用于管道和容器的腐蚀和侵蚀监测的系统及方法技术方案

本公开涉及管道和容器的腐蚀和侵蚀监测的领域。更具体地，本公开涉及一种用于管道和容器的腐蚀和侵蚀监测的系统及方法，其中，所述系统/方法将采用纵波的超声波厚度监测与采用一个或多个导波的超声波面积监测结合，由此，代表性的厚度测量由一面积监测特征补充，以检测代表性的厚度测量部位之间的局部腐蚀/侵蚀。在另一实施例中，公开了一种用于优化资产健康监测的系统及方法，其包括一分析方案。其包括一分析方案。其包括一分析方案。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于管道和容器的腐蚀和侵蚀监测的系统及方法
[0001]相关申请
[0002]本申请相关于2020年2月28日提交的题为“用于管道和容器的腐蚀和侵蚀监测的系统及方法”的美国临时专利申请US62/982751(案卷号MX
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2020
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PAT
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0029
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US
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PRO)。前述专利申请其整体上通过援引并入本文。


[0003]本公开涉及管道和容器的腐蚀和侵蚀监测的领域。具体地，本公开涉及一种包括机械部件、硬件、软件、分析和/或它们的组合的腐蚀和/或侵蚀监测系统。在一个实施例中，机械部件和硬件可包括一个或多个超声波换能器、基本单元(base units)、网关和/或它们的组合。所述系统还可包括用于远程监测的一软件平台。在一些实施例中，所述系统还可包括用于远程监测和/或诊断的前端服务和后端服务的分析工具。更具体地，在一些实施例中，本公开可涉及一种用于管道和容器的腐蚀和侵蚀监测的系统及方法，其中，所述系统/方法将采用纵波的超声波厚度监测与采用一个或多个导波的超声波面积(area)监测结合，由此，代表性的厚度测量由一面积监测特征补充(complemented)，以检测(detect)代表性的厚度测量部位(location)之间的局部腐蚀/侵蚀。在另一实施例中，公开了一种用于优化资产健康监测的系统及方法，其包括一分析方案。

技术介绍

[0004]采用超声波换能器用于对包括诸如在石油、天然气和发电行业中采用的管道和压力容器的结构性资产的状况和完整性进行超声波监测是熟知的。目前，包含包含(incorporating)/采用超声波换能器的腐蚀和侵蚀监测系统和技术知晓为包括一部位处的厚度监测和面积监测(也称为导波检验(guided wave inspection))。然而，这两种系统和技术典型地彼此独立。此外，除了超声波(UT)测试外，管线系统的内部腐蚀有时也采用射线(RT)厚度测试来监测，以在该系统的寿命内以规定的间隔测量选定的部件的壁厚。
[0005]厚度监测超声波换能器和采用厚度监测超声波换能器的系统典型地测量一管道/容器的壁的在设置超声波换能器的点(spot)处的一厚度，换句话说，它不提供关于设置超声波换能器的确切点周围的部位处的管道/容器的壁的厚度的任何信息。这样，如果腐蚀/侵蚀发生在设置超声波换能器外的一部位处，则可能将检测不到腐蚀/侵蚀，除非厚度监测伴随有超声波换能器映射(mapping)。当然，超声换能器映射会增加检验成本。然而，这些超声波换能器和系统有益于永久性地安装在管道/容器上。
[0006]反过来说，面积监测超声波换能器及采用面积监测超声波换能器的系统典型地测量横跨一管道/容器的壁的一较大面积的该管道/容器的壁的厚度，该面积典型地超出厚度监测超声波换能器设置在管道/容器上的部位。这样的面积监测超声波换能器及采用其的系统将典型地开发横跨正被测量的面积的管道/容器的壁的一厚度映射(thickness map)。理论上，这样生成的厚度映射是有益的，但目前，这种导波检验极其复杂，因为在那段的一般硬件产生十到二十种不同的导波模式，且数量的导波模式和复杂的分析负面影响检验结
果的可信度。此外，导波检验典型地不是永久性地安装在管道和容器上。此外，高度局部化的腐蚀不能利用如API 574(API 574，用于管线系统部件的检验实践，第四版，2016年)说明的临时安装的导波系统来可靠地检测。
[0007]此外，已有的永久性安装的腐蚀监测系统未能采用足够的数据来确定传感器在诸如一炼油厂和石化厂的采用管线系统运输流体的一工业设施中的放置。该管线系统可能将流体运输到一个或多个罐和/或化学处理单元。一些管线系统处置在规定的温度和/或压力下的专用流体；这些管线系统可传送高温和高压力下的高腐蚀性的流体。
[0008]此外，许多工业设施面临着健康和安全问题。它们可能运输可能是易燃和/或有毒的流体。这样，管线系统中的一故障可能导致泄漏到大气中和/或暴露给工厂人员。此外，一些设施数年内无计划(sheduled)停工地运行。因此，管线系统及其部件的可靠性是重要的。
[0009]除了健康和安全问题外，从商业后果的角度看，因管线系统故障造成的非安排(unplaned)的断供(outage)也是问题。考虑到与管线故障相关联的潜在的安全、健康、环境和商业的风险，对管线系统的状况进行监测，以准确预测(project)其剩余寿命并确定安全维修或更换日期。
[0010]由于上述原因，某些人群会赏识在用于管道和容器的腐蚀和侵蚀监测的系统及方法上的改进。

