DE838512C - Kriechdehnungsmesser, insbesondere fuer zylindrische, hocherhitzte Koerper - Google Patents

Description

• Kriechdehnungsmesser, insbesondere für zylindrische, hocherhitzte Körper Hocherhitzte, unter hohem Innendruck stehende Werkstoffe, wie sie z. B. bei Überhitzern und Dampfleitungsrohren vorhanden sind, werden bisher zur Feststellung allenfalls eingetretener Kriecherscheinungen in bestimmten Zeitabständen durch Messungen z. B. der Rohrdurchmesser untersucht.
• Das Kriechen kann bekanntlich durch langandauernde Temperaturüberlastung, nicht genügend warmfeste \\erkstoffe usw. verursacht werden.
• Für die Betriebssicherheit und Überwachung hocherhitzter, starkem Innendruck ausgesetzter Werkstoffe. z. n. für Rohrleitungen, Hochleistungskessel, Gasturbinengehäuse usw., ist es notwendig, diese auf I)auer stark beanspruchten Werkstoffe nicht nur zeitweise, sondern laufend zu überwachen und die ermittelten Werte festzuhalten, um Schäden zu verhindern oder bei den verschiedenen Anlagen vergleichbare Ergebnisse zu erhalten.
• Die Erfindung bezieht sich auf einen Kriechdehnungsmesser, insbesondere für zylindrische, hocherhitzte Körper, welcher bezweckt, die in den Werkstoffen auftretenden Kriecherscheinungen zuverlässig und selbsttätig zu messen und sichtbar anzuzeigen und somit eine dauernde Kontrolle über die Beschaffenheit und Betriebssicherheit der Anlage zu schaffen.
• Nach der Erfindung besteht der Dehnungsmesser aus einem Band (oder Draht) aus wärmeleitendem Werkstoff, welches den zu prüfenden Körper in einer oder mehreren Windungen mit Spannung umschlingt und dessen die Normall>elastung über schreitende Dehnung auf mechanischem oder elektrischem NVeg auf ein Meßgerät übertragen wird.
• Es sind zwar Dehnungsmesser insbesondere zum Nuzeigen von Längendehnungen bekannt, doch bestehen diese aus verhältnismäßig kleinflächigen Folien mit in diesen eingebetteten Drähten, welche Folien stellenweise auf das Prüfstück aufgeklebt werden und die elastischen Formveränderungen der eingebetteten Drähte anzeigen. Diese Geräte sind jedoch wegen der geringen thermischen Widerstandsfähigkeit der Folien nur für verhältnismäßig niedrige Temperaturen (nur bis 120° C) geeignet.
• In der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt.
• Das Beispiel nach Abb. I bis 3 zeigt einen mechawisch arl>eitenden Dehnungsmesser.
• Ober das Heißdampfrohr a (oder einen anderen, starkem Innendruck und z. B. bis zu 5000 erhitzten Gasen ausgesetzten Körper) ist ein Stahlband b in einer oder mehreren Windungen geschlungen, und zwar zur Verminderung der Reibung nicht unmittelbar sondern unter Zwischenschaltung eines Nadelrollenlagers c.
• Abb. 2 stellt im Querschnitt und Abb. 3 in Ansicht ein Nadelrollenlager dar, an dessen Stelle auch andere die Reibung möglichst klein haltende Mittel, beispielsweise eine Ölschicht, vorgesehen sein können. l)as Band b ist mit dem einen Ende auf dem Rohr n durch ein an diesem angeschweißtes Klemmstuck z/ befestigt, während das andere Ende durch die Isolierung e nach außen geführt und mit einem mechanische wirkenden Meßgerät verbunden ist.
• Dieses kann (s. Abb. 1) aus einem auf Schneiden gelagerten, unsymmetrischen Gewichtshebel f bestehen, welcher den notwendigen Bandzug und das erforderliche Übersetzungsverhältnis für einen günstigen Ausschlag des an der Skala g entlang gleitenden Zeigers lt erzeugt. Das Meßgerät ist natürlich an einem von dem zu messenden Körper unbeeinflußten Standort gelagert.
• I)ie Wirkungsweise des Erfindungsgegenstandes geht ohne weiteres aus Abb. 1 hervor. Die Kompensation erfolgt so, daß im Beharrungszustand gemessen wird. Ergibt sich gegenüber der Nullage eine abweichung, werden die Isolierschalen e abgenommen, und die Bandbefestigung wird um ein bestimmtes, aus der Differenzanzeige zu berechnendes Stück zurückgesetzt.
• An Stelle eines Bandes b kann auch ein Draht verwendet werden; insbesondere ist dieser vorteilhaft beim Messen von Längskriechdehnungen zu verwenden.
• In Abb. 4 und 5 ist in Seiten- und Oberansicht ein solcher Dehnungsmesser veranschaulicht. Der Draht b ist in mehreren Windungen über die zu messende Strecke gezogen und liegt wieder auf einer die Reibung vermindernden Unterlage c auf. Mit dem einen Ende ist das Drahtsystem auf dem Körer ci befestigt und das andere frei bewegliche Ende mit dem mechanischen SIeßgerät f, g, lt, ähnlich dem in Abb. I dargestellten, verl)unden.
• In den Abb. 6 und 7 ist ein elektrisch wirkender Kriechdehnungsmesser im Querschnitt und im großen Maßstab die elektrische Armatur desselben dargestellt.
• Das Band oder der Draht b ist wieder in einer oder mehreren Windungen unter Dazwischenschaltung eines isolierenden Nadelrollenlagers c über den zu messenden Körper a gelegt. In diesem Fall sind die beiden Enden des Bandes b in ein Isolierstück k eingefädelt, und nach dem Festklemmen des einen Drahtendes wird das andere Ende durch Anhängen eines Gewichtes b1 einer konstanten Vorspannung unterworfen, welche sich über das reibungsfreie Nadelband allen Drahtwindungen gleichmäßig mitteilt. Sodann wird das freie Drahtende ebenfalls am Isolierstück k festgeklemmt. Die Drahtspannung hält gleichzeitig auch das Isolierstück k in seiner Lage. Die herausgeführten Drahtenden sind geeignet isoliert und in der auf der Körperisolierung e z. B. mittels eines Spannbandes befestigten Steckdose 1 eingeklemmt.
• Die Zahl der Windungen ermöglicht, den Dehnungsmesser für verschieden große Körper zu verwenden und den jeweiligen Betriebsverhältnissen und Dehnungsbereichen anzupassen.
• Um die als Geber wirkenden Drahtwindungen b unabhängig von dertemperaturbedingten Widerstandsänderung zu erhalten, muß bei den hohen Temperaturen noch ein Kompensationsgeber m angeordnet werden, welcher neben dem Geber a auf einem Doppelrollenband zu liegen kommt (s. Abb. 7).
• Dieser Kompensationsgeher m besitzt nur ein festgeklemmtes Drahtband, während das freie Ende mit einer gleichbleibdenen Vorspannung belastet ist. Die beiden Geber a, m sind den beiden Brückenzweigen einer Meßbrücke zugeordnet.

