某電站為引水式電站,裝有8臺立式沖擊式水輪發(fā)電機組,單機容量為187.5MW,總裝機容量1500MW,額定凈水頭604.1m。生產廠家選擇其中1臺配水環(huán)管分別進行水壓試驗前后的焊接殘余應力檢測,目的是驗證水壓試驗消除焊接殘余應力的效果,并了解水壓試驗后配水環(huán)管焊接殘余應力的情況。
配水環(huán)管的焊接殘余應力檢測方法采用盲法法,這種方法目前在焊接件和鑄件上廣泛應用。其原理是在工件的應力場中鉆小孔,被測點的應力的平衡受到破壞,應力得到釋放,小孔周圍的應力將重新分布調整,利用事先貼在孔周圍的應變片測得孔附近的彈性應變增量,就可以根據彈性力學原理計算出小孔處的殘余應力,這種方法鉆孔直徑和深度都很小,不會影響被測構件的正常使用。
殘余應力測試方案
殘余應力測試項目
1. 配水環(huán)管現(xiàn)場焊縫水壓試驗前焊接殘余應力測試
現(xiàn)場焊接焊縫的水壓試驗前,針對5個主焊縫截面,在熱影響區(qū)及“丁字”焊縫部位各選定5個測點,用盲孔法進行焊接殘余應力測試。
2. 配水環(huán)管現(xiàn)場焊縫水壓試驗后焊接殘余應力測試
現(xiàn)場焊接的焊縫水壓試驗后測點與水壓前測點相聚30mm,用盲法進行焊接殘余應力測試。
測試儀器
儀器采用南京聚航科技有限公司的JHMK多點殘余應力測試系統(tǒng),由JHYC靜態(tài)應變儀和JHZK精密鉆孔裝置組成。軟件式操作,精度高,測量結果準確。應變片為JHBX120-3C應變花。
測點布置
配水環(huán)管應力測試截面布置于環(huán)管分節(jié)處現(xiàn)場組裝焊縫上,測試截面按順水流方向分別為Ⅰ-Ⅰ、Ⅱ-Ⅱ、Ⅲ-Ⅲ、Ⅳ-Ⅳ、Ⅴ-Ⅴ,殘余應力測點布置于現(xiàn)場拼裝環(huán)焊縫的熱影響區(qū)上。
Ⅰ-Ⅰ截面~Ⅴ-Ⅴ截面在順水流方向的管壁外側0(12)、2、3、9、10點種位置。
應變花粘貼
1. 將待貼部位用角向砂輪打磨處理好后,進行劃線。
2. 劃出定位標志線用砂紙打磨毛刺后,用酒精棉擦拭被測點。
3. 將應變花待貼面均勻地涂上粘結劑,擠出氣泡和多余膠液。
4. 應變花貼上后,常溫下固化。
應變片與應變儀的連接;完成貼片后,將應變片接入JHYC靜態(tài)應變儀主機,并查看數(shù)據。
鉆孔支架放置:確認數(shù)據穩(wěn)定正常后,將支架放置于測點位置,對好中心后調節(jié)鉆孔深度。
開始測量:測量前調零,待數(shù)值穩(wěn)定后開始記錄,然后鉆孔,鉆完孔后等待殘余應力釋放完成,穩(wěn)定后停止數(shù)據采集。
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