Устройство для испытания труб на длительную прочность под внутренним давлением

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 3 (51) С 01 И 3/12 У: АОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Уральский Филиал Всесоюзногодважды ордена Трудового Красного Знамени теплотехнического научно-исследовательского института им. Ф.Э.Дзержинского(56) 1. Борздыка А,М. Методы горячихмеханических испытаний металлов.М "Металлургия", 1962, с. 473,рис, 403.(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯТРУБ НА ДЛИТЕЛЬНУЮ ПРОЧНОСТЬ ПОДВНУТРЕННИМ ДАВЛЕНИЕМ, .содержащее нагревательнуюпечь для размещения испытуемого образца, парогенератор,печь парогенератора, трубопровод,соединяющий испытуемый образец ипарогенератор, первый датчик давления, установленный на парогенераторе второй датчик давления, параллельно включенные датчики температуры нагревательной печи и датчик температуры, размещаемый в полости испытуемого образца, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения производительности, оно снабжено задатчиком режима нагружения,задатчиком температуры, схемой ИЛИ, , усилителем сигналов, коммутатором сигналов, пусковым блоком, первым и вторым преобразователями сигналов, регулятором температуры, первым и вторым блоками питания, выходы которых соединены соответственно с нагревательной печью испытуемого образца и печью парогенератора, параллельно включенные выходы датчиков температуры нагревательной печи соединены с входом регулятора температуры, выход последнего соединен с первым входом блока питания нагревательной печи испытуемого образца и входом первого преобразователя сигналов, выход которого соединен с первым входом блока питания печи парогенератора, вторые входы блоков питания через коммутатор сигналов соединены с первым датчиком ,давления, выход датчика температуры испытуемого образца через второй преобразователь сигналов соединенс первым входом схемы ИЛИ, второй вход которой соединен с вторым датчиком давления, выход схемы ИЛИ через усилитель сигналов соединен с третьим входом блока питания печи парогенератора, третий вход блока питания нагревательной печи испытуемого образца соединен с пусковым блоком, третий вход схемы ИЛИ соединен с задатчиком режима нагружения, а выход задатчика температуры соединен с вторым входом второго преобразователя сигналов.1119Изобретение относится к техникеиспытаний иэделий на прочность давлением, когда температура и давлениеизменяются по заданной программе, иможет быть использовано для испытаний на работоспособность труб, применяемых в теплоэнергетике, в металлургиЧеской, химической и нефтегазовойпромышленности,Известно устройство для испытания 1 Отруб на дггительную прочность подвнутренним давлением, содержащеенагревательную печь с испытуемымобразцом, водяной бак, термостат, нагреватель, ручной насос и трубопровод с редуктором 13,Устройство не обеспечивает автоматического регулирования параметров(давления и температуры) в процессеиспытаний, а также автоматического 2 Оконтроля параметров,что не позволяет повысить производительность испытания изделий.Наиболее близким по техническойсущности к изобретению является устройство для испытания труб на длительную прочность под внутреннимдавлением, содержащее нагревательнуюпечь для размещения испытуемогообразца парогенератора, печь пароге- ЗОнератора, трубопровод, соединяющийиспытуемый образец и парогенератор,первый датчик давления, установленный в трубопроводе, усгановленныйна парогенераторе второй датчик дав 35ления, параллельно включенные датчики температуры нагревательной печии датчик температурь, размещаемыйв полости испытуемого образца 22.Недостатком известного устройства ,является отсутствие автоматическогорегулирования и контроля технологических параметров - температуры идавления. Кроме того, устройство необеспечивает проведение испытанийтруб на переменных режимах .нагружения, что не позволяет повысить производительность испытаний.Целью изобретения является повыШение производительности испытаний,50Укаэанная цель достигается тем, что устройство для испытания труб на длительную прочность под внутренним давлением, содержащее нагревательную печь для размещения испытуемого , 55 образца, парогенератор, печь парогенератора, трубопровод, соединяющии испытуемый образец и парогенера 19 2тор, первый датчик давления, установленный в трубопроводе, установленный на парогенераторе второй датчик давления, параллельно включенные датчики температуры нагревательной печи и датчик температуры, размещаемый в полости испытуемого образца, снабжено эадатчиком режима нагружения, эадатчиком температуры, схемой ИЛИ, усилителем сигналов, коммутатором сигналов, пусковым блоком, первым и вторым преобразователями сигналов, регулятором температуры, первым и вторым блоками питания, выходы которых соединены соответственно с нагревательной печью испытуемого образца и печью парогенератора, параллельно включенные выходы датчиков температуры нагревательной печи соединены с входом регулятора температуры, выход последнего соединен с перым входом блока питания нагревательной печи испытуемого образца и входом первого преобразователя сигналов, выход которого соединен с первым входом блока питания печи парогенератора, вторые входы блоков питания через коммутатор сигналов соединены с первым датчиком давления, выход датчика температуры испытуемого образца через второй преобразователь сигналов соединен с первым входом схемы ИЛИ, второй вход которой соединен с вторым датчиком давления, а выход схемы ИЛИ через усилитель сигналов соединен с третьим входом блока питания печи парогенератора, третий вход блока питания нагревательной печи испытуемого образца соединен с пусковым блоком, третий вход схемы ИЛИ соединен с задатчиком режима нагружения, а выход задатчика температуры соединен с вторым входом второго преобразователя сигналов,На чертеже представлена схема устройства. Устройство для испытания труб на длительную прочность