[發明專利]高溫雙層管道溫度、應力－應變、振動測量方法

有效

• 申請號: 200810135230.3
• 申請日: 2008-08-06
• 公開（公告）號: CN101334322A
• 公開（公告）日: 2008-12-31
• 發明（設計）人: 余華金;葉原武;唐龍;劉嘉一;王月英;齊敏
• 申請（專利權）人: 中國原子能科學研究院
• 主分類號: G01K7/02
• 分類號: G01K7/02;G01L1/00;G01B21/32;G01H1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于物理測量技術領域，具體涉及一種管道的溫度、應力-應變、振動測量方法。

背景技術

鈉冷快堆以鈉作為冷卻劑，其主熱傳輸系統管道溫度高達515℃，遠高于壓水堆核電站的主管道溫度。其中二回路主冷卻系統的部分管段為雙套管結構，最高工作溫度為495℃，其產生失效的潛在原因是管道應力、位移、蠕變和振動過大，因此對主熱傳輸系統管道在初始啟動和運行期間進行溫度、應力-應變、振動測量，從而及時有效地發現系統管道中可能存在的缺陷，通過預測性維修，將影響系統管道安全運行的失效隱患消滅在萌芽狀態，提高反應堆的安全性和經濟性。

目前，國內外對于普通管道的溫度、應力-應變、振動測量技術比較成熟，但沒有關于高溫雙層管道測量的相關文獻公開，尤其是放射性環境下的高溫雙層管道的測量技術沒有公開文獻報道。

發明內容

(一)發明目的

本發明針對現有技術的不足，提供一種比較實用的高溫雙層管道溫度、應力-應變、振動測量方法。

(二)技術方案

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案。

一種高溫雙層管道溫度、應力-應變、振動測量方法，是將熱電偶、應變片點焊在雙層管道內管的待測位置，加速計安裝在內管的待測位置，熱電偶的導線直接同接口箱連接，應變片通過橋盒、靜態應變儀同接口箱連接，加速計通過信號適調儀同接口箱連接，接口箱采集的數據傳輸給數據采集分析系統。關鍵在于，熱電偶、應變片、加速計的引線通過焊接在外管的接管嘴引出，接管嘴引線后通過焊接密封。

為了盡量減少測量信號的衰減，同時確保測量人員的人身安全，上述二次儀表放置在測量點附件，而數據采集及分析系統設置在非放射性區域，例如控制室。

(三)實施效果

熱電偶、應變片、加速計的引線通過一個焊接在外管的接管嘴引出，解決了引線密封的問題。測量方法簡單實用。

附圖說明

圖1測量系統示意圖；

圖2接管引線結構示意圖。

其中，1.內管；2.一次儀表；3.外管；4.接管；5.引線；6.二次儀表。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的技術方案作進一步闡述。

本實施例測量鈉冷快堆二回路主管道內管的溫度、應力-應變、振動。有限元熱應力分析結果表明直管外表面主要是軸向應力，環向拉應力基本等于零，但有時存在環向剪應力，而環向應變片不能測量環向剪應力，所以直管外表面測點主要采用180度對稱布置的兩軸向應變片，測量直管軸向拉應力和彎曲應力。對于剪應力較大地直管，補充安裝和軸向夾角45度的應變片后，測量最大主應力。對于彎管，由于主應力方向復雜，用三個應變片布置成90度直角應變花。震動測量點位于主泵出口后的第二個彎頭后的直管段。管道振動測量加速度計采用無損連接方式直接安裝在管道上，管道振動測量點由3個加速度計構成三向測點。另外，安裝在管道上的高溫應變片也可以測量管道的振動應力大小和應力響應譜，對振動劇烈的管道上的應變片連接動態應變儀來測量動應力幅值。

參加圖1，一種高溫雙層管道溫度、應力-應變、振動測量系統，主要包括一次儀表2、二次儀表6及數據采集分析系統。在安裝前對高溫應變片、熱電偶、計數器等一次儀表2進行校對、檢查，然后在內管1的預定測量位置點焊安裝應變片、熱電偶、計數器。應變片、熱電偶、計數器的引線5通過外壁由一個接管4的嘴部引出。接管4與主管的外管3通過熔透焊焊接，并距離內管的待測位置100～300mm，接管4的嘴部引線后采用銀銅焊接密封，焊絲熔化溫度為620℃～680℃，低于導線5的熔化溫度，不會損傷導線5。導線5引出后，熱電偶的導線直接同接口箱連接，應變片通過橋盒、靜態應變儀同接口箱連接，加速計通過信號適調儀同接口箱連接，接口箱采集的數據傳輸給數據采集分析系統。為了盡量減少信號的衰減，二次儀表放置在測量點附件的放射環境中，而數據采集及分析系統設置在控制室。