Способ нагружения образцов котельных труб при испытании их на длительную прочность

 

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

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

ССЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

5052 А 1 (l9)»11» (51)э Ь 01 N 3/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4475437/28 (22) 09. 08.,88 (46) 15, 03,,91. Бюл. Р 10 (71) йжньп» филиал Всесоюзного научно-исследов ательского теплотехнического института им. Ф.З,Дзеряз»»»ского (72) В.1 .Канцедалов, Г,И,Янукян, В,И.Кр»вченко и С.Б.Господь»нько (53) 620 175(088.,8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1392437, кл. G 01 N 3/!8, 1986, (54) СПОСОБ НАГРЛ(КНИ1 01ГАВЦОВ КОТЕЛВН11Х ТРУ11 ПРИ ИСКЫТАНИИ ИХ НА Д3ШТЕЛЬНУИ ПРОЧНОСТЬ

2 (57) Изобретение может быть использовано для определения прочностных своиств образцов котельных труб, размещеннь»х в работающем котле, Цель изобретения — расширение диапазона усилий, Тор»»ы 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 эа счет испарения жидкости, частично заполняющей герметизированные полости 5. 1 ил. I635052

Изобретение относится к испытательной технике и может быть испоаьзовано для определения прочностных свойств образцов котельиьх труб раз5 мещенных s работающем котле.

Цель изобретения — расширение диалаэона усилий путем исключения ограничения, накладываемого температурным расширением. 10

На чертеже представлена схема устройства, реализующего предлагаемый способ.

Устройство содержит неподвижный и подвижный захваты I и 2, при помощи которых торцы образца 3 жестко связаны с торцами трубных отрезков 4, полости 5 которых частично заполнены жидкостью и загерметиэированы.

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 40 растягивающее нагружение осуществляется путем повышения давления за счет испарения жидкости, частично заполняющей герметизированные полости 5. Величина этого нагружения зави- 45 сит от объема жидкости в полостях 5 трубных отрезков 4 (являющаяся постоянной для каждого конкретного случая) и температуры окружающей среды (исследуемой зоны котла), а следовательно, изменения напря кений исследуемого образца от растягивгющеи нагрузки происходит эквидистантно изменению температуры л исследуемой зоне котла. Сообщение полостей 5 меж55 ду собой и размещение отрезков 4 сим-. метрично относительно оси захватов 1 и 2 обеспечивают направление растягиВающих усилий параллельно Оси захва тов 1 и 2.

Образец котельной грубы с ф 32 м4, толщиной стенки в * 6 мм и длиной

1 300 мм из материала 12Х?ИФ в сборе с захватами 1 и 2 и двумя трубными отрезками 4 тех же размеров, что и образец, изготовленный из жаропрочной нержавеющей стали IX18812T, и с соединительными трубопроводами закладывают в котел ТТИ-104. Предварительно в полости 5 заливают по 6 см воУ î

При средней температуре стенок трубных отрезков 4 550 С давление P) в полости составляет 24,1 ИПа, что подтверждается расчетом:

P — 24 1 ИПа

Р Чо

1 Ч °

У

1 где V — объем полости 5

V0 3,797 м/кг — объем массы пара в 1 кг при давлении P

О у

0,1 ИПа и температуре 550 С.

Дополнительная нагрузка Q на исследуемый образец составляет л 2 н0

Q 2Р— — = 1512 кгс

t 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 их 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 расширсния диалаэона усилий, дополнительное растягивающее усилие создают путем частичного заполнения полостей трубных отрезков шщкостью испаряющейся при температуре истмтания, и герметизации их.