[发明专利]高温管道周向变形测量引伸装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种高温管道周向变形测量引伸装置，可对高温管道变形进行在线监测，属于结构与材料变形测量技术领域。

背景技术

管道在经济生活中起到重要的气液输送作用，高温蒸汽管道在电厂和化工厂中分布广泛，例如，核工业中的蒸汽反应器等。由于传输介质参数的提高，增大了高温管道的蠕变疲劳损伤或破坏的风险。尽管经过优化设计的管道材料的高温蠕变强度满足由于管道热膨胀而引起的热应力的要求，但是在长期的高温条件下工作管道仍然会由于蠕变或者疲劳导致材料性能的退化，产生泄漏或者破裂等严重后果，因此对服役的高温主蒸汽管道的长期蠕变变形进行在线监测，对确保机组设备长期在高温高压环境下安全，可靠地运行有着重要的工程意义。当达到材料的寿命极限时，需要及时发现并更换管道，过去常常采用停车检修的方法进行管道的寿命检测，但是停车费用和它对生产造成的影响都可能造成大量的财力损失，希望能够得到蠕变变形的在线检测数据，保证在不发生管道失效的前提下及时发现问题，更换部件，达到安全生产的目的。

现行的方法有用刻度尺测量外径大小的方法，缺点在于：需停车检修；人为的测量操作易引起较大误差，各次测量数据比对不准确；检测数据采集管理不易实现自动控制，无法实现实时检测。超声波探伤法，缺点有：停车检修；对测量环境要求较高，难以实现自动操作。其他各种在线检测方法主要用在常温服役容器上，而对高温容器，因为检测原理的局限性不宜采用。已有的高温变形测量装置有：主蒸汽管道防爆破在线监测报警装置（92243585.5）仅仅实现了在管道爆破前出现异常变形的警告目的，无法实现管道日常变形的监测。另外如高温管件径向变形传感装置（200810204467.2）和双肩式高温构件变形监测传感装置（201110427535.3）可以测量管道的直径变形，但是测量材料较脆，受到冲击容易断裂，因此不适用于环境复杂的条件，引伸式高温构件变形传感装置（200910045657.9）针对管道局部变形有效，而无法顾及管道整个圆周方向的变形。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于，设计了一种能在高温下实时，稳定，连续地将管道的周向变形通过传感器传输给数据处理系统。用数据处理系统对数据进行分析，得到管道的剩余使用寿命的高温管道周向变形引伸传感装置。

当管道在使用中的蠕变程度超过了允许的最大限度值时，该周向变形引伸传感器将变形数据传送给整个分析系统，监控操作人员及时停运设备，对失效部件检修更换，以防发生危险事故。

本发明是通过下述技术方案实现的：

一种高温管道圆周变形传感装置，由紧固装置和变形传导测量装置组成，其特征在于，在紧固装置中：半圆形的上套圈1和下套圈2的一端分别用沉头螺钉与两个定位块3连接，定位块上开螺纹孔，用螺栓连接两个定位块；一个上定位板4，其前端固定在上套圈1的另一端上，上定位板4中部开有椭圆形通孔22，椭圆形通孔22的边缘带有一圈浅凹槽21，上定位板4的尾端伸出一个凸缘，凸缘侧面开有销孔23；下定位板5的前端固定在下套圈2的另一端延伸出的凸台19上，下定位板5中部开有圆形通孔26、尾部为一个侧面带有连杆固定凹槽29的狭长结构，下定位板5的长度和宽度大于上定位板4；一个中间板8，前端开有圆形通孔31，尾部带有连杆固定凹槽29；一根两端带螺纹的长杆6，上方带有两个六角螺母，六角螺母嵌入浅凹槽21内将长杆6锁紧在上定位板4上，长杆6从上定位板的椭圆形通孔22、下定位板的圆形通孔26和中间板的圆形通孔31中穿过，中间板8的上表面和下定位板5的下表面分别开有套筒固定槽30，长杆6伸出下定位板5到中间板8之间的部位用定位套筒7套住，定位套筒两端嵌入套筒固定槽30内，长杆伸出中间板8下方的部位套有弹簧9，通过弹簧9下方的螺母使弹簧顶紧中间板8；

在变形测量传导装置中：平行连杆11用销子连接在上定位板4尾部的销孔23上，平行连杆12上端固定于下定位板5的连杆固定凹槽29内，平行连杆11和平行连杆12分别位于下定位板5的连杆固定凹槽29的前后，平行连杆11和平行连杆12垂直于地面且相互平行，中间板8通过尾部的连杆固定凹槽29与平行连杆12固定连接；