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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201410745958.3 (22)申请日 2014.12.09 G01N 21/84(2006.01) G01N 1/32(2006.01) (71)申请人 中国石油天然气股份有限公司 地址 100007 北京市东城区东直门北大街 9 号 申请人 大连理工大学 (72)发明人 孙长海 马海涛 王来 郝相民 曲豫 郭超 (74)专利代理机构 北京三友知识产权代理有限 公司 11127 代理人 王涛 (54) 发明名称 HP型制氢炉炉管的组织劣化程度监测方法及 装置 (57) 摘要 本发明提供了一种 HP 型制氢炉炉管的组织 劣化程度监测。
2、方法及装置， 涉及石油炼油技术领 域， 所述方法包括 ： 根据预先设置的监测时间定 时获取 HP 型制氢炉炉管的金相组织图片 ； 将所述 金相组织图片与预先存储的样本图片进行比对， 确定所述金相组织图片对应的 HP 型制氢炉炉管 的组织劣化程度 ； 根据所述组织劣化程度确定所 述HP型制氢炉炉管的剩余使用寿命。 本发明能够 解决当前对一个较长周期的炉管损伤状态无法及 时跟踪， 且难以确定炉管的剩余寿命的问题。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书5页 附图4页 (10)申请公布号 CN 104390980 A (43)申请公。
3、布日 2015.03.04 CN 104390980 A 1/2 页 2 1. 一种 HP 型制氢炉炉管的组织劣化程度监测方法， 其特征在于， 包括 ： 根据预先设置的监测时间定时获取 HP 型制氢炉炉管的金相组织图片 ； 将所述金相组织图片与预先存储的样本图片进行比对， 确定所述金相组织图片对应的 HP 型制氢炉炉管的组织劣化程度 ； 根据所述组织劣化程度确定所述 HP 型制氢炉炉管的剩余使用寿命。 2. 根据权利要求 1 所述的 HP 型制氢炉炉管的组织劣化程度监测方法， 其特征在于， 所 述确定所述金相组织图片对应的 HP 型制氢炉炉管的组织劣化程度包括 ： 获取与所述金相组织图片中的二。
4、次碳化物析出程度以及晶界碳化物形态相同的目标 样本图片 ； 获取所述目标样本图片所对应的劣化等级信息 ； 根据所述劣化等级信息确定所述金相组织图片对应的 HP 型制氢炉炉管的组织劣化等 级。 3. 根据权利要求 2 所述的 HP 型制氢炉炉管的组织劣化程度监测方法， 其特征在于， 所 述根据所述组织劣化程度确定所述 HP 型制氢炉炉管的剩余使用寿命包括 ： 根据所述金相组织图片对应的 HP 型制氢炉炉管的组织劣化等级， 查找预先存储的组 织劣化等级与剩余使用寿命关系表， 获取 HP 型制氢炉炉管的剩余使用寿命。 4. 根据权利要求 3 所述的 HP 型制氢炉炉管的组织劣化程度监测方法， 其特征。
5、在于， 根 据预先设置的监测时间定时获取 HP 型制氢炉炉管的金相组织图片， 包括 ： 对 HP 型制氢炉炉管管壁进行打磨， 形成复型点 ； 所述复型点宽度为 20 至 30 毫米 ； 对打磨后的复型点进行化学抛光 ； 通过清洗剂清洗进行化学抛光后的复型点 ； 通过洗耳球将进行清洗后的复型点吹干， 并通过腐蚀剂腐蚀洗耳球吹干后的复型点 ； 在腐蚀后的复型点上滴入丙酮， 并贴合 AC 纸， 形成复膜 ； 通过金相显微镜采集所述复膜对应的金相组织图片。 5. 一种 HP 型制氢炉炉管的组织劣化程度监测装置， 其特征在于， 包括 ： 金相组织图片获取单元， 用于根据预先设置的监测时间定时获取 HP 。
6、型制氢炉炉管的 金相组织图片 ； 图片比对单元， 用于将金相组织图片获取单元获取的各金相组织图片与预先设置的样 本图片进行比对， 确定各金相组织图片对应的 HP 型制氢炉炉管的组织劣化程度 ； 剩余使用寿命确定单元， 用于根据所述 HP 型制氢炉炉管的组织劣化程度确定 HP 型制 氢炉炉管的剩余使用寿命。 6. 根据权利要求 5 所述的 HP 型制氢炉炉管的组织劣化程度监测装置， 其特征在于， 所 述图片比对单元， 包括 ： 目标样本图片获取模块， 用于获取与所述金相组织图片中的二次碳化物析出程度以及 晶界碳化物形态相同的目标样本图片 ； 劣化等级信息获取模块， 用于获取所述目标样本图片所对应。
