CN209919140U - 一种超临界机组汽轮机导汽管焊缝动态应力测试装置 - Google Patents
一种超临界机组汽轮机导汽管焊缝动态应力测试装置 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种超临界机组汽轮机导汽管焊缝动态应力测试装置，包括导汽管结构以及测试系统，所述导汽管结构包括缸体、插管以及导汽管主体，所述插管的一端安装在缸体的内部，且所述插管端处外侧与缸体之间通过短节连接，所述导汽管主体的一端安装在插管的内部，所述导汽管主体与插管、插管与短节、短节与缸体之间均形成焊缝，所述测试系统包括应变片、应变仪以及计算机，所述应变片设置有若干组，若干组所述应变片分布安装在焊缝的下方，且沿周向分布设置，所述应变片与应变仪之间通过导线连接，所述应变仪与计算机之间通过网线连接。本实用新型通过在导汽管的外侧安装多组应变片，从而对焊接动态应力进行快速测试。
Description
技术领域
本实用新型涉及焊缝应力测试装置领域，具体为一种超临界机组汽轮机导汽管焊缝动态应力测试装置。
背景技术
近年来国内多台超(超)临界机组出现高中压导汽管异种钢焊口开裂事故。例如某600MW超临界机组停备期间发现下缸一侧高压进汽导汽管插管焊缝处存在裂纹。另外一台660MW超超临界机组检修中发现相似位置焊口出现开裂,处理补焊后运行不足1个月再次发生开裂。
综合分析判断此类导汽管焊缝开裂的一个重要原因是目前我国火电机组频繁调峰运行、导汽管内蒸汽压力波动引起的导汽管焊缝部位应力周期性波动，循环应力最终导致焊缝疲劳开裂。但是目前尚缺乏针对高参数机组导汽管焊缝动态应力状态的监测手段。
实用新型内容
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种超临界机组汽轮机导汽管焊缝动态应力测试装置，包括导汽管结构以及测试系统，所述导汽管结构包括缸体、插管以及导汽管主体，所述插管的一端安装在缸体的内部，且所述插管端处外侧与缸体之间通过短节连接，所述导汽管主体的一端安装在插管的内部，所述导汽管主体与插管、插管与短节、短节与缸体之间均形成焊缝，所述测试系统包括应变片、应变仪以及计算机，所述应变片设置有若干组，若干组所述应变片分布安装在焊缝的下方，且沿周向分布设置，所述应变片与应变仪之间通过导线连接，所述应变仪与计算机之间通过网线连接。
优选的，所述测试系统还包括多组热电偶，且若干组所述热电偶分别紧挨应变片布置安装，所述热电偶的输出端与应变仪连接。
优选的，所述应变片、热电偶与应变仪连接的导线由高温导线与常温导线构成，所述高温导线处于导汽管主体外侧设置的防护层表面。
优选的，单个所述应变片的输出端均安装有应变计，且所述应变计与应变仪连接。
优选的，所述应变计安装位置距应变仪的距离小于20m，所述应变仪和计算机的距离小于50m，且所述应变仪安放在环境温度低于50摄氏度、无粉尘。
本实用新型提供了一种超临界机组汽轮机导汽管焊缝动态应力测试装置，具备以下有益效果：
本实用新型他通过设置多组应变片，且将多组应变片沿导汽管周向分别安装在焊缝的下方，同时将应变片、应变计与应变仪连接，而应变仪通过网线与计算机连接，从而在进行焊接过程中，能够通过应变片进行快速测试所处位置的应变，从而对快速对导汽管的各部位应变进行测试。
附图说明
图1为本实用新型的导汽管机构的主视图；
图2为本实用新型的应变片的安装示意图；
图3为本实用新型的测试系统框图。
图中：1、缸体；2、插管；3、导汽管主体；4、焊缝；5、应变片；6、应变仪；7、短节；8、计算机；9、热电偶；10、应变计。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1-3所示，本实用新型提供一种技术方案：一种超临界机组汽轮机导汽管焊缝动态应力测试装置，包括导汽管结构以及测试系统，所述导汽管结构包括缸体1、插管2以及导汽管主体3，所述插管2的一端安装在缸体1的内部，且所述插管2端处外侧与缸体1之间通过短节7连接，所述导汽管主体3的一端安装在插管2的内部，所述导汽管主体3与插管2、插管2与短节7、短节7与缸体1之间均形成焊缝4，所述测试系统包括应变片5、应变仪6以及计算机8，所述应变片5设置有若干组，若干组所述应变片5分布安装在焊缝4的下方，且沿周向分布设置，所述应变片5与应变仪6之间通过导线连接，所述应变仪6与计算机8之间通过网线连接。
