成果与项目的背景及主要用途： 为保障我国石油供应安全，一批国家石油战略储备基地正在规划和建设中， 进而我国大型立式金属储罐数量将随之激增。作为一种特种设备，储油罐一旦发 生泄漏等事故，后果非常严重，因此加强储油罐的安全监控和维护管理是储备基 地建成之后的重要工作。 技术原理与工艺流程简介： 声发射检测原理如图所示，将声发射传感器均匀布置在储罐罐壁周围，在一 定时间内接收罐底因腐蚀而产生的声发射信号，通过各传感器接收到声发射信号 的时间差计算声源位置，进而了解罐底各区域的腐蚀状况。 在大型罐底腐蚀检测过程中，无需倒罐和清罐，在 1 天之内即可完成检测并 根据罐底腐蚀情况对储罐分类，列出维修计划，防患于未然。应用前景分析及效益预测： 相对传统检测方法极大的降低了检测费用。造价超过亿元的大型储罐，检测 费用只需数十万元。并已在全国 20 余个不同尺寸和类型的大型储油罐中得到应 用，获得了数百 G 的实测声发射数据，建立了宝贵的数据库并研制了相应的数 据处理软件。 合作方式及条件：技术服务

混凝土中钢筋存在腐蚀问题，降低了钢筋的使用寿命，所以，对其进行监测，对安全生产起着重要的作用。系统使用的腐蚀传感器传感元件是由同钢筋相同金属材料制成。它的作用是：埋入正在运行的设备中，在介质无腐蚀时，其电阻探针的电阻恒定不变。如果介质具有相当腐蚀性时，电阻探针由于腐蚀，使得直径减小，电阻增大。如果金属腐蚀是均匀的，电阻变化率就与金属材料的腐蚀量成正比。精确记录和计算电阻值的变化量，可以计算出腐蚀量，根据腐蚀量得到腐蚀率，还可以进一步研究分析输出数据，设计相应的电路，腐蚀引起电阻变化，转化成电信号，输送到监测系统，仪表或记录系统，便会做出适当的响应，从而达到对金属材料设备的监测作用。

项目是在综合评价埋地钢质管道的土壤腐蚀性、杂散电流干扰、外防腐层状况、阴极保护效果、 排流保护效果以及管体剩余强度、剩余寿命等基础上，设计开发的一套具有完全自主知识产权的埋地  钢质管道外腐蚀检测综合评价系统，能够针对外腐蚀检测结果对埋地钢质管道的安全状况进行综合评    价，给出安全等级，适用于埋地长输油气管道、站场管道、成品油管道、城市燃气管道的外检测综合评价， 已纳入“基于风险的埋地钢质管道外损伤检验与评价”  和“埋地钢制管道腐蚀防护工程检验”国家标准 . 获计算机软件著作权 30 余项，获得国家安监总局“安全生产科技成果奖”、国家质检总局“科技兴检奖”等科技奖 5 项以及国家安监总局安全生产科技优秀推广项目。

我国加工原油主要进口中东等地的含硫、氮、氯等原油，因此我国炼油企业面临由炼制中东高含硫等原油带来的设备及管线腐蚀的严重威胁。而只有明确工况条件下运行的设备、材料的腐蚀原因与腐蚀程度，才能采取相应的对策，为此开发了《原油加工腐蚀失效诊断支援系统》软件，填补了国内空白。软件根据国内炼油厂技术人员知识结构现状，研究是以腐蚀失效原因、腐蚀程度诊断为主，即是在炼油装置现场如果发现了腐蚀问题，工作人员可以从装置材料、介质、工艺、腐蚀损伤现象出发，依据本专题研究开发的《原油加工腐蚀失效诊断支援系统》软件的帮助，对腐蚀失效原因、腐蚀程度做出诊断。

