應變電測技術在反應堆結構等工程中的應用

重要工程結構物在設計計算制造后需進行試驗和測試，以驗證其在工作條件下應力變形是否滿足強度、剛度和穩(wěn)定性等要求，并留有足夠安全裕度。檢測的技術和方法有多種選擇，其中，實驗力學應變電測技術是常用方法，應變電測技術已廣泛應用于航空航天、動力工程和土木建筑等工程結構、機械設備等各領域。

應變電測技術的發(fā)展

實驗力學應變電測技術主要有三個組成部分：電阻應變片、傳感器和應變儀。不同結構，在不同環(huán)境條件和不同受載情況下應力應變分布和荷載、變形測量需要不同的應變片、傳感器和不同的測試儀器。近年來，隨著高科技迅速發(fā)展，應變電測技術得到很多新發(fā)展。

應變采集系統(tǒng)介紹

不同的測試情況需要不同的應變儀，JHYC靜態(tài)應變儀主要用于靜態(tài)結構應力分析及靜載荷強度研究中測量結構件及材料任意點的靜態(tài)應力應變。通道數(shù)是10的倍數(shù)，采樣頻率0.00001-2HZ，軟件任意設置。JHDY動態(tài)應變儀主要是用于動態(tài)結構應力分析及動載荷研究中測量結構件及材料任意點的動態(tài)應力應變，通道數(shù)是8的倍數(shù)，采樣率可達10KHz。JHDY-C超動態(tài)應變儀采樣頻率可達200KHz，數(shù)據(jù)實時保存，可自動生成報表，精度高，測量結果準確。

應變電測技術在反應堆結構等工程中的應用

電廠再熱蒸汽管道蝶式加強焊制三通熱態(tài)工況下應力測量

某電廠2號機組再熱蒸汽管道蝶式加強焊制三通受內壓、高溫及管道熱膨脹引起的綜合應力，為了解熱態(tài)工況下實際應力分布，進行現(xiàn)場測試。管道蒸汽參數(shù)：溫度555℃，壓力2.3MPa，三通主管Φ470*15mm，支管Φ325*24mm，蝶式加強幅板厚15mm、高120mm。共四個焊制三通，并對其中一個主管和幅板進行測試。實驗共14個測點，37個應變片，半橋補償，用高溫導線接線，用4臺靜態(tài)應變儀測應變。同時，用熱電偶及電位差計測溫度。

在大修之后，安裝高溫應變片及熱電偶，接線后經(jīng)檢查加保護罩及保溫層。起動到運行狀態(tài)，隨時間測量記錄溫度和應變，計算各測點主應力。測量結果表明，較大應力在6^#-10^#間，起動過程熱應力最大，運行時應力減小，最大應力在10^#，支管測點1^#應力較小，結果反映實際應力分布規(guī)律，對管道設計和研究有重要參考價值。

電廠安全殼結構整體性試驗

安全殼是核反應堆的圍護結構，是核燃料包殼、壓力殼之后最后一道安全屏障，在運行前必須對安全殼結構整體性能作全面檢驗。

安全殼是高65m、內徑36m、壁厚1m、帶有密封鋼襯里的預應力鋼筋混凝土結構，預應力束1000根，試驗最大壓力299kpa。檢測內容有：1）安全殼殼體變形測量40點。2）鋼筋應力測量27點，信號54個；3）混凝土應變測量45點，信號74個；4）鋼束力測量6點；5）溫度測量86點；6）壓力測量2點；7）氣象觀測40點；8）裂縫測量12個區(qū)域，合計246點，信號269個。經(jīng)28個荷載過程應力、應變、變形、溫度、壓力測量，歷時11晝夜，最后得出安全殼結構整體性良好的結論。

核電廠結構件高溫高壓下應力測試

電廠某結構構件經(jīng)研究疲勞強度不足需改進構造和經(jīng)高溫壓應力測量，在構件內壁粘貼安裝高溫應變片，然后用加熱爐加熱并加壓力試驗測量應力應變，證明新構件能保證高溫疲勞強度。