7、的劣化等级信息 ； 组织劣化等级确定模块， 用于根据所述劣化等级信息确定所述金相组织图片对应的 HP 型制氢炉炉管的组织劣化等级。 7. 根据权利要求 6 所述的 HP 型制氢炉炉管的组织劣化程度监测装置， 其特征在于， 所 权 利 要 求 书 CN 104390980 A 2 2/2 页 3 述剩余使用寿命确定单元具体用于 ： 根据所述金相组织图片对应的 HP 型制氢炉炉管的组织劣化等级， 查找预先设置的组 织劣化等级与剩余使用寿命关系表， 获取 HP 型制氢炉炉管的剩余使用寿命。 权 利 要 求 书 CN 104390980 A 3 1/5 页 4 HP 型制氢炉炉管的组织劣化程度监测方法。
8、及装置 技术领域 0001 本发明涉及石油炼油技术领域， 尤其涉及一种 HP 型制氢炉炉管的组织劣化程度 监测方法及装置。 背景技术 0002 当前， 在石油炼油加工中需要大量氢来改善油品品质。随着炼油加工含硫原油和 重质原油比例的逐年增大， 而油品需求结构又向轻质化转变， 加氢装置已经成为了炼油厂 提高产品品质不可缺少的装置。而作为制氢装置中较为重要的部分， HP 型制氢炉炉管的使 用寿命问题也成为人们普遍关注的问题。 0003 HP 型制氢炉炉管由于长期在高温下运行， 会出现损伤。具体的损伤形式为组织不 断劣化、 强度不断下降和形成蠕变裂纹， 并最终导致炉管失效。 组织劣化是造成高温炉管的。
9、 失效的主要形式， 因此， 研究不同时期炉管组织劣化、 性能变化， 对于炉管剩余寿命的评价 具有重要意义。 0004 目前， 一般采用超声检测方式来检测炉管的裂纹和缺陷， 但是通过超声检测方式 仅能确认炉管是否损坏， 对一个较长周期的炉管损伤状态无法及时跟踪， 且难以确定炉管 的剩余寿命。 发明内容 0005 本发明实施例提供一种 HP 型制氢炉炉管的组织劣化程度监测方法及装置， 以解 决现有技术中当前对一个较长周期的炉管损伤状态无法及时跟踪， 且难以确定炉管的剩余 寿命的问题。 0006 为了达到上述目的， 本发明采用如下技术方案 ： 0007 一种 HP 型制氢炉炉管的组织劣化程度监测方法。
10、， 包括 ： 0008 根据预先设置的监测时间定时获取 HP 型制氢炉炉管的金相组织图片 ； 0009 将所述金相组织图片与预先存储的样本图片进行比对， 确定所述金相组织图片对 应的 HP 型制氢炉炉管的组织劣化程度 ； 0010 根据所述组织劣化程度确定所述 HP 型制氢炉炉管的剩余使用寿命。 0011 具体的， 所述确定所述金相组织图片对应的 HP 型制氢炉炉管的组织劣化程度包 括 ： 0012 获取与所述金相组织图片中的二次碳化物析出程度以及晶界碳化物形态相同的 目标样本图片 ； 0013 获取所述目标样本图片所对应的劣化等级信息 ； 0014 根据所述劣化等级信息确定所述金相组织图片对。
11、应的 HP 型制氢炉炉管的组织劣 化等级。 0015 具体的， 所述根据所述组织劣化程度确定所述 HP 型制氢炉炉管的剩余使用寿命 包括 ： 说 明 书 CN 104390980 A 4 2/5 页 5 0016 根据所述金相组织图片对应的 HP 型制氢炉炉管的组织劣化等级， 查找预先存储 的组织劣化等级与剩余使用寿命关系表， 获取 HP 型制氢炉炉管的剩余使用寿命。 0017 具体的， 根据预先设置的监测时间定时获取 HP 型制氢炉炉管的金相组织图片， 包 括 ： 0018 对HP型制氢炉炉管管壁进行打磨， 形成复型点 ； 所述复型点宽度为20至30毫米 ； 0019 对打磨后的复型点进行化。
12、学抛光 ； 0020 通过清洗剂清洗进行化学抛光后的复型点 ； 0021 通过洗耳球将进行清洗后的复型点吹干， 并通过腐蚀剂腐蚀洗耳球吹干后的复型 点 ； 0022 在腐蚀后的复型点上滴入丙酮， 并贴合 AC 纸， 形成复膜 ； 0023 通过金相显微镜采集所述复膜对应的金相组织图片。 0024 一种 HP 型制氢炉炉管的组织劣化程度监测装置， 包括 ： 0025 金相组织图片获取单元， 用于根据预先设置的监测时间定时获取 HP 型制氢炉炉 管的金相组织图片 ； 0026 图片比对单元， 用于将金相组织图片获取单元获取的各金相组织图片与预先设置 的样本图片进行比对， 确定各金相组织图片对应的 。
13、HP 型制氢炉炉管的组织劣化程度 ； 0027 剩余使用寿命确定单元， 用于根据所述 HP 型制氢炉炉管的组织劣化程度确定 HP 型制氢炉炉管的剩余使用寿命。 0028 具体的， 所述图片比对单元， 包括 ： 0029 目标样本图片获取模块， 用于获取与所述金相组织图片中的二次碳化物析出程度 以及晶界碳化物形态相同的目标样本图片 ； 0030 劣化等级信息获取模块， 用于获取所述目标样本图片所对应的劣化等级信息 ； 0031 组织劣化等级确定模块， 用于根据所述劣化等级信息确定所述金相组织图片对应 的 HP 型制氢炉炉管的组织劣化等级。 0032 另外， 所述剩余使用寿命确定单元具体用于 ： 。