我国加工原油主要进口中东等地的含硫、氮、氯等原油，因此我国炼油企业面临由炼制中东高含硫等原油带来的设备及管线腐蚀的严重威胁。而只有明确工况条件下运行的设备、材料的腐蚀原因与腐蚀程度，才能采取相应的对策，为此开发了《原油加工腐蚀失效诊断支援系统》软件，填补了国内空白。软件根据国内炼油厂技术人员知识结构现状，研究是以腐蚀失效原因、腐蚀程度诊断为主，即是在炼油装置现场如果发现了腐蚀问题，工作人员可以从装置材料、介质、工艺、腐蚀损伤现象出发，依据本专题研究开发的《原油加工腐蚀失效诊断支援系统》软件的帮助，对腐蚀失效原因、腐蚀程度做出诊断。《原油加工腐蚀失效诊断支援系统》软件是一个基于加工原油尤其是加工高硫原油的腐蚀数据库确定出各种典型腐蚀发生的逻辑判断条件的软件系统。软件的主要内容包括：数据库建立与管理，是否发生腐蚀的逻辑判断条件及腐蚀率、腐蚀预测或诊断的程序实现等。预测的均匀腐蚀类型有：湿 HCl 腐蚀、高温硫+环烷酸腐蚀、高温 H2+H2S 腐蚀、硫酸腐蚀、HF 酸腐蚀、含硫酸性水腐蚀、胺腐蚀、高温氧化，并可以给出所输入运行条件下的上述各类型均匀腐蚀的速率；预测的应力腐蚀开裂类型有：碱应力腐蚀开裂、胺应力腐蚀开裂、硫化物应力腐蚀开裂、氢致开裂、碳酸应力腐蚀开裂、连多硫酸应力腐蚀开裂、氯应力腐蚀开裂、氢氟酸应力腐蚀开裂、氢氟酸 HIC-SOHIC 等；在所输入指定的运行条件下诊断其腐蚀是否发生的各种炼油装置有：常减压蒸馏装置、催化裂化装置、催化裂化装置、加氢精制装置、加氢精制装置、硫磺回收装置、脱硫装置、延迟焦化装置、制氢装置等；并建立了国内主要各炼油公司的腐蚀事例数据库。

本成果提出了汽柴油输送系统内腐蚀规律及演化机制。针对管线内腐蚀关键问题，建立点蚀发展与储罐内部环境因素之间的关联关系与量化表征数学模型；研究常压储罐底板腐蚀状态远程监测关键技术，为储罐安全运行提供了安全可靠的保障。 成果包括以下方面： 1、研究搭建了腐蚀测试系统进行不同含水量成品油介质中输送管道和储罐的腐蚀试验，通过失重测试腐蚀速率，确定了储罐腐蚀发生的临界水含量。利用SEM和3D显微镜观察腐蚀后的形貌和形态，利用XRD和EDS分析腐蚀后腐蚀产物的成分和组成（见图1），揭示了储罐内腐蚀机理。利用3D显微镜测量点蚀形貌、深度和概率，探明了点蚀的形成机制和演化模式，建立储罐点蚀发展模型。 2、研发了新型碳纸电极，搭建微型便携电化学系统，建立了基于电化学阻抗EIS的腐蚀性微生物硫酸盐还原菌检测技术,可实现污水中硫酸盐还原菌（SRB）的菌量测定。 3、研发的仪器样机：采用半选择培养法，利用电化学方法测定腐蚀性微生物的菌量。以丝网印刷电极及测试仪器进行展示，包含金纳米颗粒丝网印刷碳电极型号110GNP和C1110GNP，其中的金纳米颗粒（GNP）修饰的丝网印刷碳电极（SPCE）设计用于生物传感器研究，具有强化的电子转移特性。 【技术优势】 本成果通过现场调研和实验室模拟研究了成品油输送系统微生物腐蚀失效规律，揭示其微生物腐蚀的主要因素：水分、沉积物及主要有害菌如硫酸盐还原菌等； 1）首次建立了微生物腐蚀快速检测和监测平台，包括研发了基于纳米类酶催化的硫酸盐还原菌代谢产物硫化氢检测传感器及电流型硫酸盐还原菌菌量快速测定电化学传感器、电阻型成品油中管线材料腐蚀在线监测技术、基于阵列电极原理的微生物局部腐蚀监测技术。 2）根据沉积物下微生物腐蚀规律，研发了长效缓释型水溶性缓蚀杀菌剂，可实现对沉积物下微生物长效抑制。 3）首次仿生合成了高效抑制SRB的抗菌肽并应用于SRB腐蚀领域，揭示了阳离子抗菌肽和有空间环状结构的仿生活性生物肽，抑制SRB的影响因素和独特机制，为使用生物肽类抗菌剂抑制SRB腐蚀提供了新思路。 4）此外，利用原位产生抗菌活性物质的有益菌枯草芽孢杆菌与SRB竞争生长，建立了低成本长效生物竞争抑制SRB腐蚀新方法。 【技术指标】 1) 腐蚀性微生物测试周期6小时内，菌量检测限10个/mL。目前培养法需要14天。 2) 缓释型缓蚀杀菌剂，杀菌率达到99.4%以上，且具有长效性，目前有效测试时间是60天。 3）研究的环氧抗菌涂层，可用于管线薄弱易腐蚀环境微生物腐蚀控制。 【资质荣誉】 2022年度获得湖北省科技进步二等奖

