高海拔条件液化石油气钢瓶充装过程承压性能检测方法技术

本发明专利技术公开了一种高海拔条件液化石油气钢瓶充装过程承压性能检测方法，包括有如下步骤：(1)在钢瓶竖直部位处，沿周向间隔粘贴应变片；(2)将应变片连接成桥接电路；(3)在同一加装量下，测试不同温度下，钢瓶内的压力值；(4)测试不同海拔高度下，钢瓶内外压差和钢瓶体结构的应变值；(5)在海拔高度5000m下，进行极限加压爆破实验，直到钢瓶爆破。本发明专利技术的有益效果是：经过理论推导与论证，设计了评估模型，在内地与西藏高海拔地区进行试验，通过试验数据验证了评估模型与实际工况吻合较好。验证了评估模型与实际工况吻合较好。验证了评估模型与实际工况吻合较好。

【技术实现步骤摘要】
高海拔条件液化石油气钢瓶充装过程承压性能检测方法


[0001]本专利技术涉及液化石油气钢瓶性能测试领域，特别是高海拔条件液化石油气钢瓶充装过程承压性能检测方法。

技术介绍

[0002]化石油气钢瓶爆炸等事故严重威胁人民群众生命财产安全，特别是在高海拔地区，由于气压、气温都和低海拔地区存在显著差异，在液化石油气充装和使用过程中，钢瓶爆炸更容易发生，研究钢瓶承压性能就更为重要。现有液化石油气钢瓶充装过程中受海拔、温度、充装量的影响因素模型较较少，且评估过程中误差较大，导致为高海拔地区液化石油气钢瓶的运营与监管产生了较大的阻碍。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种高海拔条件液化石油气钢瓶充装过程承压性能检测方法。
[0004]本专利技术的目的通过以下技术方案来实现：一种高海拔条件液化石油气钢瓶充装过程承压性能检测方法，包括有如下步骤：
[0005](1)在钢瓶竖直部位处，沿周向间隔粘贴应变片；
[0006](2)将应变片连接成桥接电路；
[0007](3)在同一加装量下，测试不同温度下，钢瓶内的压力值；
[0008](4)测试不同海拔高度下，钢瓶内外压差和钢瓶体结构的应变值；
[0009](5)在海拔高度5000m下，进行极限加压爆破实验，直到钢瓶爆破；
[0010]进一步的，步骤(3)、步骤(4)和步骤(5)基于如下模型：
[0011][0012][P
内
(ΔT，m)
‑/>P
外
(H)][0013]式中：Uout为输出电压，μ为材料泊松比，E为材料的弹性模量；
[0014]进一步的，步骤(1)中，使用8片应变片，分布在钢瓶竖直部位前后左右四个方向；
[0015]进一步的，步骤(3)的具体过程为，在加装量为2～15kg范围内，取6个加装量值，在同一加装量情况下，在温度为5～30℃范围内，取6个温度点值，每个温度点保持4h，采集对应温度下的钢瓶内压力；
[0016]进一步的，6个加装量值分别为2kg、4kg、6kg、10kg、13kg和15kg；6个温度点值分别为5℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃；
[0017]进一步的，步骤(4)的具体过程为，在海拔高度为1500～5000m范围内，每升高500m取一个海拔高度；在每个海拔高度下，采用高压氮气给钢瓶加压，注入过程中，每增加2atm，采集一次应变值，直到钢瓶内压力P
内
达到20atm；
[0018]进一步的，步骤(5)的具体过程为，持续加压过程中，连续采集得到应变值数据，若
加压到24.1atm，钢瓶没有爆破，停止加压，结束极限加压爆破实验；
[0019]更进一步的技术方案是，在海拔5000m海拔下，以30℃作为钢瓶工作环境温差，许用压升阈值11.7atm对应的充装量为13.84kg。
[0020]本专利技术具有以下优点：经过理论推导与论证，设计了评估模型，在内地与西藏高海拔地区进行试验，通过试验数据验证了评估模型与实际工况吻合较好；研究了海拔高度、介质充装量、工作环境温度等因素对钢瓶承压性能的影响，试验结果数据表明，随着海拔增高，瓶内外压差增加，温差大，钢瓶承压性能减弱；随着充装量增大，瓶内压力增大，近似线性关系；工作环境温度对钢瓶内压力的影响明显。研究结果为高海拔地区液化石油气钢瓶的运营与监管提供了有益参考；提供了5000m海拔地区下钢瓶石油液化气充装量的安全值。
附图说明
[0021]图1为应变片的粘贴方式示意图。
[0022]图2为应变片连接成桥接电路的连接方式。
[0023]图3为壁面微小单元受力分布情况。
[0024]图4为信号放大电路。
[0025]图5为不同加装量、不同温度对钢瓶内压力的影响。
[0026]图6为不同海拔高度对钢瓶强度的影响。
[0027]图7为极限加压爆破实验结果。
具体实施方式
[0028]为使本专利技术实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施方式中的附图，对本专利技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本专利技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施方式的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0029]因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。
[0030]需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。
[0031]应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0032]在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该专利技术产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0033]在本专利技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、
“
安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0034]实施例1：一种高海拔条件液化石油气钢瓶充装过程承压性能检测方法，包括有如下步骤：
[0035](1)在钢瓶竖直部位处，沿周向间隔粘贴应变片；
[0036](2)将应变片连接成桥接电路；
[0037](3)在同一加装量下，测试不同温度下，钢瓶内的压力值；
[0038](4)测试不同海拔高度下，钢瓶内外压差和钢瓶体结构的应变值；
[0039](5)在海拔高度5000m下，进行极限加压爆破实验，直到钢瓶爆破；
[0040]其中，步骤(3)、步骤(4)和步骤(5)基于如下模型：
[0041][0042][P
内
(ΔT，m)
‑
P
外
(H)]式中：Uout为输出电压，μ为材料泊松比，E为材料的弹性模量；
[0043]上式的推导过程如下，
[0044]以规格15本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高海拔条件液化石油气钢瓶充装过程承压性能检测方法，其特征在于：包括有如下步骤：(1)在钢瓶竖直部位处，沿周向间隔粘贴应变片；(2)将应变片连接成桥接电路；(3)在同一加装量下，测试不同温度下，钢瓶内的压力值；(4)测试不同海拔高度下，钢瓶内外压差和钢瓶体结构的应变值；(5)在海拔高度5000m下，进行极限加压爆破实验，直到钢瓶爆破。2.根据权利要求1所述的高海拔条件液化石油气钢瓶充装过程承压性能检测方法，其特征在于：步骤(3)、步骤(4)和步骤(5)基于如下模型：[P
内
(
△
T，m)
‑
P
外
（H)」；式中：Uout为输出电压，μ为材料泊松比，E为材料的弹性模量。3.根据权利要求2所述的高海拔条件液化石油气钢瓶充装过程承压性能检测方法，其特征在于，其特征在于：步骤(1)中，使用8片应变片，分布在钢瓶竖直部位前后左右四个方向。4.根据权利要求1所述的高海拔条件液化石油气钢瓶充装过程承压性能检测方法，其特征在于：步骤(3)的具体过程为，在加装量为2～15kg范围内，取6个加装量值，在同一加装量情况下，在温度为5～30℃范围...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄鹏，
申请(专利权)人：山南市市场监督管理局，
类型：发明
国别省市：