Устройство для испытания труб на длительную прочность под внутренним давлением

 

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.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ÄÄSUÄÄ 11149) Г 01 N 3/!2

К.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCH0IVIY СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3602910/25-28 (22) 07.06.83 (46) 23.09.84. Бюл. Ф 35 (72) Г.A.Áîëîãîâ, Г.Н.Малышев, И.А.Пермитин и Л.Г.Динглер (71) Уральский филиал Всесоюзного дважды ордена Трудового Красного Знамени теплотехнического научно †исследовательского института им. Ф.Э.Дзержинского (53) 620.175(088.8) (56) 1. Борздыка А.М. Методы горячих механических испытаний металлов.

N., "Металлургия", 1962, с. 473, рис. 403.

Повышение надежности и экономичности энергетических блоков.

Сборник статей. Челябинск, ЮжноУральское книжное изд-во, 1973, с. 226, рис. 1 (прототип). (54)(57) 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, о т л и ч а ю— щ е е с я 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, параллельно 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 соединен 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 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.

11149

Изобретение относится к технике испытаний иэделий на прочность давлением, когда температура и давление изменяются по заданной программе, и может быть использовано для испытаний на работоспособность труб, применяемых в теплоэнергетике, в металлургиЧеской, химической и нефтегазовой промышленности.

Известно устройство для испытания 10 труб на дзгительную прочность под внутренним давлением, содержащее нагревательную печь с испытуемым образцом, водяной бак, термостат, нагреватель, ручной насос и трубопро- 15 вод с редуктором !15.

Устройство не обеспечивает автоматического регулирования параметров (давления и температуры) в процессе испытаний, а также автоматического 20 контроля параметров, что не позволяет повысить производительность испытания изделий.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является уст- 25 ройство для испытания труб на длительную прочность под внутренним давлением, содержащее нагревательную печь для размещения испытуемого образца парогенератора, печь пароге — >0 нератора, трубопровод, соединяющий испытуемый образец и парогенератор, первый датчик давления, установлен-. ный в трубопроводе, усгановленный на парогенераторе второй датчик дав35 ления, параллельно включенные датчики температуры нагревательной печи и датчик температуры, размещаемый в полости испытуемого образца С22.

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

Целью изобретения является повыШение производительности испытаний.

Укаэанная цель достигается тем, что устройство для испытания труб на длительную прочность под внутренним давлением, содержащее нагревательную печь для размещения испытуемого, 55 образца, парогенератор, печь парогенератора, трубопровод, соединяющии испытуемый образец и парогенера19 2 тор, первый датчик давления, установленный в трубопроводе, установленный на парогенераторе второй датчик давления, параллельно включенные датчики температуры нагревательной печи и датчик температуры, размещаемый в полости испытуемого образца, снабжено эадатчиком режима нагружения, эадатчиком температуры, схемой

ИЛИ, усилителем сигналов, коммутатоI ром 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, параллельно включенные выходы датчиков температуры нагревательной печи соединены с входом регулятора температуры, выход последнего соединен с перым входом блока питания нагревательной печи испытуемого образца и входом первого преобразователя сигналов, выход которого соединен 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, 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 з 11 l49 температуры, размещенный в полости испытуемого образца 2. Для автоматического контроля и управления на переменных режимах нагружения испытуемого образца 2:устройство снабжено задатчиком 12 режима нагружения, за5 датчиком 13 температуры, схемой

ИЛИ 14, усилителем 15 сигналов, коммутатором 16 сигналов, пусковым блоком 17, первым и вторым преобразователями 18 и 19 сигналов, регулятором 20 температуры, первым и вторым блоками 21 и 22 питания, выход которых соединены соответственно с нагревательной печью 1 и печью 4, при этом

15 датчики 8 — 10 температуры нагревательной печи 1 соединены с регулятором 20 температуры, выход последнего соединен с первым входом блока 21 питания и входом первого преобразовате20 ля 18 сигналов, выход которого соединен с блоком 22 питания печи 4, парогенератора 3, вторые входы блоков 21 и 22 питания через коммутатор 16 сигналов соединены с первым датчиком 6

25 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 датчиком 7 давления. Выход схем ИЛИ 14 через 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 на- З5 гружения, а задатчик l3 температуры— с вторым входом второго преобразователя 19 сигналов. В устройство введен для визуального контроля сигнальный элемент 23. 40

При испытании труб на длительную прочность под внутренним давлением на переменных режимах нагружения устройство работает следующим образом. 45

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 55 через блок 21 литания автоматически поддерживает температуру в печи T на весь цикл испытания. Одновременно

19

4 первый преобразователь 18 сигналов выдает сигнал на первый вхол второгo блока 22 питания, последний полает электропитание на печь 4 парогенератора 3, который при нагреве образует пар с необходимыми параметрами: давлением и температурой. Задатчик 12 режима нагружения через определенный заданный промежуток времени через схему ИЛИ 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 превь.шения 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 схе- мой 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 превышении 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

1114919

f

ВНИИПИ Зака з 6759/29 Тираж 822 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул.Проектная,4 питания, в результате с выхода блока 22 питания снимается электропитание с печи 4 парогенератора 3.

При уменьшении температуры пара э ниже заданной задатчиком 13 снимается выходной сигнал с преобразователя 19, усилителя 15, а также и с третьего входа блока 2?. питания, 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 ИЛИ 14 автоматическим эадатчиком 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 выдается сигнал, который через коммутатор 16 поступает одновременно на сигнальный элемент 23 (лампу) и на вторые входы блоков ?1 и 22 питания, в результате снимается питание с нагревательной печи 1 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 автоматическое регулирование, а следовательно, сократить время, затрачиваемое на проведение испытания, и повысить производительность испытаний, что особенно важно при массовом контроле изделий (труб).