　　DX-2012R系列表面磁场分布测量仪是结合多极磁环生产厂家和电机企业用户的实际需求，精心设计测试台体并精确控制电机运转而自主研制的表磁分布测量仪器。 　　随着人民生活水平的不断提高和科学技术的不断进步，人们不仅对环形磁材料磁场检测分析有需求，对于多种形状的材料甚至是空间磁场的检验也提出更多的要求和指标。在现有的经济和技术的推动下，我公司应市场要求研发了第四代表磁测量产品——DX-2012RD空间磁场分布测量仪。本设备能够精确的测试空间磁场分布，并且提供XY坐标、P极坐标、3D磁场分布和相对基波进行谐波分析等测试手段，针对现国内外市场对磁产品的多项指标，满足永磁磁体、永磁电机定子或转子、直流磁场线圈、电磁铁等品质的检验。 　　本设备可配多种测试工装（如三维测试探头、旋转平台或载物平台），高同心度设计和探头回位的高精度水平，是该设备品质的保证；产品综合性能达到国际先进水平。目前公司商业化产品的扫描空间800mm*800mm*800mm。 DX-2012RD表磁分布自动测量装置硬件特点 ● 三轴电动控制移动平台，铝合金材料加工，外形尺寸可定制；  ● 步进电机驱动回位精度可达±0.01mm，步进分辨率可达0.01mm; ● 台湾三爪卡盘，同心度优于0.05mm ， ● 旋转角度分辨率：0.01°，回位不确定度：±0.005°； ● 测试速度30-60秒/周（锁定）； ● 数据采集分0.2k/0.4k/1k/2k/4k/10k/20kGs七档自动量程； ● 准确度1.0%，重复性0.3%； ● 分辨率对应各档满量程1.0%（400Gs以下，0.1Gs有效）； ● 配一标准磁场，磁场1000Gs±5Gs，定标精度0.5%，用于磁场校对。   DX-2012RD表磁分布自动测量装置软件特点 ● 基于WindowsXP/WIN7的软件包，扫描检测磁化体的场强； ● 软件能控制3个线性运动和一个旋转运动； ● 操作人员选择要扫描的区域和步进； ● 开机系统具有自我机械调零功能； ● 可自动移动到设定测试点功能并按设定测试步进方式进行连续测试； ● 测试完成，可自动回位到停机点，方便样品的更换。 ● 其他：配套软件DX-2012MDT磁场分布测量软件。   满足功能 ● 各极磁场峰值最大值、最小值和平均值自动测量功能； ● 各极磁极宽度最大值、最小值和平均值自动测量功能； ● 各磁极面积和半高宽测量自动测量功能； ● 旋转磁场零点自动寻找功能； ● 自动输出极坐标图功能； ● 自动输出对应基波谐波分析功能； ● 对同一样品，组合测试点三维磁场分布显示功能； ● 各极角度，峰值，面积列表储存功能； ● 对应磁场B与X/Y/Z长度的磁场分布图； ● 对应磁场B与平面的磁场分布图。 ● 可直接通过E-mail发送彩色的测试报告，非常快捷; ● 可将测试数据输出到EXCEL中，便于对测试结果进行分析。   标准配置与可选配置   DX-2012RD标准配置 DX-2012RD组件 说明 测试平台 包含探头电控调节机构、XYZ电动调节系统、光学电动旋转平台和精密三爪卡盘。 磁场扫描测试主机 包含自动量程高斯计和步进电机驱动控制中心。 配置软件 DX-2012RMT多极分布测试软件和DX-2012MDT平面空间磁场扫描软件。 标准磁场 提供第三方检验报告（100mT）。 其他配置 联想品牌计算机、HP激光打印机一套； 说明：以上标准配置仅作参考，实际产品清单以签订合同为准。   