под внутренним давлением, содержит нагревательную печь 1 с испытуемым образцом 2 (труба), парогенератор 3, печь 4 парогенератора 3, объединяющий образец 2 и парогенератор 3 соединительный трубопровод 5, в котором установлен датчик 6 давления, установленный на парогенераторе 3 второй датчик 7 давления, датчики 8 - 10 температуры нагревательной печи 1, датчик 113 11149 температуры, размещенный в полости испытуемого образца 2. Для автоматического контроля и управления на переменных режимах нагружения испытуемого образца 2:устройство снабжено задатчиком 12 режима нагружения, за 5 датчиком 13 температуры, схемой ИЛИ 14, усилителем 15 сигналов,коммутатором 16 сигналов, пусковым блоком 17, первым и вторым преобразователями 18 и 19 сигналов, регулятором 20 температуры, первым и вторым блоками 21 и 22 питания, выход которых соединены соответственно с нагревательной печью 1 и печью 4, при этом15 датчики 8 - 10 температуры нагревательной печи 1 соединены с регулятором 20 температуры, выход последнего соединен с первым входом блока 21 питания и входом первого преобразовате 20 ля 18 сигналов, выход которого соединен с блоком 22 питания печи 4, парогенератора 3, вторые входы блоков 21 и 22 питания через коммутатор 16 сигналов соединены с первым датчиком 625 давления, а датчик 11 температуры испытуемого образца 2 через второй преобразователь 19 сигналов соединен с первым входом схемы ИЛИ 14, второй вход которой соединен с вторым датчиком 7 давления. Выход схем ИЛИ 14 через усилитель 15 соединен с третьим входом блока 22 питания. Третий вход блока 21 питания соединен с пусковым блоком 17. Третий вход схемы ИЛИ 14 соединен с задатчиком 12 режима на гружения, а задатчик 13 температуры - с вторым входом второго преобразователя 19 сигналов. В устройство введен для визуального контроля сигнальный элемент 23. 40При испытании труб на длительную прочность под внутренним давлением на переменных режимах нагружения устройство работает следующим образом. 45При включении пускового блока 17 на третий вход первого блока 21 питания поступает сигнал, и блок 21 включает (подает) электропитание на нагревательную печь 1, По мере на грева нагревательной печи 1 с датчиков 8 - 10 температуры поступает сигнал на вход регулятора 20 температуры. При достижении заданной температуры регулятор 20 температуры 55 через блок 21 литания автоматически поддерживает температуру в печи 1 на весь цикл испытация. Одцовременно 194первый преобразователь 18 цгцпцов выдает сигнал на первый вхол второго блока 22 питания, последний полает электропитание ца печь 4 парогенератора 3, который при нагреве образует пар с необходимыми параметрами: давлением и температурой. Задатчик 12 режима нагружения через определенный заданный промежуток времени через схему ИЛИ 14 подключает цепи сигналов от второго датчика 7 давле- . ния или от датчика 11 температуры пара в испытуемом образце 2.При подключении цепи от второго датчика 7 давления ца второй вход схемы ИЛИ 14 в случае превь;щения давления пара выше заданного поступает сигнал, который через схему ИЛИ. 14 и через усилитель 15 поступает на третий вход блока 22 питания, последний снимает электропитание с печи 4 парогенератора 3.В случае уменьшения давления пара в парогенераторе 3 сигнал с второго датчика 7 давления отсутствует, в результате чего на третьем входе блока 22 питания также пропадает сигнал, но при этом выдается электропитание на печь 4 парогенератора 3.Авторматический режим поддержания. заданного давления в парогенераторе 3 и испытуемом образце 2 повторяется согласно описанному до изменения режима нагружения автоматическим задатчиком 12.Через заданный промежуток времени автоматически переключается режим нагружения труб задатчиком 12 и схе- мой ИЛИ 14.В результате цепь сигнала датчика 7 давления отключается, и включается цепь сигнала датчика 11 температуры испытуемого образца 2 (полости парогенератора 3).С переключением технологического параметра воздействия регулирование режима нагружения образца 2 (трубы) осуществляется по температуре пара следующим образом.При превышении температуры пара выше заданной задатчиком 13 на вход второго преобразователя 19 сигналов поступает сигнал с датчика 11 температуры, в результате на выходе преобразователя 19 появляется сигнал, который поступает на первый вход схемы ИЛИ 14. Последняя выдает сигнал, который через усилитель 15 поступает на третий вход блока 221114919 20 щщИ Заказ 6759/29 Тираж 822 Подписное Патент", г. Ужгород, ул.Проектная,4 питания, в результате с выхода блока 22 питания снимается электропитание с печи 4 парогенератора 3.При уменьшении температуры параФниже заданной задатчиком 13 снимается выходной сигнал с преобразователя 19, усилителя 15, а также и с третьего входа блока 22 питания, но при этом выдается блоком 22 питания электропитание на печь 4 парогенератора 3.Автоматический процесс поддержания заданной температуры пара парогенератора и внутри образца 2 повторяется до переключения схемы ИЛИ 14 автоматическим эадатчиком 12 режима нагружения трубы по давлению пара от второго датчика 7 давления.При испытании на длительную прочность металла трубы в случае разрыва образца 2 (трубы) в соединительном трубопроводе 5 давление падает до нуля. В этом случае с первого датчика б давления выдается сигнал, который через коммутатор 16 поступает одновременно на сигнальный элемент 23(лампу) и ца вторые входы блоков 21и 22 питания, в результате снимаетсяпитание с нагревательной печи 1 иэлемент 23 информирует об окончании(прерывании) режима испытания. Изобретение позволяет обеспечить в процессе испытания автоматический контроль технологических параметров в течение заданного цикла испытаний в том числе и на переменных режимах нагружения, обеспечить автоматическое регулирование, а следовательно, сократить время, затрачиваемое на проведение испытания, и повысить производительность испытаний, что особенно важно при массовом контроле изделий (труб).