【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及无损检测，特别是一种基于超声内检测的输氢管道氢致损伤检测方法。
技术介绍
1、由于输氢管道处于富氢服役环境，氢致损伤(氢-空位聚集等微观损伤)的检测评价是保障输氢管道高可靠性服役的关键问题。然而，氢脆损伤一直是输氢管道内检测的难点。漏磁内检测较好的检测油气管道腐蚀、凹坑等体积缺陷，而对焊接裂纹、氢致裂纹等面缺陷检出率很低。而且，由于输氢管道非液态的氢气输送，常规超声内检测无法在输氢管道激发接收裂纹的超声信号。
2、中国专利申请号cn201810521898.5公开了一种锅炉水冷壁管氢损伤超声波检测方法，该锅炉水冷壁管氢损伤超声波检测方法的具体检测方法步骤如下：s1：将被测量对象取下，并对其表面处理；s2：将被测量对象安装在操作架上；s3：将被测量对象的测量面涂覆耦合剂并安装超声测厚仪；s4：对超声测厚仪的参数选定并进行厚度测定；s5：记录测定数据并更换测定位置。该方法也需要使用耦合剂。
3、而电磁超声内检测无需耦合剂，在输氢管道内检测具有良好的应用前景，但存微裂纹检出率低等问题，尤其无法检测出氢致损伤。对于输氢管道的氢致损伤，目前尚未有成熟输氢管道内检测技术。
4、因此，亟需开发一种基于超声内检测的输氢管道氢致损伤检测方法。
技术实现思路
1、为了解决目前输氢管道氢致损伤检测评价方法的不足的问题，本专利技术提供了一种基于超声内检测的输氢管道氢致损伤检测方法。
2、为达到上述目的，本专利技术是按照以下技术方案实施的：>
3、一种基于超声内检测的输氢管道氢致损伤检测方法，包括以下步骤：
4、s1、选取n个相同的输氢管道，进行n个不同时间的电化学充氢处理，获得n个不同程度的氢致损伤管道试样；
5、s2、测定充氢前后输氢管道的拉伸延伸率，并通过拉伸延伸率降低程度来表征氢致损伤因子λ；
6、
7、其中：δ为未充氢的输氢管道的拉伸延伸率，δh为氢致损伤管道试样的拉伸延伸率；
8、s3、将设计的电磁超声检测器放置在n个氢致损伤管道试样外侧，设置超声lamb激发高低频率，并接收lamb二次谐波的振幅信号，得到未氢损伤输氢管道的lamb二次谐波的振幅信号a0，n个氢致损伤管道试样的lamb二次谐波的振幅信号分别为a1......an；
9、s4、建立输氢管道材料氢致损伤因子λ与超声lamb波的关系式：
10、
11、其中：a0,b0为氢致损伤因子与超声波振幅信号的关系参数；a为氢致损伤管道试样的lamb二次谐波的振幅信号；a0为未充氢输氢管道的lamb二次谐波的振幅信号；
12、s5、采用matlab软件的双曲线模块：将n个氢致损伤管道试样的lamb二次谐波的振幅信号分别为a1......an，以及未氢损伤输氢管道的lamb二次谐波的振幅信号a0分别代入，获得输氢管道参数a0、b0值，建立输氢管道材料氢致损伤因子λ与超声lamb波的关系式；
13、s6、设计环形电磁超声检测器，所述环形电磁超声检测器均匀分布8个检测集成器，将环形电磁超声检测器送入输氢管道，进行内检测，采集未氢损伤输氢管道的lamb二次谐波的振幅信号a0和氢致损伤管道试样的lamb二次谐波的振幅信号a；
14、s7、将采集的未氢损伤输氢管道的lamb二次谐波的振幅信号a0和氢致损伤管道试样的lamb二次谐波的振幅信号a代入步骤s5获得新的输氢管道材料氢致损伤因子λ与超声lamb波的关系式中，获得输氢管道氢致损伤因子，实现输氢管道氢脆损伤定量评价。
15、进一步地，所述步骤s1中电化学充氢处理为采用0.2mol/l的naoh溶液为电解质溶液进电化学充氢1-10h。
16、进一步地，所述电磁超声检测器包括三个探头，分别为高频lamb波超声激发器、低频lamb波超声激发器、lamb波二次谐波接收器，lamb波二次谐波接收器位于高频lamb波超声激发器和低频lamb波超声激发器之间。
17、进一步地，每个所述检测集成器内包含三个探头，包括高低频lamb波超声激发器、lamb波二次谐波接收器，沿着管道切线方向布置。
18、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
19、(1)本专利技术基于输氢管道氢致损伤与非线性超声信号的关系，实现了输氢管道氢致损伤的在线内检测快速评价，可以直接评估输氢管道氢致损伤。
20、(2)本专利技术通过电磁超声谐振lamb波环形内检测技术，实现了输氢管道氢致损伤的定量表征，解决了传统漏磁内检测、电磁超声检测无法检测评价输氢管道氢致损伤问题。
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1.一种基于超声内检测的输氢管道氢致损伤检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于超声内检测的输氢管道氢致损伤检测方法，其特征在于，所述步骤S1中电化学充氢处理为采用0.2mol/L的NaOH溶液为电解质溶液进电化学充氢1-10h。
3.根据权利要求1所述的基于超声内检测的输氢管道氢致损伤检测方法，其特征在于，所述电磁超声检测器包括三个探头，分别为高频Lamb波超声激发器、低频Lamb波超声激发器、Lamb波二次谐波接收器，Lamb波二次谐波接收器位于高频Lamb波超声激发器和低频Lamb波超声激发器之间。
4.根据权利要求1所述的基于超声内检测的输氢管道氢致损伤检测方法，其特征在于，每个所述检测集成器内包含三个探头，包括高低频Lamb波超声激发器、Lamb波二次谐波接收器，沿着管道切线方向布置。
【技术特征摘要】
1.一种基于超声内检测的输氢管道氢致损伤检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于超声内检测的输氢管道氢致损伤检测方法，其特征在于，所述步骤s1中电化学充氢处理为采用0.2mol/l的naoh溶液为电解质溶液进电化学充氢1-10h。
3.根据权利要求1所述的基于超声内检测的输氢管道氢致损伤检测方法，其特征在于，所述电磁超声检测器包括三...
【专利技术属性】
技术研发人员：李庆东，刘方军，聂宝华，陈东初，
申请(专利权)人：佛山科学技术学院，
类型：发明
国别省市：
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