壓力容器進(jìn)行水壓試驗(yàn)，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(yàn)容器結(jié)構(gòu)上關(guān)鍵受力部件的強(qiáng)度。

在一定程度上，通過水壓試驗(yàn)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(jìn)行打壓試驗(yàn)。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(jìn)行1.25倍工作壓力下的超壓試驗(yàn)。

大型容器受力關(guān)鍵部位進(jìn)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(jì)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(gè)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(yàn)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(yàn)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(diǎn)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(diǎn)選定后，要進(jìn)行表面處理，用砂輪機(jī)打磨、化學(xué)清洗，并進(jìn)行拋光處理，注意細(xì)砂紙打磨方向，縱橫交替進(jìn)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(shí)，要特別小心，因?yàn)榱己玫恼澈虾碗娋壭允潜匦璧摹?yīng)變片被正確安裝，繞線，進(jìn)行了連續(xù)電阻測試，并且和測試結(jié)構(gòu)絕緣，又進(jìn)行了防水處理。就可以使用儀器測試。保證固化時(shí)間以達(dá)到粘合劑的固化強(qiáng)度。

• 連線

①　將電阻應(yīng)變片引線經(jīng)導(dǎo)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(bǔ)償片的正確連接。

②　按照以往的應(yīng)變片測應(yīng)力經(jīng)驗(yàn)，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(shí)高，高的時(shí)候表現(xiàn)為從很小到100μm的跳動，這是因?yàn)閼?yīng)變片靈敏度較高，測量點(diǎn)的溫度與補(bǔ)償點(diǎn)的溫度不一致，溫差的存在導(dǎo)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(yàn)采用獨(dú)立的一塊母材進(jìn)行貼片補(bǔ)償，更重要的原因是水壓試驗(yàn)，加載過程為動載荷，補(bǔ)償塊要獨(dú)立于被測表面，故選用獨(dú)立的相同材質(zhì)的補(bǔ)償塊進(jìn)行溫度補(bǔ)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(shí)以上，并重新測量各個(gè)測量點(diǎn)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(yàn)開始之前，對系統(tǒng)硬件進(jìn)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(shí)間在半個(gè)小時(shí)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(yàn)開始，軟件開始記錄數(shù)據(jù)，保證水壓達(dá)到規(guī)定的數(shù)值。

以上就是應(yīng)變儀在水壓試驗(yàn)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。