DX-2012RD可选配置 可选配件 说明 纵向霍尔探头 量程范围： 0.2k/0.4k/1k/2k/4k/10k/20kGs七档自动量程 精      度： 对应各档满量程0.5% 准  确 度： 对应各档满量程1.0% 横向霍尔探头 量程范围： 0.2k/0.4k/1k/2k/4k/10k/20kGs七档自动量程 精      度： 对应各档满量程0.5% 准  确 度： 对应各档满量程1.0% 三维霍尔探头 根据客户要求定制 零高斯腔 磁场屏蔽0.001mT；   DX-2012RD行程及测量范围（标准配置） 步进电机驱动轴技术参数 参数 X轴 Y轴 Z轴 位移距离 200mm 200mm 150mm 步进分辨率 0.01mm 0.01mm 0.01mm 回位不确定度 ±0.01mm ±0.01mm ±0.01mm 最大速度 20mm/sec 20mm/sec 20mm/sec   探头技术参数 移动轴 X Y Z 行程（mm) 200 200 150 分辨率（mm)   0.01mm 0.01mm 0.01mm 回位精度（mm）  ±0.01mm ±0.01mm ±0.01mm   DX-2012RD仪器参数（标准配置） 步进电机驱动器性能参数 供电电源  12V ~40VDC 容    量  0.1KVA 输出电流  峰值2.6A/相（Max） 驱动方式  空间矢量双极恒流驱动 励磁方式 十六种细分模式可选 绝缘电阻 常温常压下＞100MΩ 绝缘强度 常温常压下0.5KV，1Min   精密电动旋转平台性能参数 台面直径 100mm 传动比 7.500694 分辨率(8细分) 0.00125° 重复定位精度 ＜0.005° 最大速度 25°/s 步进电机 2相 最大静转矩 40Ncm 最大中心负载 50kg   测试原理 DX-2012R系列表面磁场分布测量仪的测量原理结构框图以DX-2012RD为例，如图所示：        DX-2012RD空间磁场分布测量仪主要由工控电脑（测量软件）、运动控制系统和数据采集系统组成，首先通过工控电脑发送测试命令，控制运动控制系统完成设定的运动轨迹，同时同步控制数据采集系统工作，数据采集系统通过霍尔传感器采集Ｘ、Ｙ、Ｚ方向的数据，然后将数据传送给工控电脑进行数据处理，最后得到三维磁场分布图。 　　DX-2012RA多极磁环表磁分布测量仪的测量原理结构框图与DX-2012RD相比，没有X、Y、Z三轴控制系统，也不配置三维高斯计，使用的是一维的测试探头。 　　DX-2012RB龙门式表磁分布测量仪的测量原理结构框图与DX-2012RD相比，基本相同，只是不配置三维高斯计，使用的是一维的测试探头。 　　DX-2012RC机柜式表磁分布测量仪的测量原理结构框图与DX-2012RD相比，也基本相同，只是不配置三维高斯计，使用的是一维的测试探头。

针对高粉尘、强腐蚀、易结疤的恶劣工业环境，研究具有防尘、抗腐蚀、防结疤功能的机器人机构，并基于光机电一体化技术和机器视觉技术实现对颗粒物料进行自动取样和非接触动态在线检测，降低技术人员在恶劣环境下工作的时间长度，同时提高粒度检测的准确性和稳定性。  工作流程： （1）机械臂取料：从生产线上进行取样； （2）物料传送：对采集样本进行打散、干燥、运输； （3）粒度检测：基于机器视觉实现样本的非接触检测 （4）返还样本：将检测后的样本返还至生产线； 性能指标： （1）总体重量: 1000 kg； （2）取样行程: 1~2 m； 取样速度: 2-5 kg/min; 工作时间：24 h/天； （4）检测范围：直径 0.5-25 mm （5）重复精度：<2%  主要特点与功能： （1）采用仿生外骨骼、驱动器远置、自清洁机构实现机器人的防尘、防结疤； （2）通过双CCD提高检测精度与速度； （3）基于视觉伺服实现采样和检测速度的自动控制； （4）建立粒度检测数据库，实现检测结果的实现显示和历史数据的远程查询；（5）实时数据与生产控制DCS系统连接，将检测数据用于生产造粒参数控制