技术实现思路

[0011]在各种说明性实施例的以下描述中，参考了形成其一部分的附图，并且其中通过说明的方式示出了可以在其中实践本公开的方面的各种实施例。将理解的是，在不脱离本公开的范围的情况下，可以利用其它实施例并且可以进行结构和功能修改。注意的是，在以下描述中讨论了元素之间的各种连接。注意的是，这些连接是通用的，除非另有说明，否则可以是直接的或间接的、有线的或无线的，并且本说明书不意欲在这方面进行限制。
[0012]一个或多个计算机的一系统能配置成，凭借具有安装在所述系统上的在操作时使所述系统执行动作的软件、固件、硬件或它们的一组合，所述系统执行特定的操作或动作。一个或多个的计算机程序能配置成，凭借包括当由数据处理装置执行时使所述装置执行动作的指令，计算机程序执行特定的操作或动作。一个总体的方面包括一种方法，用于从安装在一管线系统上的探头组件中进行筛选。所述方法还包括：在训练一模型之前，为所述模型设定一分组灵敏度超参数、一阈值测量超参数以及一分组大小超参数。所述方法还包括：通过在一处理器上执行所述模型，基于至少从安装在所述管线系统上的探头组件采集到的在一时间周期内的历史管道壁厚测量，将一第一组探头组件分组。所述方法还包括：将一唯一的组ID分配给各组探头组件。所述方法还包括：在训练所述模型后，由所述模型从多个优化函数中选择一优化函数用于所述模型。所述方法还包括：通过所述模型来识别与各组ID对应的一单个探头组件，以用于所述管线系统的管道壁厚监测。所述方法还包括：由与所述管线系统相关联的一厚度监测控制器发送来自各组ID的所述单个探头组件的一管道壁厚测量值，以用于检验。该方面的其它实施例包括对应的计算机系统、装置以及记录在一个以上的计算机存储器设备上的计算机程序，各配置成执行所述方法的动作。
[0013]实施可包括一个或多个以下的特征。所述方法可包括一个或多个步骤，以在检验期间，不考虑各组ID中的所有剩余探头组件，除了来自各组ID中的单个探头组件外。所述第
一组探头组件的分组进一步至少基于提供给所述系统的检验信息和从安装在所述管线系统上的探头组件采集的在一时间周期内的历史管道壁厚测量。所述管线系统可包括一罐，而且其中，所述探头组件的一第一探头组件配置为测量所述罐的一壁厚。所述方法还可包括步骤：在与所述处理器通信连结的计算机存储器中存储从安装在所述管线系统上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种方法，用于从安装在一管线系统上的探头组件中进行筛选，其中，所述探头组件配置用于管道壁厚监测，所述方法包括：在训练一模型之前，为所述模型设定一分组灵敏度超参数、一阈值测量超参数以及一分组大小超参数；通过在一处理器上执行所述模型，基于至少从安装在所述管线系统上的探头组件采集到的在一时间周期内的历史管道壁厚测量，将一第一组探头组件分组；将一唯一的组ID分配给各组探头组件；在训练所述模型后，由所述模型从多个优化函数中选择一优化函数用于所述模型；通过所述模型来识别与各组ID对应的一单个探头组件，以用于所述管线系统的管道壁厚监测；由与所述管线系统相关联的一厚度监测控制器发送来自各组ID的所述单个探头组件的一管道壁厚测量值，以用于检验。