Способ нагружения образцов котельных труб при испытании их на длительную прочность Советский патент 1991 года по МПК G01N3/18 

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для определения прочностных свойств образцов котельндос труб у раз неценных в работающем котле.

Цель изобретения - расширение диапазона усилий путем исключения ограничения, накладываемого температурным расширением.

На чертеже представлена схема устройства, реализующего предлагаемый способ.

Устройство содержит неподвижный и подвижный захваты 1 и 2, при помощи которых торцы образца 3 жестко связаны с торцами трубных отрезков 4, полости 5 которых частично заполнены жидкостью и загерметизированы., Закрепление трубных отрезков 4 осуществляют симметрично относительно оси захватов 1 и 2, при этом они сообщены между собой трубопроводом 6„ Полость образца 3 сообщена с источником 7 пара трубопроводом 8,а с отводящей трубой 9 - трубопроводом 10. Устройство также снабжено измерителями 11 давления„

Способ реализуют следующим образом.

Образец 3 размещают в захватах 1 и 2. Неподвижный захват 1 закрепляют в исследуемой зоне котла От источника 7 пар поступает в полость образца 3 по трубопроводу 8 и по трубопроводу 10 уходит в отводящую трубу 9, создавая в образце 3 заданное давление и нагревая его до заданной температуры. Дополнительное растягивающее нагружение осуществляется путем повышения давления за счет испарения жидкости, частично заполняющей герметизированные полости 5о Величина этого нагружения зави- сит от объема жидкости в полостях 5 трубных отрезков 4 (являющаяся постоянной для каждого конкретного случая) и температуры окружающей среды (исследуемой зоны котла), а следова- тельно, изменения напряжений исследуемого образца от растягивающей нагрузки происходит эквидистантно изменению температуры н исследуемой зоне котлас Сообщение полостей 5 между собой и размещение отрезков 4 симметрично относительно оси захватов 1 и 2 обеспечивают направление растяги

.

вающих усилий параллельно оси захватов 1 н 2.

Образец котельной трубы с 32 мм, толщиной стенки a a б мм и длиной 1 300 мм из материала 12Х1МФ в сборе с захватами 1 и 2 и двумя трубными отрезками 4 тех же размеров, что и образец, изготовленный из жаропрочной нержавеющей стали IX18H12T, и с соединительными трубопроводами закладывают в котел ТТМ-104. Предварительно в полости 5 заливают по 6 см воды

При средней температуре стенок трубных отрезков 4 550°С давление Р в полости составляет 24,1 MJIa, что подтверждается расчетом:

20

-Jl-Jo

V24,1 МПа,

где Vj- объем полости 5j

V0 3,797 м/кг - объем массы пара в 1 кг при давлении Рв™ 0,1 МПа-и температуре 550°С0 Дополнительная нагрузка Q на исследуемый образец составляет

А 2 2Р 4

1512 кгс,

где D - диаметр полости 5.

Изменяя объем жидкости в полостях 5 трубных отрезков 4, можно увеличить или уменьшить нагрузку на образец

В данном случае увеличение нагруз-р ки может быть в 15,7 раз при полном заполнении полостей 5„

Формула изобретения

Способ нагружения образцов котельных труб при испытании юс на длительную прочность при высоких температурах путем подачи пара в полость образца и создания дополнительного растягивающего усилия при изменении температуры окружающей среды при помощи трубных отрезков, торцы которых жестко связаны с торцами образца, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона усилий, дополнительное растягивающее усилие создают путем частичного заполнения полостей трубных отрезков жидкостью, испаряющейся при температуре испытания, и герметизации их.

Изобретение может быть использовано для определения прочностных свойств образцов котельных труб, размещенных в работающем котле, Цель изобретения - расширение диапазона усилий, Торцы образца 3 жестко связаны с торцами трубных отрезков 4 при помощи неподвижного и подвижного захватов 1 и 2, Полости 5 трубных отрезков частично заполнены жидкостью и загерметизированы. Дополнительное растягивающее нагружение осуществляется путем повышения давления за счет испарения жидкости, частично заполняющей герметизированные полости 5„ 1 ил„ 10 $ (Л О5 ОО СП о ел to