外彎矩作用下高溫管道法蘭應力監(jiān)測系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一套法蘭測試系統，具體涉及一種外彎矩作用下高溫管道法蘭應力監(jiān)測系統。
【背景技術】
[0002]法蘭連接是石油化工設備中常用的連接方式，因其具有易于拆卸安裝的優(yōu)點，廣泛應用于石化、核電、冶金、制藥等行業(yè)的壓力容器及管道中。隨著經濟發(fā)展與能源供應的矛盾日益突出，煉油及化工技術迅速發(fā)展，各種煉化裝置中普遍存在高溫高壓工況。在高溫操作條件下，法蘭可能發(fā)生偏轉、翹曲、蠕變、裂紋擴展等變化，法蘭各部分應力變化復雜；在有外彎矩作用時，法蘭各部分應力特征也會有很大變化，偏轉、翹曲、裂紋可能加劇泄漏。高溫法蘭泄漏是石油化工等企業(yè)發(fā)生重大事故的主要原因之一。因此，我們有必要設計一種外彎矩作用下高溫管道法蘭應力監(jiān)測系統對在外彎矩作用下高溫法蘭的應力進行監(jiān)測，以保證管道連接的安全性。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型的目的在于提供一種外彎矩作用下高溫管道法蘭應力監(jiān)測系統，所述測試系統應用于外彎矩作用下的高溫法蘭，能準確測試法蘭外壁的應力，保證生產、施工的順利進行。
[0004]本實用新型是這樣實現的:一種外彎矩作用下高溫管道法蘭應力監(jiān)測系統，它包括左管道、右管道，以及連接左管道和右管道的法蘭，所述法蘭采用墊片進行密封，左管道、右管道、法蘭形成法蘭待測空腔；
[0005]所述左管道通過閥門與泵連接，所述右管道與盲板焊接；所述法蘭待測空腔內設有溫度傳感器、壓力傳感器、通過電熱器電柜控制的電加熱裝置；
[0006]所述系統還包括外彎矩加載機構和應力測試機構，所述外彎矩加載機構包括液壓加載裝置，所述液壓加載裝置向左、右管道施加力，在法蘭連接處的管道上形成外力矩，力矩大小可自由調節(jié)，所述應力測試機構包括應變片，應變片通過排線與應變儀和計算機連接。
[0007]所述應變片均勻分布在左管道圓筒段、右管道圓筒段、法蘭錐頸段和法蘭盤外壁上，且沿周向均勻分布。
[0008]本外彎矩作用下高溫管道法蘭應力監(jiān)測系統中，法蘭待測空腔的左端設置有一臺泵，在泵的輸出管線上有一個閥門，輸出管線直接與左管道接通，用泵將介質輸送到法蘭待測空腔內，并在法蘭待測空腔內設置壓力傳感器和溫度傳感器，該溫度傳感器監(jiān)測法蘭待測空腔內介質的溫度，該壓力傳感器測量法蘭待測空腔內的壓力；管道的下方設置有支撐支架(支座)，管道上方設置有排氣閥門；法蘭采用螺栓進行連接，并用墊片進行密封；所述法蘭待測空腔的中部設置有一電加熱裝置，可對法蘭待測空腔內介質進行加熱。
[0009]所述外彎矩加載機構主要由液晶控制面板、液壓加載裝置、加載支架和加載臂構成；所述液壓加載裝置可以由液晶控制面板來控制，根據測試的需要來進行合理的加載，即可以提供從零加載到量程內任意想要的載荷值。加載支架與液壓加載裝置的伸出桿焊接為一體。所述液壓加載裝置可提供量程內任意大小的力，所述加載支架上設有加載臂，加載臂可在加載支架上左右移動，與管道下的支座共同作用，提供不同類型的彎矩，所述加載臂與左管道、右管道接觸。
[0010]本外彎矩作用下高溫管道法蘭應力監(jiān)測系統主要由管道法蘭連接機構(管道法蘭連接機構由泵、管道、法蘭、盲板等組成)、介質加熱機構、外彎矩加載機構和應力測試機構組成，泵在法蘭待測空腔內制造高壓環(huán)境，法蘭待測空腔的中部設置有一電加熱裝置，將法蘭待測空腔內介質加熱到指定溫度，溫度、壓力傳感器來測量法蘭待測空腔的溫度、壓力。所述外彎矩加載機構在法蘭兩端的管道(左管道、右管道)上施加液壓加載裝置量程內的任意力，該力結合管道下方的支座形成彎矩，控制力的大小即控制彎矩的大小。
[0011]本實用新型利用泵或空氣壓縮機為管道法蘭連接機構提供高壓環(huán)境，利用電加熱裝置為管道法蘭提供高溫環(huán)境，可以做多組溫度和壓力情況下的測試，可以測量法蘭連接在高溫高壓條件承受外彎矩作用下的應力。本實用新型適用于液體介質和氣體介質。本實用新型可以準確測試管道圓筒段、錐頸段和法蘭盤外壁上的應力，實時監(jiān)測不同壓力、溫度條件下的法蘭上的應力水平，判斷是否有內部裂紋以及裂紋擴展情況。本實用新型應力測定準確，對科研和工程皆具有較強的指導意義。
【附圖說明】
[0012]圖1為本外彎矩作用下高溫管道法蘭應力監(jiān)測系統的結構示意圖。
[0013]圖2為圖1中D的放大圖。
[0014]圖中:1-泵、2-閥門、3-排氣閥、4-左管道、5-電加熱裝置、6_液晶控制面板、7_加載支架、8-液壓加載裝置、9-加載臂、10-墊片、11-螺栓、12-法蘭、13-盲板、14-電加熱器電柜、15-支座、16-底流口閥門、17-溫度傳感器、18-壓力傳感器、19-計算機、20-應變儀、21-應變片、22-右管道。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖對本實用新型做進一步的說明。
[0016]如圖1、圖2所示，一種外彎矩作用下高溫管道法蘭應力監(jiān)測系統，它包括左管道4、右管道22，以及連接左管道4和右管道22的法蘭12，所述法蘭12通過螺栓11進行連接，并采用墊片10進行密封，左管道4、右管道22、法蘭12形成法蘭待測空腔，所述左管道4上設有排氣閥3，所述右管道22上設有底流口閥門16 ；
[0017]所述左管道4通過閥門2與泵I連接，所述右管道22與盲板13焊接；所述法蘭待測空腔內設有溫度傳感器17、壓力傳感器18、通過電熱器電柜14控制的電加熱裝置5，該溫度傳感器17監(jiān)測法蘭待測空腔內介質的溫度，該壓力傳感器18測量法蘭待測空腔內的壓力，該電加熱裝置5可對法蘭待測空腔內介質進行加熱；
[0018]所述系統還包括外彎矩加載機構和應力測試機構，所述外彎矩加