所述测试系统还包括多组热电偶9，且若干组所述热电偶9分别紧挨应变片5布置安装，所述热电偶9的输出端与应变仪6连接，用来测量应变片5区域的管壁温度；所述应变片5、热电偶9与应变仪6连接的导线由高温导线与常温导线构成，所述高温导线处于导汽管主体3外侧设置的防护层表面；单个所述应变片5的输出端均安装有应变计10，且所述应变计10与应变仪6连接；所述应变计10安装位置距应变仪6的距离小于20m，所述应变仪6和计算机8的距离小于50m，且所述应变仪6安放在环境温度低于50摄氏度、无粉尘，减小外部环境因素对测试数据的影响。
工作原理：在进行测试之前，将应变片5、热电偶9进行安装与固定，并将装置整体安装完毕，通过贴应变片5计算应力时，由于主应力方向可以判定是轴向和周向，将应变数据分别代入物理方程计算应力。相应的物理方程为：
式中，σ1、σ2为主应力；ε1、ε2为主应变；Et和μt分别随温度变化的弹性模量和泊松比，从而在对导汽管主体3、插管2、短节7以及缸体1之间的焊缝4进行焊接时，通过计算机8、应变仪6、应变计10对应变片5测量的变量进行分析处理，从而实现对焊缝4动态应力的快速测试。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.一种超临界机组汽轮机导汽管焊缝动态应力测试装置，包括导汽管结构以及测试系统，其特征在于：所述导汽管结构包括缸体(1)、插管(2)以及导汽管主体(3)，所述插管(2)的一端安装在缸体(1)的内部，且所述插管(2)端处外侧与缸体(1)之间通过短节(7)连接，所述导汽管主体(3)的一端安装在插管(2)的内部，所述导汽管主体(3)与插管(2)、插管(2)与短节(7)、短节(7)与缸体(1)之间均形成焊缝(4)，所述测试系统包括应变片(5)、应变仪(6)以及计算机(8)，所述应变片(5)设置有若干组，若干组所述应变片(5)分布安装在焊缝(4)的下方，且沿周向分布设置，所述应变片(5)与应变仪(6)之间通过导线连接，所述应变仪(6)与计算机(8)之间通过网线连接。
2.根据权利要求1所述的一种超临界机组汽轮机导汽管焊缝动态应力测试装置，其特征在于：所述测试系统还包括多组热电偶(9)，且若干组所述热电偶(9)分别紧挨应变片(5)布置安装，所述热电偶(9)的输出端与应变仪(6)连接。
3.根据权利要求2所述的一种超临界机组汽轮机导汽管焊缝动态应力测试装置，其特征在于：所述应变片(5)、热电偶(9)与应变仪(6)连接的导线由高温导线与常温导线构成，所述高温导线处于导汽管主体(3)外侧设置的防护层表面。
4.根据权利要求1所述的一种超临界机组汽轮机导汽管焊缝动态应力测试装置，其特征在于：单个所述应变片(5)的输出端均安装有应变计(10)，且所述应变计(10)与应变仪(6)连接。
5.根据权利要求4所述的一种超临界机组汽轮机导汽管焊缝动态应力测试装置，其特征在于：所述应变计(10)安装位置距应变仪(6)的距离小于20m，所述应变仪(6)和计算机(8)的距离小于50m，且所述应变仪(6)安放在环境温度低于50摄氏度、无粉尘。
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| CN201822245723.4U CN209919140U (zh) | 2018-12-29 | 2018-12-29 | 一种超临界机组汽轮机导汽管焊缝动态应力测试装置 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113399923A (zh) * | 2021-05-28 | 2021-09-17 | 中船澄西船舶修造有限公司 | 一种小径支管焊接定位工装及定位方法 |
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2018
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