2.如权利要求1所述的方法，其中，所述探头组件包括配置成检测所述管线系统中的局部腐蚀的至少一电阻温度检测器、一厚度监测超声波换能器以及一面积监测超声波换能器。3.如权利要求2所述的方法，还包括：通过以下验证该单个探头组件的管道壁厚测量是全面腐蚀而不是局部腐蚀：生成与所述管线系统相关联的所有管道壁厚测量的一概率图；将绘制的管道壁厚测量由标称厚度分组；以及在由标称厚度分组的管道壁厚测量的概率图上未识别到一非线性关系，以确认全面腐蚀。4.如权利要求1所述的方法，还包括：在检验期间，不考虑各组ID中的所有剩余探头组件，除了来自各组ID中的单个探头组件外，以在无妥协所述管线系统的一风险状况下减少被测量的检验采样的数量。5.如权利要求1所述的方法，其中，所述第一组探头组件的分组进一步至少基于提供给所述系统的检验信息和从安装在所述管线系统上的探头组件采集的在一时间周期内的历史管道壁厚测量。6.如权利要求1所述的方法，其中，所述多个优化函数包括组ID内的TML的中值、组ID内的TML的最小平均以及与均值的最小偏差。7.如权利要求6所述的方法，其中，所述多个优化函数包括TML位置。8.如权利要求1所述的方法，其中，所述管线系统可包括一罐，而且其中，所述探头组件的一第一探头组件配置为测量所述罐的一壁厚。9.如权利要求1所述的方法，其中，所述管道壁厚监测包括测量一特定的探头组件处的管道壁厚，其中，所述管道壁处于一管道、罐、容器和管线中的一个或多个处。10.如权利要求9所述的方法，其中，
所述管道壁厚监测包括：通过所述探头组件，分析原始的壁厚、壁厚随时间变化的损失、校准误差和测量部位重复性误差。11.如权利要求1所述的方法，还包括：在与所述处理器通信连结的计算机存储器中存储从安装在所述管线系统上的所述探头组件采集的一延长的时间周期内的历史管道壁厚测量；以及由所述处理器利用至少存储在所述计算机存储器中的所述历史管道壁厚测量来训练所述模型。12.如权利要求11所述的方法，其中，所述模型包括一人工神经网络。13.一种系统，用于检测横跨一距离运输材料的多个部件的局部腐蚀，所述系统包括：多个探头组件，接附于其中一个或多个部件，其中，所述多个探头组件中的每一个对应于一唯一识别符；一数据存储器，配置为存储来自所述探头组件执行的测量的在一时间周期内的所采集的历史壁厚测量；一模型，在所述数据存储器中的所述历史壁厚测量上被训练，而且超参数可包括至少一分组灵敏度超参数；以及一监测装置，包括一处理器和存储计算机可执行指令的一存储器，当...

【专利技术属性】
技术研发人员：萨查，
申请(专利权)人：莫列斯有限公司，
类型：发明
国别省市：