[發(fā)明專利]在役管道支吊架的載荷監(jiān)測(cè)及預(yù)警方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910264586.5
• 申請(qǐng)日: 2019-04-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110174199A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳騁;蔣思陽(yáng);付勇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州熱工研究院有限公司;中國(guó)廣核集團(tuán)有限公司;中國(guó)廣核電力股份有限公司
• 主分類號(hào): G01L1/22
• 分類號(hào): G01L1/22;G08B21/18
• 代理公司: 蘇州創(chuàng)元專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 32103
• 代理人: 孫仿衛(wèi)

1.一種在役管道支吊架的載荷監(jiān)測(cè)及預(yù)警方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)在管道支吊架的吊桿上沿同一環(huán)周均勻間隔貼設(shè)四片電阻應(yīng)變片，四片所述電阻應(yīng)變片均與應(yīng)變測(cè)試儀電連接，所述電阻應(yīng)變片的阻值均相等且四片所述電阻應(yīng)變片組成惠斯通電橋電路，當(dāng)所述吊桿上的載荷變化，四片所述電阻應(yīng)變片均相應(yīng)的隨所述吊桿發(fā)生形變且其電阻值發(fā)生變化，則有：

R₁＝R₂＝R₃＝R₄ (2)

其中：

R₁、R₂、R₃、R₄為四片所述電阻應(yīng)變片順次排列時(shí)其各自的電阻值；

ΔR₁、ΔR₂、ΔR₃、ΔR₄為電阻的變化量；

ε₁、ε₂、ε₃、ε₄為四片所述電阻應(yīng)變片的應(yīng)變；

U為惠斯通電橋電路的電壓；

ΔU為電壓的變化量；

K_S為應(yīng)變率；

由上述式(1)至式(6)可得式(7)：

根據(jù)式(7)、式(8)和式(9)得到所述吊桿的載荷：

F＝σ×S (9)

其中：

σ為應(yīng)力；

E為所述吊桿的彈性模量；

F為所述吊桿承受的載荷；

S為所述吊桿的截面積；

(2)進(jìn)行所述管道支吊架載荷實(shí)時(shí)測(cè)量，監(jiān)測(cè)載荷變化情況并捕捉載荷峰值，同時(shí)將實(shí)時(shí)測(cè)得的F值與預(yù)設(shè)預(yù)警值進(jìn)行比較，當(dāng)測(cè)量值超出預(yù)警值±5％時(shí)發(fā)出警報(bào)；

(3)當(dāng)所述管道支吊架的載荷—時(shí)間曲線的斜率發(fā)生突變，即初步判斷為非正常工況。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在役管道支吊架的載荷監(jiān)測(cè)及預(yù)警方法，其特征在于：步驟(3)中，當(dāng)所述管道支吊架的載荷—時(shí)間曲線的斜率發(fā)生突變時(shí)，如果斜率呈現(xiàn)連續(xù)波形，進(jìn)一步判斷為閥門排汽或調(diào)節(jié)閥動(dòng)作；如果斜率呈現(xiàn)單個(gè)波形，進(jìn)一步判斷為水錘、汽錘或啟停泵。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的在役管道支吊架的載荷監(jiān)測(cè)及預(yù)警方法，其特征在于：當(dāng)所述管道支吊架發(fā)生所述非正常工況的次數(shù)或頻率超過(guò)預(yù)設(shè)值，對(duì)所述管道支吊架進(jìn)行排查。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在役管道支吊架的載荷監(jiān)測(cè)及預(yù)警方法，其特征在于：將管道系統(tǒng)中所有的所述管道支吊架均按步驟(1)的方式設(shè)置所述電阻應(yīng)變片且所有的所述管道支吊架上的所述電阻應(yīng)變片均與所述應(yīng)變測(cè)試儀電連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在役管道支吊架的載荷監(jiān)測(cè)及預(yù)警方法，其特征在于：當(dāng)所述管道支吊架為恒力支吊架時(shí)，對(duì)其進(jìn)行恒力支吊架載荷離差度試驗(yàn)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的在役管道支吊架的載荷監(jiān)測(cè)及預(yù)警方法，其特征在于：所述恒力支吊架載荷離差度試驗(yàn)包括如下步驟：

(S1)調(diào)整所述吊桿上的花籃螺絲，當(dāng)所述吊桿平衡后，測(cè)得某一時(shí)間間隔內(nèi)的最大載荷為F₂，最小載荷為F₁，計(jì)算該時(shí)間段內(nèi)的離差度

(S2)繼續(xù)調(diào)整所述吊桿上的所述花籃螺絲，當(dāng)所述吊桿平衡后，測(cè)得某一時(shí)間間隔內(nèi)的最大載荷為F₂'，最小載荷為F₁'，計(jì)算該時(shí)間段內(nèi)的離差度

(S3)重復(fù)上述步驟，測(cè)得多個(gè)離差度值，比較所述離差度值之間的偏差度。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在役管道支吊架的載荷監(jiān)測(cè)及預(yù)警方法，其特征在于：所述管道支吊架的所述吊桿為圓鋼，四片所述電阻應(yīng)變片沿同一圓周每間隔90°設(shè)置，式(9)中所述吊桿的截面積為其中，D為所述吊桿的直徑。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在役管道支吊架的載荷監(jiān)測(cè)及預(yù)警方法，其特征在于：所述管道支吊架的所述吊桿為方鋼，四片所述電阻應(yīng)變片分設(shè)在所述方鋼的四個(gè)側(cè)面上，式(9)中所述吊桿的截面積為S＝a²，其中，a為所述吊桿截面的邊長(zhǎng)。