14、0033 根据所述金相组织图片对应的 HP 型制氢炉炉管的组织劣化等级， 查找预先设置 的组织劣化等级与剩余使用寿命关系表， 获取 HP 型制氢炉炉管的剩余使用寿命。 0034 本发明实施例提供的 HP 型制氢炉炉管的组织劣化程度监测方法及装置， 能够根 据预先设置的监测时间定时获取 HP 型制氢炉炉管的金相组织图片， 将所述金相组织图片 与预先存储的样本图片进行比对， 从而能够确定所述金相组织图片对应的 HP 型制氢炉炉 管的组织劣化程度， 并根据所述组织劣化程度确定所述 HP 型制氢炉炉管的剩余使用寿命。 避免了当前对一个较长周期的炉管损伤状态无法及时跟踪， 且难以确定炉管的剩余寿命的 问。
15、题。 附图说明 0035 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案， 下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍， 显而易见地， 下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例， 对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动性的前提下， 还可 以根据这些附图获得其他的附图。 说 明 书 CN 104390980 A 5 3/5 页 6 0036 图 1 为本发明实施例中的 HP 型制氢炉炉管的组织劣化程度监测方法的流程图 一 ； 0037 图 2 为本发明实施例中的 HP 型制氢炉炉管的组织劣化程度监测方法的流程图 二 ； 0038 图 3 为本发明实施例中的 HP。
16、 型制氢炉炉管的组织劣化图谱示意图 ； 0039 图 4 为本发明实施例中的 HP 型制氢炉炉管的组织劣化程度监测装置的结构示意 图一 ； 0040 图 5 为本发明实施例中的 HP 型制氢炉炉管的组织劣化程度监测装置的结构示意 图二。 具体实施方式 0041 下面将结合本发明实施例中的附图， 对本发明实施例中的技术方案进行清楚、 完 整地描述， 显然， 所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例， 而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例， 本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例， 都属于本发明保护的范围。 0042 如图 1 所示， 本发明实施例提供一种 HP 。
17、型制氢炉炉管的组织劣化程度监测方法， 包括 ： 0043 步骤 101、 根据预先设置的监测时间定时获取 HP 型制氢炉炉管的金相组织图片。 0044 步骤 102、 将金相组织图片与预先存储的样本图片进行比对， 确定金相组织图片对 应的 HP 型制氢炉炉管的组织劣化程度。 0045 步骤 103、 根据组织劣化程度确定 HP 型制氢炉炉管的剩余使用寿命。 0046 本发明实施例提供的 HP 型制氢炉炉管的组织劣化程度监测方法， 能够根据预先 设置的监测时间定时获取 HP 型制氢炉炉管的金相组织图片， 将金相组织图片与预先存储 的样本图片进行比对， 从而能够确定金相组织图片对应的 HP 型制氢。
18、炉炉管的组织劣化程 度， 并根据组织劣化程度确定 HP 型制氢炉炉管的剩余使用寿命。避免了当前对一个较长周 期的炉管损伤状态无法及时跟踪， 且难以确定炉管的剩余寿命的问题。 0047 为了使本领域的技术人员更好的了解本发明， 下面列举一个更为具体的实施例， 如图 2 所示， 本发明实施例提供一种 HP 型制氢炉炉管的组织劣化程度监测方法， 包括 ： 0048 步骤 201、 对 HP 型制氢炉炉管管壁进行打磨， 形成复型点。 0049 其中， 该复型点宽度为 20 至 30 毫米。如遇到焊缝， 该复型点应延至母材的 20 毫 米以上。 0050 步骤 202、 对打磨后的复型点进行化学抛光。 。
19、0051 步骤 203、 通过清洗剂清洗进行化学抛光后的复型点。 0052 步骤 204、 通过洗耳球将进行清洗后的复型点吹干， 并通过腐蚀剂腐蚀洗耳球吹干 后的复型点。 0053 步骤 205、 在腐蚀后的复型点上滴入丙酮， 并贴合 AC 纸， 形成复膜。 0054 步骤 206、 通过金相显微镜采集复膜对应的金相组织图片。 0055 步骤 207、 获取与金相组织图片中的二次碳化物析出程度以及晶界碳化物形态相 同的目标样本图片。 说 明 书 CN 104390980 A 6 4/5 页 7 0056 步骤 208、 获取目标样本图片所对应的劣化等级信息。 0057 步骤 209、 根据劣化。
