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Zero-hazard gas storage by multisensing optical monitoring system

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Rilevamento del danno nei serbatoi in composito ad alta pressione

Un consorzio finanziato dall'Unione europea ha sviluppato una nuova tecnica di valutazione non distruttiva estremamente affidabile per la certificazione dell'integrità dei serbatoi in composito. I serbatoi sono stati usati per conservare gas naturale o idrogeno nel veicolo.

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I metodi di ispezione proposti per i serbatoi compositi sono ad alta intensità di lavoro e richiedono l'uso di attrezzature costose per effettuare l'ispezione esterna al veicolo e le prove di pressione. Tuttavia, un nuovo approccio sviluppato da un progetto UE può valutare in modo rapido e semplice l'integrità strutturale di un serbatoio durante il rifornimento. Il progetto ZEM ha sviluppato un sistema di monitoraggio basato su sensori in fibra ottica per serbatoi ad alta pressione realizzati con materiali compositi. I sensori integrati nel materiale composito possono fornire una valutazione semplice ma dettagliata dell'integrità strutturale del serbatoio. Il sistema di monitoraggio è in grado di rilevare difetti o condizioni critiche in fase precoce. Il consorzio ha sviluppato e testato con successo algoritmi per rilevare danni che potrebbero ridurre la pressione di scoppio del serbatoio al di sotto di una soglia di allarme. I ricercatori hanno previsto che il danno al serbatoio comporterebbe una flessibilità maggiore e una deformazione generale. Un'ulteriore caratteristica importante che richiedeva il monitoraggio era la simmetria del campo di deformazione del serbatoio, per la quale si prevedeva una modifica in caso di danno. L'analisi ha dimostrato che la struttura del sensore potrebbe rilevare qualsiasi danno di taglio e impatto al serbatoio in composito che ridurrebbe la pressione di scoppio. I difetti sono stati identificati molto prima del raggiungimento della pressione di scoppio e hanno consentito una risposta rapida a qualsiasi danno che potrebbe minacciare l'integrità del serbatoio. Lo sviluppo della tecnologia di sensori a fibre ottiche per il monitoraggio strutturale da parte del progetto ZEM consentirà all'Europa di competere con gli Stati Uniti in questo settore relativamente nuovo. La tecnologia contribuirà a migliorare salute e sicurezza e promuoverà l'uso di gas naturale e idrogeno per i veicoli che utilizzano carburanti alternativi e celle a combustibile. Questo comporterà emissioni inferiori e risparmi energetici grazie alla riduzione del peso del veicolo, dato che i serbatoi in composito sono molto più leggeri rispetto a quelli in metallo.

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