Устройство для испытания труб на длительную прочность под внутренним давлением Советский патент 1984 года по МПК G01N3/12 

111

Изобретение относится к технике испытаний изделий на прочность длвлением, когда температура и давление изменяются по заданной программе, и может быть использовано для испытаний на работоспособность труб, применяемых в теплоэнергетике, в металлургической, хи1 гической и нефтегазовой промьпштенности.

Известно устройство для испытания труб на ДJiитeльнym прочность под внутренним давлением, содержащее нагревательную печь с испытуемым образцом, водяной бак, термостат, нагреватель, РУЧНОЙ насос и трубопровод с редуктором СПУстройство не обеспечивает автоматического регулирования параметров (давления и температуры) в процессе испытаний, а также автоматического контроля параметров, что не позволяет повысить производительность испытания изделий.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для испытания труб на д.чительную прочность под внутренним давлением, содержащее нагревательную печь для размещения испытуемого образца парогенератора, печь парогенератора, трубопровод, соединяющий испытуемый образец и парогенератор, первый датчик давления, установлен-ный в трубопроводе, установленный на парогенераторе второй датчик давления, параллельно включ-енные датчики температуры нагревательной печи и датчик температуры, размещаемый в полости испытуемого образца t21.

Недостатком известного устройства является отсутствие автоматического регулирования и контроля технологических параметров - темгсературы и давления. Кроме того, устройство не обеспечивает проведение испытаний труЗ на переменных режимах нагружения, что не позволяет повысить производительность испытаний.

Целью изобретения является повыtaeHHe производительности испытаний.

Указанная цель достигается тем, что устройство для испытания труб на длительную прочность под внутренним давлением, содержащее нагревательную печь для размещения испытуемого . образца, парогенератор, печь парогенератора, трубопровод, соединяющий испытуемый образец и парогенера49192

тор, первый датчик давления, установленный в трубопроводе, установленный на парогенераторе второй датчик давления, параллельно включенные 5 датчики температуры нагревательной печи и датчик температуры, размещаемый в полости испытуемого образца, снабжено задатчиком режима нагружения, задатчиком температуры, схемой

10 ИЛИ, усилителем сигналов, коммутатором сигналов, пусковым блоком, первьм и вторым преобразователями сигналов, регулятором температуры, первым и вторым блоками питания, выходы кото- .

)5 рых соединены соответственно с нагревательной печью испытуемого образца и печью парогенератора, параллельно включенные выходы датчиков температуры нагревательной печи соединены

0 с входом регулятора температуры, выход последнего соединен с перым входом блока питания нагревательной печи испытуемого образца и входом первого преобразователя сигналов,

5 выход которого соединен с первым входом блока питания печи парогенератора, вторые входы блоков питания через коммутатор сигналов соединены с первым датчиком давления, выход

0 датчика температуры испытуемого образца через второй преобразователь сигналов соединен с первым входом схемы ИЛИ, второй вход которой соединен с вторым датчиком давления, а выход схемы ИЛИ через усилитель сигналов соединен с третьим входом блока питания печи парогенератора, третий вход блока питания нагревательной печи испытуемого образца соединен с пусковым блоком, третий вход схемы ИЛИ соединен с задатчиком режима нагружения, а выход задатчика температуры соединен с вторым входом второго преобразователя сигналов. На чертеже представлена схема

устройства.

Устройство для испытания труб на : длительную прочность под внутренним давлением, содержит нагревательную

печь 1 с испытуемым образцом 2 (труба) , парогенератор 3, печь 4 парогенератора 3, объединяющий образец 2 и парогенератор 3 соединительный трубопровод 5, в котором установлен

