Корпус сосуда,работающего под давлением Советский патент 1987 года по МПК F17D5/06 G01M3/16 

Изобретение относится к области эксплуатации энергетического оборудования, а именно к устройствам для, наблюдения за оборудованием с применением электрических средств.

Цель изобретения - расширение экснлуа- тационных возможностей корпуса сосуда путем обеспечения контроля места образования и скорости роста трещин нри работе сосуда с иаРОБОЙ средой.

На фиг. 1 изображен корпус сосуда с секцией из тре.х рядов электродов; на фиг. 2 - схема параллельного подключепия двух автономных секций с аппаратурой для сигнализации и регистрации замыкания цепи.

Корпус сосуда, например паровой турбины, работа1ОП1,ей (юд давлепием, содержит оболочку 1 со сквозной трещиной 2, В наружном слое теплоизоляции 3 оболочки 1, имеющем температуру ниже температуры копденсации пара, размещены автоно.мные секции с электродами 4. Расстояние между электродами 4 не превышает толщину оболочки 1. Каждая секция состоит из, по меньшей мере, трех )ядов 5-7 электродов 4, подключенных с чередуюгцейся от ряда к ряду полярностью к шинам 8 и 9 общей электрической цепи линиями 10-12 через переключающую систему для носледователь- Hoi o подключения при помощи переключателей 13-15 в цепь отдельных рядов 5-7 электродов 4 и при помощи переключателей 16 электродов 4 внутри каждого ряда. Между рядами 5-7 электродов 4 помещена электропроводная при наличии влаги ткань 17, например асбестовая ткань, нронитанная раствором поваренной соли. Поверхности, в которых расположены ряды 5-7 электродов 4, эквидистанты между собой и с наружной поверхностью оболочки 1.

На фиг. 2 схематично показан однп нз возможных вариантов подключения к общей электрической цени двух автономных секций 18 и 19. Каждая из секций 18 и 19 через свою переключающую систему под- ключеиа к шинам 8 и 9 общей электрической цепи. На подключенных к источнику электрического тока тинах 8 и 9 установлена аппаратура сигнализации и регистрации замыкания цепи, содержащая токовое реле 21 с переключателем 22, замыкающим цеиь между шинами 23 и 24, к которым нод- соединены нриборы 25 сигнализации и привод 26 регистрирующего прибора 27. Секции 18 и 19 устанавливаются в местах, имеющих трещиноватые зоны 28 на оболочке 1. Корпус сосуда, работающего нод давлением нара, работает следующим образом.

При появлении в оболочке 1 сквозной трещины 2 нар, выходя через трещину 2, проходит через теплоизоляцию 3 турбины. Когда выходян;ий пар попадает в наружный слой теплоизоляции 3, имеюи;ий температуру

ниже те.мпературы конденсации пара, оп конденсируется и увлажняет слой ткани 17, которая становится электропроводной и замыкает электрическую пепь между рядами 5-7 электродов 4. Так как переключатели 13 и 14 нормально замкнуты, то в замкнутой цени от источника 20 тока (щина 9, лийия 10, за.мкнутые контакты 16, ряд 5, электропроводная ткань 17, ряд 6, линия 1 1,

шина 8) ноявляется электрический ток, который включает реле 21. Реле 21 замыкает контакт 22, включаются приборы 25 сигнализации и привод 26 регистрирующего нрибора 27, который начинает работать. Последовательным размыканием переключателей 14 разрывается связь шины 8 с соответствующими секция.ми и, таким образом, определяется секция, замыкаю-цая электрическую цепь.

После того, как обнаружена секция, сигнализирующая о ноявле1ши трещины, в ней производится носледовательное отключение нри помощи иереключателей 16 отдельных электродов 4 в рядах 5 и 6. Обнаруживаются электроды 4, через которые нроходит ток,

и тем самым, определяются размеры увлажненных зон Б первом и втором слоях электропроводной ткани 17, а но ним - характеристики трещины 2. Эти характеристики находятся но тарировочным зависимостя.м: площадь поперечного сечения трещины 2,

осреднепная на единице ее длины - цло- шадь пятна в нервом (втором) слое на единицу длины трещины 2. Эти зависимости определяются по характеристикам слоя теплоизоляции 3 (теплопроводность, гидравлическое сопротивление, граничные условия на

обеих иоверхностях изоляции, например, первого рода - задание температур поверхностей) с учетом теплоты испарения влаги. Тарировочпые зависимости рассчитываются на ЭВМ и корректируются экспериментально.

Установив зону и зарегистрировав ток

между рядами 5 и 6, отключают при но.мощи переключателя 13 ряд 5, и при помощи переключателя 15 включают ряд 7. При по.мопл.н переключателей 16 последовательпо отключаются электроды 4 в ряду 7 и оставляют

включенными только те э:1ектроды 4, которые дают замыкание uetn-i. Таким образо.м, онределяют коордннаты и размеры влажной зоны между рядами 6 и 7 н регистрируют ток в цепи. По размерам влажн.ых зон меж У рядами 5 и 6, 6 и 7 и по величине тока в цепи оиределяются размеры трещины 2. При дальнейшей экснлуатации по изменению вышеуказанных данных судят об интенсивности роста трещины во времени и определяют необходимость проведения ремонта. Секция, в районе которой расположена трещина 2, включается в цепь для проверки периодически. Все остальное время к ши- на.м 8 и 9 подключены только секции, в районе которых нет сквозных трещин. Регистрация развития трещины 2 может производиться и постоянно. Но в этом случае ре- гистрируюнхая аппаратура должна установлена автономно для каждой секции или должна быть отдельная цепь с регистрирующей агщаратурой, к которой бы подключалась секция, расположенная над участком с трещиной.

