Способ создания переменного внутреннего давления в трубчатых элементах при испытании на усталость

 

СПОСОБ СОЗДАНИЯ ПЕРЕМЕННОГО ВНУТРЕННЕГО ДАВЖНИЯ В ТРУБЧАТЫХ ЭЛЕМЕНТАХ ПРИ ИСПЫТАНИИ НА. УСТАЛОСТЬ, заключающийся в периодическом нагреве жидкости выше температуры кипения И охлаждении пара, отличающийся тем, что, с целью расширения возможностей варьирования режимов испытания за счет независимого регулирования температуры испытуемо-г го элемента и давления, нагрев жидкости и охлаждение пара осуществляют в участкеТрубопровода, соединенного с испытуе1«лм элементом. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 3(51) 8 01 N 3/36

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPHTHA

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21} 3483260/25-28 (22) 13.08.82 (46) 30 01 84. Бюл. В 4 (72) A .A.Ðû÷êîâ и Ю.В.Балашов (71) Уральский филиал Всесоюзного дважды ордена Трудового Красного

Знамени теплотехнического научноисследовательского института им. Ф.Э.Дзержинского (53) 620.178,311.6 (088.8), (56) 1. Щур Д.М. Установка для испытания крупных емкостей внутренним статическим давлением. Научно-техническая информация о работах

ЦНИТМАШ. М., 1965» М 53, с. 97, 2. Иловайская M.Â., Гронский Р,К, Бараэ а Р Х. Влияние стояночной коррозиии на прочность гибов котельных труб в условиях малоцикловой усталости. — Теплоэнергетика, 197 8, 9 5, с. 80-82. (54) (57) СПОСОБ СОЭДАНИЯ ПЕРЕМЕННО.ГО ВНУТРЕННЕГО ДАВЛЕНИЯ В ТРУБЧАТЫХ

ЭЛЕМЕНТАХ ПРИ ИСПЫТАНИИ HA УСТАЛОСТЬ, заключающийся в периодическом нагреве жидкости выше температуры кипения и охлаждении нара, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения воэможностей варьирования режимов испытания за счет независимого регулирования температуры испытуемо= го элемента и давления, нагрев жидкости и охлаждение пара осуществляют в участке трубопровода, соединенного с испытуемым элементом.

1070452

Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материалов, а именно к способам создания переменного внутреннего давления в трубчатых элементах.

Известен способ создания переменного внутреннего давления в сосудах при испытаниях на усталость с помощью гидавлических насосов со специальными золотниковыми устройствами, либо гидропульсаторов Г11 . 10

Недостаток указанного способа сложность используемого оборудова-. ния.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является спо- 15 соб создания переменного внутреннего давления в трубчатых элементах при испытании на усталость, заключающийся в периодическом нагреве жидкости выше температуры кипения и охлаждении пара вместе с сосудом C21 .

Недостатком известного способа является то, что давление пара в сосуде при постоянном количестве жидкости в нем однозначно связано с его температурой и независимое регулирование каждого параметра не представляется возможным.

Цель изобретения " расширение воз,можности варьирования режимов испытания эа счет независимого регулирования температуры испытуемого элемен-. та и давления.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу создания переменного внутреннего давления в трубчатых элементах при испытании на усталость, заключающемуся в периодическом нагреве жидкости выше температуры кипени я и охлаждении пара, на- 40 грев жидкости и охлаждение пара осуществляют в участке трубопровода, соединенного. с испытуемым элементом.

В результате этого требуемые. для испытания давления могут быть обеспе"45 . чены за счет изменения температуры нагрева жидкости, а температура ис-. пытуемого элемента может задаваться независимо от давления, например, путем размещения испытуемого элемента в печи.

На чертеже изображена схема установки, реализующей предлагаемый способ.

Испытуемый трубчатый элемент 1 заполняют рабочей средой через тру бопровод 2, участок которого выполнен в виде змеевика 3. После заполнения трубчатого элемента 1 и перекрытия вентилей 4 и 5 змеевик 3 на" гревают путем пропускания электрического тока от источника б до температуры, превышающей температуру кипения жидкости. При достижении в элементе l заданного максимального давления источник б отключается и включается охлаждающее устройство 7, в результате чего давление начинает падать. При достижении заданного минимального избыточногО давления в сосуде охлаждающее устройство 7 отключается и цикл повторяется. Включение и отключение источника б и охлаждающего устройства 7 производится автоматически с помощью блока 8 регулирования. Цикл изменения давления осуществляется независимо от температуры элемента 1, а последний может помещаться в печь (не показана) .

После завершения испытаний жидкость сливается по трубопроводу 9.

При осуществлении предлагаемого способа проводят испытание на циклическое нагружение переменным внутренним давлением образцов трубчатых элементов, представляющих собой заглушенные с торцов отрезки труб

Ф24х2мм. Заполнение образцов осуществляют водой, к трубке Ф8хl мм иэ нержавеющей стали (длиной 5м), выполненной. в виде змеев ика, подводят напряжение от трансформатора 220/

/40 В мощностью 4 кВт, в результате чего происходит нагрев змеевика и повышение давления. в образце. Охлаждение змеевика производят бытовым вентилятором Орбита-4™ . Для регулирования давления используют контактный манометр, реле и магнитный пускатель. Максимальное давление цикла составляет 16,5 ИПа, минимальное 0,5 МПа. Длительность подъема давления составляет 40-50 с, длительность снижения 80-90 с. Нагрев образцов осуществляют в печи до 150 С .

После испытаний на внутренней поверхности образцов в зонах наибольшей кривизны обнаружены трещины, идентичные наблюдаемым в стенках поврежденных гибов котельных труб.

Применение предлагаемого способа создания переменнрго внутреннего давления в сосуде при испытании на усталость ь позволяет, осуще ств лят ь и спыт ания весьма простыми средствами.

1070452

Составитель В.Соин

Редактор С.Квятковская Техред N.Tenep корректор A.äýÿòìî

Заказ 11672/41 Тираж 827 Подписное

ВНИИПИ Гбсударственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r.Óærîðîä, ул.Проектная, 4