Корпус сосуда, работающего под давлением

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН135765 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬ(71) Всесоюзный теплотехнический научноисследовательский институт им. Ф. Э. Дзержинского(57) Изобретение относится к энергетическому оборудованию и позволяет расширитьэксплуатационные возможности путем обеспечения контроля места образования и скорости роста трегцин при работе сосудов спаровой средой. Корпус сосуда содержит 51) 4 Г 17 Р 5/06//б 01 М 3/ оболочку 1 с наружной теплоизоляцпей 3.В наружном слое теплоизоляции 3 размещены электроды 4, сгруппированные в секции, каждая из которых состоит не менее чем из трех рядов электродов 4. Расстояние между электродами 4 не превышает толщины оболочки 1. Поверхности, в которых расположены ряды электродов 4, эквидистантны между собой и наружной поверхности оболочки 1.Электроды 4 четных рядов соединены с одним полюсом источника постоянного тока, а нечетных - с другим. В обшей цепи каждого ряда электродов 4 и в цепи каждого электрода 4 установлены переключатели. При наличии трещины 2 пар поступает в тепло- изоляцию 3, конденсируется и замыкает ряды электродов 4. Отключая последователь э но секции, ряды и электроды 4 внутри ряда, определяют координаты трещины и следят за ее ростом. 1 3. и. ф-лы, 2 ил. СвИзобретение относится к области эксплуатации энергетического оборудования, а именно к устройствам для,наблюдения за оборудованием с применением электрических средств.Цель изобретения - расширение эксплуатационных возможностей корпуса сосуда путем обеспечения контроля места образования и скорости роста трещин при работе сосуда с паровой срелой.На фиг. 1 изображен корпус сосуда с секцией из трех рядов электродов; на фиг. 2 - схема параллельного подключения двух автономных секций с аппаратурой для сиГнаизацни и рест 1(ации зах(ыкания цепР.Корпус сосуда, например паровой турбины, работающей пол давлением, содержит оболочку 1 со сквозной трещиной 2. В наруж ном слое теплоизоляции 3 оболочки 1, имеющем температуру ниже температуры конденсации пара, размещены автономные секции с электродами 4. Расстояние между электродами 4 не превышает толщину оболочки 1. Каждая секция состоит из, по меньшей мере, трек рядов 5 - 7 электродов 4, подключенных с череду(ощейся от ряда к ряду полярностью к ннах 8 и 9 общей электрической цени линиями 1 О - 12 через переключаю(цую систему для последовательного подключения при помощи переключателей 13 - 15 в цепь отдельных рядов 5 - 7 электродов 4 и при помощи переключателей 16 электродов 4 ватри каждого ряда. Между рядами 5 - 7 электродов 4 помещена электронроводная при наличии влаги ткань 17, например асбестовая ткань, пропитанная раствором поваренной соли. Поверхности, в которых расположены ряды 5 - 7 электродов 4, эквидистанты между собой и с наружной поверхностью оболочки 1.На фиг. 2 схематично показан один из возможных вариантов подключения к об(це( электрической цепи двух автономных секций 18 и 19. Каждая из секций 18 и 19 через свою переключающую систему подключена к шинам 8 и 9 оощей электрической цепи. На подключенных к источнику электрического тока шинах 8 и 9 установлена аппаратура сигнализации и регистрации замыкания цепи, содержащая токовое реле 21 с псреклкчателем 22, замыкающим цепь между иипами 23 и 24, к которым подсоединены приборы 25 сигнализации и привод 26 регистриру(ощего прибора 27. Секции 18 и 19 устанавлива(отся в местах, имею щих трециноватые зоны 28 на оболочке 1.Корпус сосуда, работающего под давлением пара, работает следующим образом.При появлении в оболочке 1 сквозной трещины 2 пар, выходя через тре(цину 2, проходит через теплоизоляцию 3 турбины. Когда выходя(ций пар попадает в нарукный слой теплоизоляции 3, имеющий температуру5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ниже температуры конденсации пара, он конденсируется и увлажняет слой ткани 17, которая становится электропроводной и замыкает электрическую цепь между рядами 5 - 7 электродов 4. Так как переключатели 13 и 14 нормально замкнуты, то в замкнутой пепи от источника 20 тока (шина 9, лийия 10, замкнутые контакты 16, ряд 5, электропроводная ткань 17, ряд б, линия1, шина 8) появляется электрический ток, который включает реле 21. Реле 21 замыкает контакт 22, включаются прнооры 25 сигнализации и привод 26 регистрирующего прибора 27, которь(й начинает работать. Последовательным размыканием перекл(очателей 14 разрывается связь шины 8 с соответствующими секциями и, таким образом, определяется секция, замыкая ая электрическую цепь.