[發明專利]內加強月牙肋型鋼岔管水壓試驗監測系統

有效

• 申請號: 201610140422.8
• 申請日: 2016-03-11
• 公開（公告）號: CN105628509B
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發明（設計）人: 王永暉;李振中;錢玉英;耿貴彪;孫海權;杜賢軍
• 申請（專利權）人: 中國電建集團北京勘測設計研究院有限公司
• 主分類號: G01N3/12
• 分類號: G01N3/12
• 代理公司: 天津市鼎和專利商標代理有限公司 12101
• 代理人: 李鳳

本發明公開了一種內加強月牙肋型鋼岔管水壓試驗監測系統，包括內水壓力監測點、水溫監測點、變形監測點、應力應變監測點、進水量監測點以及通過信號線連接的人工或自動監測數據采集設備。通過該水壓試驗監測系統，獲取水壓試驗過程中表征岔管狀態的物理量值，監控岔管安全和檢驗岔管制安質量，確保岔管在工程中正常運行。

技術領域

本發明涉及水利水電工程安全監測和質量檢測技術領域，尤其是內加強月牙肋型鋼岔管水壓試驗監測系統。

背景技術

鋼岔管是水電站輸水系統一管多機布置方式的重要組成部分，隨著水電站裝機規模的增大，內加強月牙肋型鋼岔管向高水頭、大HD值方向發展，為了節約鋼材、降低制安難度、減小水頭損失、優化水流流態及整體受力條件等，其體型、結構設計需要不斷優化，另外國產高強厚鋼板的使用、厚鋼板加工焊接質量缺陷等也會影響鋼岔管原型的運行安全，因此對大型鋼岔管有必要在投入使用前進行水壓試驗，以檢驗岔管制安質量、驗證設計，同時減小或消除鋼岔管成型過程中產生的殘余應力，確保岔管在工程中正常運行。目前，針對內加強月牙肋型鋼岔管，尚沒有成套通用的水壓試驗監測系統。

水壓試驗是一系列的短期試驗，試驗過后其所用傳感器亦即廢棄，需要考慮試驗成本；試驗過程中需要分級加壓、掌握關鍵部位的變形及應力分布狀態、檢驗岔管是否存在焊縫缺陷滲漏點等，因此相關監測項目必須齊備；試驗過程中鋼板應力是重要監測項目，不能超過控制應力，其點位布置要求能夠整體掌控鋼板應力狀態，以防試驗過程中鋼板應力失控造成事故；另外水壓試驗內水壓力高(可達6-9MPa)，對儀器耐水壓性能和信號線出線密封性都提出了苛刻的要求。綜上所述，內加強月牙肋型鋼岔管水壓試驗監測系統的合理性、可靠性和經濟性是水壓試驗成敗的關鍵。

發明內容

本發明的目的在于提供一套內加強月牙肋型鋼岔管水壓試驗監測系統，要求監測項目精簡，監測點布置符合內加強月牙肋型鋼岔管結構及受力特點，系統總體布置合理、經濟。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：一種內加強月牙肋型鋼岔管水壓試驗監測系統，包括內水壓力監測點、水溫監測點、變形監測點、應力應變監測點、進水量監測點以及通過信號線連接的人工或自動監測數據采集設備；

內水壓力監測點設置在進水管路壓力表段附近；

水溫監測點設置在岔管內壁，設置一支電測溫度計；

變形監測點沿主支錐相貫線設置在岔管頂部、底部和兩側腰線部位；

應力應變監測點包括監測斷面監測點和其它關鍵監測點，監測斷面包括肋板監測斷面、主錐進口監測斷面、主支錐相貫線監測斷面、支錐出口監測斷面，監測斷面及其監測點選取支管內徑相對較大的岔管一側設置，且監測點布置在監測斷面的上半邊；其它關鍵監測點設置在岔管腰線另需監測的折角點、支錐管腰線加密點、主錐管頂部岔管軸線交點垂直投影處、岔管計算峰值應力區；

進水量監測點設置在進水管路起始端的儲水裝置處，在每次升降壓過程中，均要量取岔管內進水量和出水量。

所述各監測斷面監測點布置如下：

①肋板監測斷面：在腰線處、仰角30°、60°方向的肋板內、外壁沿切向對應設置單向應變片；

②主錐進口監測斷面：在腰線折角點、斷面頂部、或仰角45°方向的鋼板內、外壁對應設置二向應變片，應變片方向分別沿切向和垂直切向；

③主支錐相貫線監測斷面：在腰線折角點、靠近斷面頂部應力較大處、仰角45°方向應力較大處的鋼板內、外壁對應設置二向應變片，應變片方向分別沿切向和垂直切向；

④支錐出口監測斷面：在腰線折角點、斷面頂部的鋼板內、外壁對應設置二向應變片，應變片方向分別沿切向和垂直切向。

所述其它關鍵監測點還包括在肋旁管應力較大處設置監測點。