.датчик 6 давления, установленный на парогенераторе 3 второй датчик 7 давления, датчики 8-10 температуры нагревательной печи 1, датчик 11 31 температуры, размещенный в полости испытуемого образца 2. /1ля автоматического контроля и управления на переменных режимах нагружения испытуемого образца 2.-устройство снабжено задатчиком 12 режима нагружения, задатчиком 13 температуры, схемой ИЛИ 14, усилителем 15 сигналов коммутатором 16 сигналов, пусковым блоком 17, первым и вторым преобразо вателями 18 и 19 сигналов, регулятором 20 температуры, первым и вторым блоками 21 и 22 питания, выход которых соединены соответственно с нагре вательной печью 1 и печью 4, при это датчики 8 - 10 температуры нагревательной печи 1 соединены с регулятором 20 температуры, выход последнего соединен с первым входом блока 21 пи тания и входом первого преобразовате ля 18 сигналов, выход которого соеди нен с блоком 22 питания печи 4, паро генератора 3, вторые входы блоков 21 и 22 питания через коммутатор 16 сиг налов соединены с первым датчиком 6 давления, а датчик 11 температуры испытуемого образца 2 через второй преобразователь 19 сигналов соединен с первым входом схемы ИЛИ 14, второй вход которой соединен с вторым датчи ком 7 давления. Выход схем ИЛИ 14 че рез усилитель 15 соединен с третьим входом блока 22 питания. Третий вход блока 21 питания соединен с пусковым блоком 17. Третий вход схемы ИЛИ 14 соединен с задатчиком 12 режима.нагружения, а задатчик П. температуры свторым входом второго преобразователя 19 сигналов. В устройство введен для визуального контроля сигналь ный элемент 23. При испытании труб на длительную прочность под внутренним давлением на переменных режимах нагрзгжения устройство работает следующим образом. При включении пускового блока 17 на третий вход первого блока 21 питания поступает сигнал, и блок 21 включает (подает) электропитание на нагревательную печь 1. По мере нагрева нагревательной печи 1 с датчиков 8-10 температуры поступает сигнал на вход регулятора 20 температуры. При достижении заданной температуры регулятор 20 температуры через блок 21 питания автоматически поддерживает температуру в печи Т на весь цикл испытания. Одновременно 94 первый преобразонатель 18 сигиллпп вьщает сигнал на первый вход второго блока 22 питания, последний подаст электропитание на печь l парогенератора 3, который при нагреве образует пар с необходимыми параметрами: давлением и температурой. Задатчик 12 режима нагружения через определенный заданный промежуток времени через схему ШТИ 14 подключает цепи сигналов от второго датчика 7 давле- . ния или от датчика 11 температуры пара в испытуемом образце 2. При подключении цепи от второго датчика 7 давления на второй вход схемы ИЛИ 14 в случае превьпиения давления пара выше заданного поступает сигнал, который через схему ИЛИ.14 и через усилитель 15 поступает на третий вход блока 22 питания, последний снимает электропитание с печи 4 парогенератора 3. В случае уменьшения давления пара в парогенераторе 3 сигнал с второго датчика 7 давления отсутствует, в результате чего на третьем входе блока 22 питания также пропадает сигнал, но при этом выдается электропитание на печь 4 парогенератора 3. Авторматический режим поддержания, заданного давления в парогенераторе 3 и испытуемом образце 2 повторяется согласно описанному до изменения режима нагружения автоматическим задатчиком 12. Через заданный промежуток времени автоматически переключается режим нагружения труб задатчиком 12 и схемой ИЛИ 14. В результате цепь сигнала датчика 7 давления отключается, и включается цепь сигнала датчика 11 температуры испытуемого образца 2 (полости парогенератора 3). С переключением технологического параметра воздействия регулирование режима нагружения образца 2 (трубы) осуществляется по температуре пара следующим образом. При превьпиении температуры пара выше заданной задатчиком 13 на вход второго преобразователя 19 сигналов поступает сигнал с датчика 11 температуры, в результате на выходе преобразователя 19 появляется сигнал, который поступает на первый вход схемы ИЛИ 14. Последняя выдает сигнал, который через усилитель 15 поступает на третий вход блока 22 .

питания, в результате с выхода блока 22 питания снимается электропитание с печи 4 парогенератора 3.

При уменьшении температуры пара ниже заданной задатчиком 13 снимается выходной сигнал с преобразователя 19, усилителя 15, а также и с третьего входа блока 22 пчтания но при этом выдается блоком 22 питания электропитание на печь 4 парогенератора 3.

Автоматический процесс поддержания заданной температуры пара парогенератора и внутри образца 2 повторяется до переключения схемы ШШ 14 автоматическим задатчиком 12 режима нагружения трубы по давлению пара от второго датчика 7 давления.

При испытании на длительную прочность металла трубы в случае разрыва образца 2 (трубы) в соединительном . трубопроводе 5 давление падает до

нуля, в этом случае с первого датчика 6 давления вьщается сигнал, который через коммутатор 16 поступает одновременно на сигнальный элемент 23 (лампу) и на вторые вхйды блоков 21 и 22 питания, в результате снимается питание с нагревательной печи Г и элемент 23 информирует об окончании (прерывании) режима испытания.

Изобретение позволяет обеспечить в процессе испытания автоматический контроль технологических параметров в течение заданного цикла испытаний в том числе и на переменных режимах нагружения, обеспечить автоматическо регулирование, а следовательно, сократить время, затрачиваемое на проведение испытания, и повысить производительность испытаний, что особенно важно при массовом контроле изделий (труб).

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ТРУБ НА ДЛИТЕЛЬНУЮ ПРОЧНОСТЬ ПОД ВНУТРЕННИМ ДАВЛЕНИЕМ, .содержащее нагревательную печь для размещения испытуемого образца, парогенератор, печь парогенератора, трубопровод, соединяющий испытуемый образец и парогенератор, первый датчик давления, установленный на парогенераторе второй датчик давления, параллельно включенные датчики температуры нагревательной печи и датчик температуры, размещаемый в полости испытуемого образца, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности, оно снабжено задатчиком режима нагружения. задатчиком температуры, схемой ИЛИ, усилителем сигналов, коммутатором сигналов, пусковым блоком, первым и вторым преобразователями сигналов, регулятором температуры, первым и вторым блоками питания, выходы которых соединены соответственно с нагревательной печью испытуемого образца и печью парогенератора, паралледьно включенные выходы датчиков температуры нагревательной печи соединены с входом регулятора температуры, выход последнего соединен с первым входом блока питания нагревательной печи испытуемого образца и входом первого преобразователя сигналов, выход которого сое(Л динен с первым входом блока питания печи парогенератора, вторые входы блоков питания через коммутатор сигналов соединены с первым датчиком давления, выход датчика температуры испытуемого образца через второй преобразователь сигналов, соединен с первым входом схемы ИЛИ, второй вход которой соединен с вторым датчиком давления, выход схемы 1ЙИ че;0 со рез усилитель сигналов соединен с третьим входом блока питания печи парогенератора, третий вход блока питания нагревательной печи испытуемого образца соединен с пусковым блоком, третий вход схемы ИЛИ соединен с задатчиком режима нагружения, а выход задатчика температуры соединен с вторым входом второго преобразователя сигналов.