发电机汽包高温高压应力测试

第第页发电机汽包高温高压应力测试某厂7号机组汽包自投运使用已有15年历史，在检修过程中，发现该汽包存在多处缺陷，目前该设备处于带缺陷运行状态。为了解汽包在高温、高压工作条件下的应力分布情况，为汽包的设计、检查、安全鉴定供应依据，我们对该汽包进行了常温加压及高温高压应力测试。汽包常温加压试验仪器介绍及应变测点布置仪器采用聚航科技JHYC动态应变仪，测点重要布置在汽包中缝相近的环向，汽包封头焊缝相近和汽包1、2号下降管管座焊缝及相近处，全部有16个测点，每个测点均贴上二向或三向应变花。试验工况为0MPa，2MPa，4MPa，6MPa、8MPa、9.2MPa。常温加压试验结果分析从试验结果可以看出；相同工况下，汽包筒体上2—7号测点主应力值相差不大。其中，2号、6号测点应力较大。在8MPa压力工况下，2号测点主应力e1=77.04MPa，6号测点主应力e1=72.58MPa，在*大压力（9.2MPa）工况下，2号测点e1=86.60MPa，6号测点e1=82.78MPa。汽包筒体与下降管连接焊缝区相近，在同一工况下，主应力值分布规律大概一样，即汽包靠焊缝处（8号、11号、13号测点）的应力值较大，下降管靠焊缝处（9号、12号、14号测点）的应力值较小，在焊缝区（10号、15号测点）的应力值也不大，在9.2MPa压力工况下，8号、13号测点*大应力e1值分别为105.74MPa和106.55MPa。汽包高温加压试验应变测点和温度测点布置高温应变测点位置与常温测点位置基本相同，点数略少一些，共10个测点。温度测点与应变测点位置基本全都，并略多一些，共12个测点。汽包筒体上各测点沿环向、纵向焊上高温应变片，汽包与下降管连接焊缝区的测点沿三向焊上高温应变片。高温加压试验工况为0MPa、2MPa、4MPa、6MPa、8MPa、9.8MPa。在记录测点应变时，也会记录测点温度。试验时加压速度为0.1MPa/min。高温加压试验结果分析从试验结果可以看出；在汽包筒体上1—6号测点在相同工况下主应力值有肯定差距，例如，在8MPa工况下，1—6号测点e1分别为67.88MPa，74.32MPa，95.50MPa，65.70MPa，101.78MPa，92.69MPa，在*大压力（9.8MPa）工况下，1—6号测点e1分别为84.71MPa，100.97MPa，106.88MPa，81.20MPa，115.07MPa，108.33MPa。在汽包筒体与下降管连接焊缝区相近，在相同工况下，汽包靠焊缝处的主应力值比下降管靠焊缝处的主应力值要大，在8MPa压力工况下（温度约276—280℃），8号、9号、10号测点e1分别为61.85MPa、105.29MPa、44.36MPa，在*大压力（9.8MPa）工况下（温度约281—297℃），8号、9号、10号测点e1分别为66.81MPa、128.26MPa、50.98MPa。常温加压与高温加压试验结果比较常温测点高温测点e1=8MPae1=9.2MPae1=9.89.2MPa常温高温常温高温1167.8884.71277.0486.603274.32100.974368.5695.5077.19106.885462.9065.7072.8081.206572.58101.7882.78115.077669.0092.6978.19708.338792.36105.749822.7861.8526.7666.8113993.20105.30106.55128.30141031.5444.4036.9651.00从上表的试验对比结果可以看出；1.在相同压力下，常温加压与高温加压应力的分布规律基本相同；高温加压下各测点的应力值比常温加压相应点的应力值要高，约高13—30MPa。2.在汽包与下降管连接之焊缝区上y方向测点的应力值较大，在常温加压（9.29.2MPa）工况下，13号测点主应力e1=106.55MPa；在高温（297℃）加压（9.8MPa）工况下，相应的测点（高温9号）的主应力e1=128.30MPa。结论①7号机汽包常温加压试验测试精度较高，反映了汽包测点在各压力工况下的实际应力值，可作为理论计算时紧要参考。②本次试验是在汽包与下降管焊缝进行修补之后，设备处于完好情况下进行的，测试结果反映了汽包工作室的实际情况。③在筒体区，常温、高温应力分布规律相同，应力水平相差不大，如：常温试验在9.2MPa工况下，测点应力在72.80MPa至86.60MPa之间，高温试验在9.8MPa工况下，测点应力在81.20MPa至108.33MPa之间，假如实现汽包*高工作压力（11MPa）时，*大应力值可实现120MPa。④在汽包与下降管之间的焊缝区，常温、高温应力分布规律相像，在9.2MPa工况下的常温试验中，*大主应力e1=106.55MPa，在9.8MPa工况下的高温试验中，*大主应力e1=128.30MPa，假如实现汽包*高工作压力时，*大应力可达140MPa。这说