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壓力容器進行水壓試驗，可通過目測表面的液體滲漏情況判斷其密封性。也可通過監(jiān)聽容器在水壓載荷下聲音響應(yīng)信號找出有缺陷部位，更重要的是檢驗容器結(jié)構(gòu)上關(guān)鍵受力部件的強度。

在一定程度上，通過水壓試驗會暴露制造過程中產(chǎn)生的缺陷，壓力容器上存在一些閥門、聯(lián)箱、鍋爐管子等結(jié)構(gòu)不連續(xù)的部位，尤其是焊接接兩端如不能夠平整過渡，那么應(yīng)力集中現(xiàn)象會比較明顯，設(shè)備檢修后一般都要進行打壓試驗。大型鍋爐及大面積更換受熱面管的鍋爐，都應(yīng)按照規(guī)程進行1.25倍工作壓力下的超壓試驗。

大型容器受力關(guān)鍵部位進行水壓下的應(yīng)力應(yīng)變同步跟蹤測試及有限元分析是保證設(shè)備安全施壓的重要手段，為容器安全評定提供參考依據(jù)。

壓力容器及儀器介紹

該容器為Ⅱ類壓力容器，殼體厚度為80mm，殼程與管箱殼體材質(zhì)為Q345R，管板材料為鍛鋼16Mn鍋爐壓力容器用鋼，內(nèi)表面腐蝕裕量為2mm。設(shè)計使用壽命為15年，殼程容積為90m³，管程容積為10.8m³。焊接接頭都要求焊后熱處理。

該臺換熱器屬于大型設(shè)備，可將其分解成三個部分，左側(cè)殼體為封頭區(qū)域，中間為錐形殼體結(jié)構(gòu)，且呈馬蹄形狀，右邊是一圓形殼體結(jié)構(gòu)，殼體內(nèi)部還分布一些剛性支撐構(gòu)件如支撐板，換熱管線等。

本次試驗采用聚航科技生產(chǎn)的JHDJ動靜態(tài)應(yīng)變儀，能夠?qū)⒈粶y構(gòu)件因載荷作用引起的應(yīng)變量轉(zhuǎn)化為電阻變化率。通過換算得到應(yīng)變值。電阻應(yīng)變片選用三柵應(yīng)變花。

水壓試驗流程

• 貼片位置選擇

對于換熱器殼體，其馬蹄形殼體為關(guān)鍵部位，選取其上的焊縫為監(jiān)測對象，在該段殼體上的焊縫上及熱影響區(qū)選取貼片位置，所測部位兼顧到焊縫和板材。測試點在水壓下的工作應(yīng)力為水壓載荷下的殼體各種應(yīng)力相疊加的總體表現(xiàn)。

• 貼片

測點選定后，要進行表面處理，用砂輪機打磨、化學清洗，并進行拋光處理，注意細砂紙打磨方向，縱橫交替進行，以*大程度減少由于表面處理帶來的附加應(yīng)力的影響。

應(yīng)變片用壓固性粘合劑粘附在測試結(jié)構(gòu)上，在安裝應(yīng)變片時，要特別小心，因為良好的粘合和電緣性是必需的。應(yīng)變片被正確安裝，繞線，進行了連續(xù)電阻測試，并且和測試結(jié)構(gòu)絕緣，又進行了防水處理。就可以使用儀器測試。保證固化時間以達到粘合劑的固化強度。

• 連線

①　將電阻應(yīng)變片引線經(jīng)導線端子錫焊連接后，連接到應(yīng)變儀的通道內(nèi)，注意地線及電阻補償片的正確連接。

②　按照以往的應(yīng)變片測應(yīng)力經(jīng)驗，打開應(yīng)變儀，應(yīng)變通道上就會顯示很大的初值，清零后仍然會有跳動的應(yīng)變值，有時高，高的時候表現(xiàn)為從很小到100μm的跳動，這是因為應(yīng)變片靈敏度較高，測量點的溫度與補償點的溫度不一致，溫差的存在導致的附加應(yīng)變會疊加到測量結(jié)果中。為消除溫度的影響，本次試驗采用獨立的一塊母材進行貼片補償，更重要的原因是水壓試驗，加載過程為動載荷，補償塊要獨立于被測表面，故選用獨立的相同材質(zhì)的補償塊進行溫度補償。

• 打開應(yīng)變儀及軟件，正式測量前，應(yīng)變儀預(yù)熱應(yīng)至少在半小時以上，并重新測量各個測量點電阻值，由于接入應(yīng)變儀內(nèi)的電橋，電阻變?yōu)?0Ω。

• 容器注水，注水滿后密封。

• 打壓試驗開始之前，對系統(tǒng)硬件進行檢查，包括線路的連接及應(yīng)變花阻值的正確性，應(yīng)變儀預(yù)熱時間在半個小時以上，檢查線路連接是否無誤。待檢查完畢后，開始打壓，記錄測量曲線。水壓試驗開始，軟件開始記錄數(shù)據(jù)，保證水壓達到規(guī)定的數(shù)值。

以上就是應(yīng)變儀在水壓試驗中的應(yīng)用，如果您還有其他疑問，可直接咨詢南京聚航，我們很愿意為您答疑解惑。