Claims (5)

1. PATENTANSPRUCHE: I. Kriechdehnungsmesser, insbesondere für zylindrische, hocherhitzte und starkem Innendruck ausgesetzte Körper, dadurch gekennzeichnet, daß der Dehnungsmesser aus einem Band aus wärmeleitendem Werkstoff hesteht, welches den zu prüfenden Körper in einer oder mehreren Windungen mit Spannung umschlingt und dessen die Normalbelastung überschreitende Dehnung mechanisch oder elektrisch auf ein Meßgerät übertragen wird.
2. 2. Kriechdehnungsmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Meßband und Körper ein die Reibung verminderndes Mittel, beispielsweise ein Nadelrollenlager, angeordnet ist.
3. 3. Kriechdehnungsmesser nach Anspruch 1 und 2, insbesondere für mechanische Messung, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßband mit einem Ende an einem Festpunkt oder am Körper und mit seinem anderen, gewichtsbelasteten Ende mit dem Meßgerät verbunden ist.
4. 4. Kriechdehnungsmesser nach Anspruch 1 und 2, insbesondere für elektrische Messung, dadurch gekennzeichnet, daß das MeRhand mit beiden Enden in einer Fassung eingespannt und zusammen mit einem zweiten als Kompensationsgeber dienenden Band den Brückenzweigen einer Meßbrücke zugeordnet ist.
5. 5. Kriechdehnungsmesser nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Meßband und Körper ein die Reibung verminderndes und elektrisch isolierendes Mittel, beispielsweise ein Keramikrollenlager, angeordnet ist.