一种基于声发射技术的储氢罐体氢脆致裂预警方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于声发射技术的储氢罐体氢脆致裂预警方法及系统，该方法包括：在待监测储氢罐体上布置声发射传感器，通过声发射传感器实时采集待监测储氢罐体氢脆致裂全过程产生的声发射信号；基于采集到的声发射信号，计算应力强度因子；基于计算出的应力强度因子，根据预设的危险级别判定准则，实时判断储氢罐体裂纹危险级别，并根据危险级别进行储氢罐体氢脆致裂过程分级预警。本发明专利技术能够灵敏监测储氢罐由于氢腐蚀产生的微裂纹，实现针对储氢罐早期缺陷的及时预警，为储氢安全事故早期预防奠定了基础。期预防奠定了基础。期预防奠定了基础。

【技术实现步骤摘要】
一种基于声发射技术的储氢罐体氢脆致裂预警方法及系统


[0001]本专利技术涉及储氢罐体氢脆致裂监测预警
，特别涉及一种基于声发射技术的储氢罐体氢脆致裂预警方法及系统。

技术介绍

[0002]储氢罐是制氢、储氢、加氢等环节中的关键设备。随着氢能产业的迅速发展，针对储氢罐的安全监测与评估技术不断提升，其中缺陷损伤监测是评估储氢罐安全性能、计算剩余寿命和预防泄漏事故发生的重要方法。目前高压气态储氢是最常见的储氢方式，由于目前还未有能够完全阻断氢脆作用的材料投入使用，因此在该储氢条件下，储氢罐不仅受到内表面长期受压损伤和反复充放气造成的疲劳损伤，还受到氢脆作用造成应力集中。
[0003]传统的储氢罐安全性能评价主要依据材料在服役载荷下的疲劳损伤，未能针对储氢罐的工作环境建立包含疲劳损伤和氢脆应力腐蚀共同作用的缺陷损伤评价机制，造成对缺陷扩展状态的评估预警存在误差。
[0004]同时，现有的储氢罐监测系统大多为针对氢泄漏进行监测和预警，而储氢罐损伤的发现主要依赖于定期检测，工作量大且缺陷信息无法实时获取，未能建立起对储氢罐微裂纹损伤本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于声发射技术的储氢罐体氢脆致裂预警方法，其特征在于，包括：在待监测储氢罐体上布置声发射传感器，通过布置的声发射传感器实时采集所述待监测储氢罐体氢脆致裂全过程产生的声发射信号；基于采集到的声发射信号，计算应力强度因子；基于计算出的应力强度因子，根据预设的危险级别判定准则，实时判断储氢罐体裂纹危险级别，并根据危险级别进行储氢罐体氢脆致裂过程分级预警。2.如权利要求1所述的基于声发射技术的储氢罐体氢脆致裂预警方法，其特征在于，所述声发射传感器的响应频率包含150kHz的频段；前置放大器与声发射传感器之间的布置距离在5m以内；当前置放大器与声发射传感器之间的布置距离无法控制在5m以内时，则选用内置前置放大器的声发射传感器。3.如权利要求1所述的基于声发射技术的储氢罐体氢脆致裂预警方法，其特征在于，所述在待监测储氢罐体上布置声发射传感器，包括：在储氢罐圆柱形罐体部分沿罐体周向交错布置多个声发射传感器，声发射传感器布置多行，构成周向菱形阵列；在罐顶中心放空口厚壁管两侧各布置一个声发射传感器，在罐底中心排污口厚壁管两侧各布置一个声发射传感器，在人孔沿罐体的纵向两侧焊缝处各布置一个声发射传感器，并沿罐底与罐顶周向等距布置多个声发射传感器；其中，任意相邻的声发射传感器间的距离不超过声发射传感器的最大检测距离；所述周向菱形阵列中位于菱形对角线两端的声发射传感器间的距离不超过声发射传感器的最大检测距离。4.如权利要求1所述的基于声发射技术的储氢罐体氢脆致裂预警方法，其特征在于，所述基于采集到的声发射信号，计算应力强度因子，包括：对采集到的声发射信号进行挖掘，提取有效信息；其中，所述有效信息包括：声发射事件发生次数变化率、声发射事件发生位置变化率、声发射信号平均频率以及声发射信号能量；基于提取的有效信息，计算实时的裂纹扩展速率；基于计算出的裂纹扩展速率，计算应力强度因子。5.如权利要求4所述的基于声发射技术的储氢罐体氢脆...

【专利技术属性】
技术研发人员：何生全，马嫣然，宋大钊，何学秋，曹彪，申峰，
申请(专利权)人：中安安全工程研究院，
类型：发明
国别省市：