Наличие третьего ряда электродов 4, вто- рого слоя электропроводной ткани 17 необходимо для рещения двух задач. Первая - надежная регистрация акта возникновения малых расходов среды через треп1ину 2, при которых пятно. образовав нееся на электропроводной ткани 17 первого слоя, отсутствует во втором. Вторая задача - уточненное определение характеристик раз- виваюпдейся трещины 2 по отпошению пло- нладей пяте}1, рег истрируемых в первом и втором слоя.х ткани.

Выполнение сосуда с несколькими автономными секциями электродов, размещенных на разных участках корпуса, дает возможность производить контроль всех участков корпуса сосуда, содержащих треплино- нодобные дефекты, и путем автоматическо- го последовательного отключения секций онределить участок, на котором появилась сквозная трещина.

Расположение секций с электродами в слое теплоизоляции сосуда, имеющем при работе температуру ниже температуры конденсации пара, необходимо для того,, чтобы ири появлении трещины электропроводная при наличии влаги ткань смачивалась конденсатом, образующ.и.мся в этой зоне из вы- .ходяпдего через трещину пара.

Три или более ряда электродов, подклю- ченны.х с чередующейся от ряда к ряду полярностью к источ1П1ку электрического тока, позволяют определить характерные размеры трещины путем измерения разности раз.ме- ров влажпой зопы на разноудаленных от стенки оболочки плоскостях.

Расположение электродов с разной полярностью перпендикулярно друг другу образует своего рода координатную сетку, позволяюп1ую путем попеременного отключения электродов точно определить место

5

0

повреждепия и границы зоны в различных илоскостях. Причем, эти показания будут тем точнее, чем меньше расстояппе между электродами и чем больнее рядов электродов в секции.

Расположение в одном ряду электродов на расстоянни не более толщины стенки оболочки в зоне контроля определяется тем, что наимепьщая длина сквозной тренлины всегда превыщает ее глубину, равную толщине стенки оболочки, и для того чтобы ее надежно обнаружить, расстояние между электродами не должно превышать минимальной длины сквозной трещины.

Таким образом, изобретенне нозволяет контро,1ировать места образования и скорости роста трещин прп работе сосуда с паровой средой.

Формула изобретения

1.Корпус сосуда, работаюпдего под дав- лепием, содержащий оболочку с наружным нокрытием, систему регнстращщ утечки, выполненную в впде размеп1енных в покры- Т1Ш электродов, источника постояпного э,1ек- трического тока, соединенного с электродами, а материал покрытия между электродами вьнюлнен электропроводным при наличии влаги, отличающийся тем, что, с це,тью рас- щирепия эксплуатационных возможностей нутем обеспечення контроля места образования и скорости роста трещин при работе сосуда с паровой средой, покрытие выполнено из теплоизоляционного материала, электроды размещены в наружном слое покрытия и сгруппированы в секции, каждая из которых состоит не менее чем из трех рядов электродов, иоверхности, в которых расположены ряды электродов, эквидистантны между собой и с наружной поверхностью оболочки, электроды четных рядов соединены с одним полюсом источника постоянного электрического тока, а нечетных - с другим, корнус снабжен неректючателями, ус- таноатеннымн в обплей цепи каждого ряда электродов и в цепи каждого электрода.

2.Корпус по н. 1, отличающийся тем, что электроды в каждом ряду расположены на расстоянии друг от друга, не превьннаюнхем толп.и1ПУ оболочки.

Фи&.2

28 Id

Изобретение относится к энергетическо- .му оборудованию и позволяет расширить эксплуатационные возможности путем обеспечения контроля места образования и скорости роста трещин при работе сосудов с паровой средой. Корпус сосуда содержит оболочку 1 с наружной теплоизоляцией 3. В наружном слое теплоизоляции 3 размещены электроды 4, сгруппированные в секции, каждая из которых состоит не менее чем из трех рядов электродов 4. Расстояние между электродами 4 не превьппает толщины оболочки 1. Поверхности, в которых расположены ряды электродов 4, эквидистантны между собой и наружной поверхности оболочки 1. Электроды 4 четных рядов соединены с одним полюсом источника постоянного тока, а нечетных - с другим. В общей цепи каждого ряда электродов 4 и в цепи каждого электрода 4 установлены переключатели. При наличии трещины 2 пар поступает в теплоизоляцию 3. конденсируется и замыкает ряды электродов 4. Отключая иоследовательг но секции, ряды и электроды 4 внутри ряда, оиределяют координаты трещины и следят за ее ростом. 1 з. п. ф-лы, 2 ил. (Л л цсточнину тока и к аппарату- ре для си2нализа-. ции и регистра - ции 3af btf aHi/a цепи I к паромельно I бялюиеннь/м СО СП 05 сд о