[发明专利]高温双层管道温度、应力－应变、振动测量方法

说明书

技术领域

本发明属于物理测量技术领域，具体涉及一种管道的温度、应力-应变、振动测量方法。

背景技术

钠冷快堆以钠作为冷却剂，其主热传输系统管道温度高达515℃，远高于压水堆核电站的主管道温度。其中二回路主冷却系统的部分管段为双套管结构，最高工作温度为495℃，其产生失效的潜在原因是管道应力、位移、蠕变和振动过大，因此对主热传输系统管道在初始启动和运行期间进行温度、应力-应变、振动测量，从而及时有效地发现系统管道中可能存在的缺陷，通过预测性维修，将影响系统管道安全运行的失效隐患消灭在萌芽状态，提高反应堆的安全性和经济性。

目前，国内外对于普通管道的温度、应力-应变、振动测量技术比较成熟，但没有关于高温双层管道测量的相关文献公开，尤其是放射性环境下的高温双层管道的测量技术没有公开文献报道。

发明内容

(一)发明目的

本发明针对现有技术的不足，提供一种比较实用的高温双层管道温度、应力-应变、振动测量方法。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案。

一种高温双层管道温度、应力-应变、振动测量方法，是将热电偶、应变片点焊在双层管道内管的待测位置，加速计安装在内管的待测位置，热电偶的导线直接同接口箱连接，应变片通过桥盒、静态应变仪同接口箱连接，加速计通过信号适调仪同接口箱连接，接口箱采集的数据传输给数据采集分析系统。关键在于，热电偶、应变片、加速计的引线通过焊接在外管的接管嘴引出，接管嘴引线后通过焊接密封。

为了尽量减少测量信号的衰减，同时确保测量人员的人身安全，上述二次仪表放置在测量点附件，而数据采集及分析系统设置在非放射性区域，例如控制室。

(三)实施效果

热电偶、应变片、加速计的引线通过一个焊接在外管的接管嘴引出，解决了引线密封的问题。测量方法简单实用。

附图说明

图1测量系统示意图；

图2接管引线结构示意图。

其中，1.内管；2.一次仪表；3.外管；4.接管；5.引线；6.二次仪表。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案作进一步阐述。

本实施例测量钠冷快堆二回路主管道内管的温度、应力-应变、振动。有限元热应力分析结果表明直管外表面主要是轴向应力，环向拉应力基本等于零，但有时存在环向剪应力，而环向应变片不能测量环向剪应力，所以直管外表面测点主要采用180度对称布置的两轴向应变片，测量直管轴向拉应力和弯曲应力。对于剪应力较大地直管，补充安装和轴向夹角45度的应变片后，测量最大主应力。对于弯管，由于主应力方向复杂，用三个应变片布置成90度直角应变花。震动测量点位于主泵出口后的第二个弯头后的直管段。管道振动测量加速度计采用无损连接方式直接安装在管道上，管道振动测量点由3个加速度计构成三向测点。另外，安装在管道上的高温应变片也可以测量管道的振动应力大小和应力响应谱，对振动剧烈的管道上的应变片连接动态应变仪来测量动应力幅值。

参加图1，一种高温双层管道温度、应力-应变、振动测量系统，主要包括一次仪表2、二次仪表6及数据采集分析系统。在安装前对高温应变片、热电偶、计数器等一次仪表2进行校对、检查，然后在内管1的预定测量位置点焊安装应变片、热电偶、计数器。应变片、热电偶、计数器的引线5通过外壁由一个接管4的嘴部引出。接管4与主管的外管3通过熔透焊焊接，并距离内管的待测位置100～300mm，接管4的嘴部引线后采用银铜焊接密封，焊丝熔化温度为620℃～680℃，低于导线5的熔化温度，不会损伤导线5。导线5引出后，热电偶的导线直接同接口箱连接，应变片通过桥盒、静态应变仪同接口箱连接，加速计通过信号适调仪同接口箱连接，接口箱采集的数据传输给数据采集分析系统。为了尽量减少信号的衰减，二次仪表放置在测量点附件的放射环境中，而数据采集及分析系统设置在控制室。