动过程中所处位置进行判断和引导；所述脐带由电缆、数据线、液压管道复合缆线组成，进行信号传输和提供电力、液压动力，脐带缆外圈绝缘包裹层具有抗腐蚀、防静电功能；所述绞车对脐带缆收放完成机器人收放。

本发明提供的一种在役大型原油储罐底板腐蚀检测机器人，所用三维成像声呐视觉系统能够在低能见度甚至零能见度储液中将罐内情况显示在罐外操作平台上；其超声检测装置能克服加热盘管、罐底油泥等障碍对底板腐蚀情况进行定量检测，为储罐检修决策提供依据。具体地，该储罐底板腐蚀缺陷在役检测过程，含有以下步骤：

(a)成像声呐扫描储罐内部结构并三维重构；(b)规划机器人行走路线；(c)下放机器人并操控到达指定作业位置；(d)移动过程中声呐成像视觉避障；(e)检测装置展开伸长；(f)检测底板获取腐蚀缺陷信息；(g)检测装置收缩折叠；(h)移动机器人到下一作业位置；(i)完成所有抽样检测点的检测后收起机器人；(j)罐底腐蚀缺陷信息分析。

附图说明

图1为本发明储罐在役检测机器人的结构示意图。

图2为图1的剖视图。

图3为本发明储罐在役检测方法的步骤示意图。

图中：1.脐带缆、2.尾段平衡舵、3.中段潜浮调节舱、301.重量调节系统、401.导航定位信号发射装置、402.导航定位信号接收装置、5.液压推进器、6.前段控制舱、601.电子设备、7.三维成像声呐、8.底座支架、9.超声检测装置、901.液压管接头、902.铰接机构、903.检测杆、10.操作台及显示系统、11.脐带缆绞车。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

实施例1：如图1、图2、图3所示，储罐在役检测机器人包括:脐带缆(1)、尾端平衡舵(2)、中段浮力调节舱(3)、重量调节系统(301)、导航定位信号发射装置(401)、导航定位信号接收装置(402)、液压推进器(5)、前段控制舱(6)、电子设备(601)、三维成像声呐(7)、底座支架(8)、超声检测装置(9)、液压管接头(901)、铰接机构(902)、检测杆(903)、操作台及显示系统(10)、脐带缆绞车(11)。