临氢压力容器在石化企业中的应用非常广泛,在临氢环境下,氢致开裂是一种发生频率较高、后果比较严重的破坏现象。特别是近年来随着我国原油深度开采和中东进口原油数量的增加,石油炼制业原料油中硫元素含量越来越高,使得硫化氢腐蚀环境引起的氢致开裂问题日益突出。氢致开裂的检测一直都是困扰压力容器领域的重要难题,工程界也迫切希望科研部门能够提出有效的检测方法,因此,研究氢致裂纹的声发射动态监测技术,对确保生产安全、减少经济损失具有重要意义。本课题来源于中国特种设备检测研究中心国家“十一五”科技攻关项目,针对氢致开裂声发射信号的获取和处理问题,建立了有效的实验平台。选择典型的压力容器用钢16MnR和20R,采用在饱和硫化氢溶液中电解充氢的实验方法,对16MnR和20R钢在湿硫化氢环境中的电解充氢过程进行了声发射监测。论文首先分析了声发射信号的参数特征,结合试样的微观组织分析,证明声发射技术能够灵敏地探测到16MnR和20R钢的腐蚀和电解充氢过程,并判定出电解充氢实验的声发射信号主要来源于三种声源模式,即电解过程、表面腐蚀层开裂脱落和氢致裂纹扩展。结合工程中对声发射有效信号提取的需要,对小波分析方法在声发射信号处理中的应用进行了深入研究。针对声发射波形信号的特点,提出小波基的选取方法；其次,基于Mallat算法的分频概念,推导出小波最大分解尺度公式；最后,提出软阈值门限和小波系数抑制的降噪方法,并应用于实验数据,证明其可有效消除环境干扰噪声对实验结果的影响,提高了数据分析的可靠性。对声发射源性质难以判定的问题,根据实验中不同声发射源的波形信号,其能量随频带的分布互不相同,提出了傅立叶变换结合Fisher线性映射的模式识别方法。首先,采用短时傅立叶变换提取声发射波形信号的基本时频特征;随后,在特征空间中利用Fisher线性映射优化时频特征,并建立Fisher线性分类器；最后,利用分类器对实验数据进行了声发射源的模式识别。结果表明：此方法能够快速、高效地识别实验过程中的5类声发射源信号。