20、等级信息确定金相组织图片对应的 HP 型制氢炉炉管的组织劣 化等级。 0058 例如， 该劣化等级信息包括各劣化等级 ： 1 级为正常 ； 2 级为轻度老化 ； 3 级为中度 老化 ； 4 级为较重老化 ； 5 级为重度老化等， 但不仅局限于此。 0059 步骤 210、 根据金相组织图片对应的 HP 型制氢炉炉管的组织劣化等级， 查找预先 存储的组织劣化等级与剩余使用寿命关系表， 获取 HP 型制氢炉炉管的剩余使用寿命。 0060 下面列举一个组织劣化效果， 以使得本发明实施例提供的 HP 型制氢炉炉管的组 织劣化程度监测方法更清楚 ： 0061 如图3所示的组织劣化图谱， 劣化程度随着(a。
21、)至(f)逐渐严重， 其中(a)表示HP 型制氢炉炉管为新管 ； (b) 出现二次碳化物的弥散析出 ； (c) 出现二次碳化物粗化， 弥散程 度降低， 晶界碳化物向网链状发展 ； (d) 出现二次碳化物进一步粗化， 弥散度降低， 晶界碳 化物呈网链状 ； (e) 出现晶内二次碳化物很稀少， 晶界碳化物呈链状 ； (f) 出现晶内二次碳 化物消失， 晶界碳化物呈链状， 链球相距更远。 0062 对应于上述图 1 和图 2 的方法实施例， 如图 4 所示， 本发明实施例提供一种 HP 型 制氢炉炉管的组织劣化程度监测装置， 包括 ： 0063 金相组织图片获取单元 31， 可以根据预先设置的监测时。
22、间定时获取 HP 型制氢炉 炉管的金相组织图片。 0064 图片比对单元 32， 可以将金相组织图片获取单元获取的各金相组织图片与预先设 置的样本图片进行比对， 确定各金相组织图片对应的 HP 型制氢炉炉管的组织劣化程度。 0065 剩余使用寿命确定单元 33， 可以根据 HP 型制氢炉炉管的组织劣化程度确定 HP 型 制氢炉炉管的剩余使用寿命。 0066 具体的， 如图 5 所示， 该图片比对单元 32， 包括 ： 0067 目标样本图片获取模块 321， 可以获取与金相组织图片中的二次碳化物析出程度 以及晶界碳化物形态相同的目标样本图片。 0068 劣化等级信息获取模块 322， 可以获取。
23、目标样本图片所对应的劣化等级信息。 0069 组织劣化等级确定模块 323， 可以根据劣化等级信息确定金相组织图片对应的 HP 型制氢炉炉管的组织劣化等级。 0070 另外， 该剩余使用寿命确定单元 33 具体可以根据金相组织图片对应的 HP 型制氢 炉炉管的组织劣化等级， 查找预先设置的组织劣化等级与剩余使用寿命关系表， 获取 HP 型 制氢炉炉管的剩余使用寿命。 0071 值得说明的是， 本发明实施例提供的 HP 型制氢炉炉管的组织劣化程度监测装置 的具体实现方式可以参见图 1 和图 2 所对应的方法实施例， 此处不再赘述。 0072 本发明实施例提供的 HP 型制氢炉炉管的组织劣化程度监。
24、测装置， 能够根据预先 设置的监测时间定时获取 HP 型制氢炉炉管的金相组织图片， 将金相组织图片与预先存储 的样本图片进行比对， 从而能够确定金相组织图片对应的 HP 型制氢炉炉管的组织劣化程 度， 并根据组织劣化程度确定 HP 型制氢炉炉管的剩余使用寿命。避免了当前对一个较长周 期的炉管损伤状态无法及时跟踪， 且难以确定炉管的剩余寿命的问题。 0073 本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述， 以上实施例 说 明 书 CN 104390980 A 7 5/5 页 8 的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想 ； 同时， 对于本领域的一般技术人员， 依据本发明的思想， 在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处， 综上所述， 本说明书内 容不应理解为对本发明的限制。 说 明 书 CN 104390980 A 8 1/4 页 9 图 1 说 明 书 附 图 CN 104390980 A 9 2/4 页 10 图 2 说 明 书 附 图 CN 104390980 A 10 3/4 页 11 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 104390980 A 11 4/4 页 12 图 5 说 明 书 附 图 CN 104390980 A 12 。