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用声发射监测高压天然气截止阀疲劳的试验
作者:管理员    发布于:2017-03-18 14:00:27    文字:【】【】【

  (1大庆石油学院机械科学与工程学院,黑龙江安达151400;2大庆联谊石化股份有限公司白油厂,黑龙江大庆163000 3.大庆炼化公司炼油厂,黑龙江大庆163411;4.大庆炼化公司润滑油厂,黑龙江大庆163411)试验两个方案。在038MPa的升压过程中,分别测试与计算了疲劳试验前与液压疲劳5432次和1万次后的当量应力值。结果表明,在整个连续声发射监测过程中,未发现明显的材料缺陷活动和由于微泄漏而产生的声发射信号;最大的当量应力值低于材料的许用应力,可以认为阀门的完整性较好。

  0引百高压截止阀(Z44Y―320)是天然气注气间工艺管线的重要部件,其安全性直接影响整个注采系统。目前,常规检验方法是对高压截止阀进行耐压及密封性试验,而对其整体安全性的评价做得较少。拟对阀体做声发射监测与应力测定试验111. 1试验1.1准备试验(1)利用两个焊好盲板的带颈法兰及透镜垫圈,密封截止阀两侧法兰,连接盲板上的接管与液压伺服疲劳试验机液压管,以做静态液压试验及液压疲劳试验,试验系统主要由注油泵、倍压器、控制柜等组成。为了减少阀内容积,保证液压加载速度,在阀内装入一直径为40mm的圆钢21.(2)为了在静压试验过程和液压疲劳试验过程中进行声发射在线监测,使用2通道声发射检测分析系(3)在阀门壳体上,选择10个典型部位粘贴电阻应变片,以进行纵向与横向的应变测量。采用YJD―17型动静态应变仪与20点接线箱。应变测试点的布置见。

  (4)在阀门壳体上布置14个声发射传感器,见。为检验声发射监测系统的灵敏度,以及检验阀门应变测试点的布置声发射传感器的布置大庆石油学院学报的各个部位是否处于仪器系统所设置的线定位区域以内,在开始疲劳试验前,对仪器进行标定,在疲劳试验过程中,每隔ih重复这一步骤,以保证仪器监测系统对阀门监测的有效性。声发射仪器系统的门槛值为40dB,前放增益为40dB,主放增益为26dB. 1.2试验步骤432次后做静压油压试验,压力为0~35MPa;(3)液压疲劳至1万次后做静压油压试验,压力为0~38MPa;⑷应变测量,并推算出各测量点的相当应九以评定阀门的安全性;(5)连续的声发射监测,以评定阀门材料中是否有明显的活动性缺陷及阀门的完整性。

  2结果及分析2.1疲劳试验前的静压油压试验与声发射监测结果在压力为0~35MPa的升压过程中,根据10个测试点的实测应变值结果,发现在第10个测试点的位置上应变值最高,计算当量应力也最大,该点应变测量与应力计算结果见(a)和表1.在压力为25~35MPa的升压和保压过程中,声发射监测系统只记录到65个声发射信号,而且在定位区内只有3个。每次升压约30 s总的升压和保压过程测试时间共约20min. 2.2液压疲劳5 432次后静压油压试验与声发射监测结果在压力为0~35MPa的加压过程中,第10测试点的应变测量与当量应力计算结果仍为最大,见表1和(b)。

  在此试验过程中,声发射监测系统没有记录到有效声发射信号,仪器的参量同前,而且也没有背景噪声信号的干扰。

  2.3液压疲劳至1万次后静压油压试验与声发射监测结果在压力为0~38MPa的加压过程中,第10测试点的应变测量与当量应力计算结果见表1和(c)。

  (b)疲劳试验5432次耵当量应力随压力变化曲线在试验过程中,声发射监测系统没有记录到有效声发射信号,仪器的参量同前,而且也没有背景噪声信号的干扰。

  试验结果表明:在整个连续声发射监测过程中,未发现明显的材料缺陷活动和由于微泄漏而产生的声发射信号。最大的当量应力值为83.3 MN/m2,低于材料的许用当量应力值,可以认为阀门的完整性较好广,UI.2倒抓李伟等:用声发射监测高压天然气截止阀疲劳的试验表1第10测试点的应变和应力值MN/m2测试状态压力/MPa升压阶段油压试验条件降压阶段疲劳试验1万次3结论(1)在连续声发射监测过程中,未发现明显的材料缺陷活动和微泄漏产生的声发射信号,阀门的完整性较好。

  (2)在液压加载试验过程中,在静态压力变为30MPa条件下,最大当量应力值为83.23MN/m2(第10个测试点)相当于一般碳钢屈服限的1/3左右,可以认为该阀门在低于25MPa压力条件下,结构强度是可靠的。

  (3)在液压静压试验以及液压疲劳的循环加载试验过程中,未发现任何泄漏现象,证明阀门的3对法兰的透镜垫圈的密封性能和阀门杆四周密封盘根的密封性能达到试验要求。

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