储罐是石化行业中原油储备的主要设备,而近年来随着石油化工行业的快速发展和社会各行业对能源的需求日益增加,因此储罐的数量急剧增加,储罐的尺寸朝着更加大型化的方向设计。由于储罐的整体结构和工作环境的原因导致储罐底板最易发生腐蚀损伤,而一旦石油储罐由于底板发生腐蚀穿孔、裂纹扩展及破裂导致发生泄露或者爆炸等意外事故,这将造成巨大的经济损失和安全危害。然而,现有的罐壁式声发射检测方法对大型储罐的检测存在检测盲区。因此,为了准确地知晓储罐底板的腐蚀严重程度,而设计一种能够对在役大型储罐底板全域检测的移动式全覆盖声发射检测方法,具有重要意义。本文的主要研究内容概括如下:(1)综述在役储罐的罐底板腐蚀的声学检测技术的国内外研究现状,详细探讨了声发射检测技术对在役储罐的底板腐蚀检测的检测原理和技术优势以及存在的问题,并基于现有的实验条件、技术和方案判定论文内容的可行性,制定论文研究内容,明确论文的研究路线;(2)储罐底板浸入式声学检测方法的可行性实验研究,通过对储罐底板腐蚀的原因及机理分析、罐底腐蚀声信号特性研究和罐底腐蚀声信号传播途径的研究,全面地掌握储罐底板腐蚀的环境情况和腐蚀声信号的特征。并进行模拟储罐底板声信号在不同传播路径中的特性实验,从实验结果可知仅通过罐内介质传播的声发射信号衰减程度更小,声源特征保留程度更高。说明在役大型储罐底板腐蚀的浸入式声学检测具有较高的准确性和可行性;(3)本文提出了一种基于时延估计的十字型小基阵平面定位算法。再分别对基于四元十字阵列和五元十字阵列的声源定位方法做出理论推导和对比分析,并对影响方位角估计和测距估计精度的因素做出分析。分析发现当时延方差、阵元间距和声速一定时,四元十字定位算法的测距方差分别与测距r和方位角φ有关,而方位角方差仅与方位角φ有关,与测距r无关。而五元十字定位算法的测距方差仅与测距r有关与方位角φ无关,方位角方差与方位角φ和测距r均无关;(4)分别利用四元十字和五元十字两种小基阵进行了模拟储罐底板声源的定位测试实验,实验结果表明,从测距精度看,四元十字算法的性能明显低于五元十字,并且会受到声源角度的影响,特别是在45°时,四元十字算法不适合用于声源定位,从测向精度来看,两种定位算法均具有较高的测向精度,但是四元十字算法的测向精度会受到声源角度的影响,并且实验结果与定位算法误差的数学分析结果相一致,因此选择五元十字算法作为浸入式声源定位算法;(5)为了解决大型储罐底板存在检测盲区的问题,提出了一种大型储罐底板腐蚀浸入式移动声学全域检测方法。并为实现该方法,设计了一种浸入式自动声学检测仪,该检测仪的整体结构主要分为机体结构、运动机构、检测机构和回收装置四个部分,为保证在役储罐的检测安全,还对检测仪进行了整体的防爆密封设计。