储罐在现代石油石化工业中有着重要的地位,储罐底板作为储罐中承载着介质的关键部件,受到压力及腐蚀等多种因素的复合作用,其表面有很高的损伤风险。且储罐容量一般较大,贮存介质多易燃或有毒有害,一旦出现安全事故会造成极为严重的后果,对环境、经济及人身安全危害极大。储罐底板表面缺陷在板材的上下表面均有可能出现,出现误检漏检会造成很大的安全风险。因此,实现表面缺陷的准确识别对储罐的安全运行及风险预防有重大意义。电磁超声检测技术消除了对耦合剂的依赖,能够适应多种检测环境,在储罐底板表面缺陷的检测上有良好的应用前景。本文开展储罐底板表面缺陷电磁超声检测技术研究,在钢板电磁超声检测原理的理论分析基础上,从矢量的角度分析多场耦合机理,建立在二维条件下用磁矢量及位移矢量表示的磁场与力场方程的理论模型;采用有限元分析方法,建立二维轴对称电磁超声激发有限元仿真模型,模拟电磁超声多场耦合过程及超声波在钢板内的激发、传递、反射。在仿真模型的基础上设计缠绕激励线圈,建立相同参数下的电磁超声激励系统。采用压电声传感器采集所激发出的超声波信号,声传感器的布置位置与有限元模型相对应。分析采集到的超声信号的传播规律,计算其波速并与有限元所得波速及理论值相比较,验证了理论分析及仿真模型的准确性。最后基于钢板表面缺陷常见的尺寸及形态,在有限元仿真模型中对比分析缺陷的不同因素对于所激发的超声波峰值的影响,总结不同因素对于超声反射及透射系数影响规律,各因素包括缺陷深度、缺陷宽度、缺陷形态、缺陷存在表面、板材厚度和线圈提离值。得到基于超声信号反射及透射系数的储罐底板表面缺陷深度判定方法。进行电磁超声缺陷检测实验,在储罐底板用钢表面加工预制缺陷,参数与有限元仿真模型一致。多组实验结果与理论分析一致,验证了前文方法准确性,即先判断缺陷所在表面再量化缺陷,能够较好的降低检测误差,可以作为工程实际检测的理论参考。