罐体是炼油厂和化工厂等生产部门中重要的储能元件之一。罐体在复杂的工况下服役,很容易产生损伤缺陷而引起结构失效,从而带来严重的经济损失甚至造成恶性事故。因此,探寻能检测出罐体内部损伤状态的检测技术是非常有实用价值的。传统的无损检测方法可以有效地检测出构件中已发展成形的宏观或扩展性缺陷,但是无法预知早期损伤萌生至宏观缺陷的衍生规律而引发恶性事故。近年来,在机械部件的无损检测中引入了层析成像技术,该技术能够快速准确地检测出机械部件中的早期损伤缺陷并将其形状、位置和尺寸进行可视化,并且检测结果可储存,该技术弥补了传统机械部件检测方法的一些局限。经文献分析,发现层析成像技术目前只运用于一些形状简单的板状结构部件的损伤检测中,在具有弧面特性的罐体损伤检测中还没应用。因此,本文将层析成像技术用于罐体的损伤检测中,并分别从罐体的损伤检测原理、基于层析成像技术的罐体波速场建模、罐体层析成像分析系统和罐体损伤检测试验及分析几个方面进行研究,具体研究内容如下:(1)建立罐体损伤状态与纵波波速之间的损伤模型。通过弹性动力学分析弹性横波和纵波的特点,由损伤理论中的弹性模量法,选取纵波建立纵波波速与罐体损伤之间的关系。(2)建立罐体测试区域波速场模型。将罐体测试区域进行离散化处理并利用射线层析成像技术建立成像方程,综合对比几种常用的图像重建算法,最终择联合迭代重建算法来重建罐体测试区域的波速场图像。(3)设计罐体层析成像分析系统。对分析系统中的声发射测试系统进行搭建和选型,研究罐体的联合迭代重建算法,编写罐体层析成像的可视化软件。(4)罐体损伤检测试验及分析。利用测试系统,采集罐体区域的AE走时数据,完成了试验实例的波速场及其损伤状态的图像重建,结果表明研究的检测方法能够表征罐体的损伤状态。