После того как обнаружена секция, сигнализирующая о появлении трещины, в ней производится последовательное отключение при помощи переключателей 16 отдельных электродов 4 в рядах 5 и б. Обнаруживаются электролы 4, через ко(орые прохолит ток, и тем самым, определяются размеры увлажненных зон в первом и втором слоях электропроводной ткани 17, а по ним - характеристики трещины 2. Эти характеристики находятся по тарировочпым зависимостям; площадь поперечного сечения треп(,иы 2, осредненная на единице ее длины - пло(цадь пятна в нервом (второх) слое на единицу длины трещины 2. Эти зависимости определяются по характеристикам слоя теплоизоляции 3 (теплопроволность, гидравлическое сопротивление, граничные условия на обеих поверхностях изоляции, например, первого рода - задание температур поверхностей) с учетом теплоты испарения влаги. Тарировочные зависимости рассчитываются на ЭВМ и корректируются экспериментально.Установив зону и зарегистрировав ток (ежду рядами 5 и б, отключают при помощи перек.почателя 13 ряд 5, н при помощи перекл(очателя 15 включают ряд 7. При помощи переключателей 16 последовательно отключаются электроды 4 в ряду 7 и оставляют включенными только те электролы 4, которые да(от замыкание пепи. Таким образом, определяют координаты и размеры влажной зоны между рядами б и 7 и регистрируют ток в цепи. По размерам влажных зон между рядами 5 и б, 6 и 7 и по величине тока в цепи определяются размеры трещины 2. При дальнейшей экспл атации по изменению вышеуказанных данных сулят об интенсивности роста трещины во времени и опрелеля(от необходимость проведения ремонта.Секция, в районе которой расположена трещина 2, включается в цепь лля проверки периодически. Все остальное время к шинам 8 и 9 подключены только секции, в райо 1357 б 5 бне которых цет сквозных трещин. Регистрация развития трещины 2 может производиться и постоянно. Но в этом случае регистрирующая аппаратура должна быть установлена автономно лля каждой секции 5 или должна быть отдельная цепь с регистрирующей аппаратурой, к которой бы подключалась секция, расположенная над участ. ком с трещиной.Наличие третьего ряла электролов 4, второго слоя электропроволцой ткани 17 необходимо лля решения лвух задач. Первая - надежная регистрация акта возникновения малых расходов среды через трегцицу 2, при которы пятно, образовавшееся на электроцроводцой ткани 17 первого слоя, отсутствует во втором. Вторая задача уточненное определение характеристик развивактщейся трещины 2 по отцошеншо плошалей пятен, регистрируемых в первом ц втором слоях ткани. 20Выполнение сосуда с несколькими автономными секциями электродов, размещенных ца разных участках корпуса, лает возможность производить контроль всех участков корпуса сосуда, содержащих трешиноподобщмс дефекты, и путем автоматического последовательного отключения секций быстро определить участок, ца котором появилась сквозная трещина.расположение секций с электродами в слое теплоизоляции сосуда, имеющем при 3 О работе температуру нитке температуры конленсации пара, необходимо лля того, чтобы при появлении трещины электропроволная при наличии влаги ткань смачивалась кондецсатом, образуюгцимся в этой зоне из выхоляьцего через трещину пара. 35 Три или более ряда электродов, подключе 1 шых с чередующейся от ряда к ряду полярностью к источнику электрического тока, позволяют определить характерные размеры трегцицы путем измерения разцости размеров влажной зоны на разноулалецных от стенки оболочки плоскостях.Расположение электродов с разной полярностью перпендикулярно друг другу образует своего рода координатную сетку, 45 позволяюцую путем попеременного отключения электродов точно определить место повреждения ц границы зоны в различных плоскостях. Причем, эти показания будут тем точнее, чем меньше расстояние между электролами ц чем больше рялов электродов в секции.Расположение в одном ряду электродов на расстоянии цс более тольцины стенки оболочки в зоне контроля определяется тем, что наименьшая длина сквозной трещины всегда превышает ее глубину, равную толщине стенки оболочки, и для того чтобы ее надежно обнаружить, расстояние между электролами не должно превышать минимальной ллины сквозной трещины.Таким образом, изобретение позволяет контролировать места образования и скорости роста треьцин прц работе сосх.ш с паровой срелой.Фар,цума иаобретени.ч1. Корпус сосуда, работающего пол лавлецием, солержаший оболочку с наружным покрытием, систему регистрации утечки, выполненную в виле размещенных в покрытии электродов, источника постоянного электрического тока, соединенного с электродамц, а материал покрытия между электродамц выполнен электропроводцым прц наличии влаги, отлинпющийс тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей путем обеспечения контроля места образования и скорости роста трещин прц работе сосула с паровой средой, покрытие выполнено пз теплоизоляционного материала, электроды размещены в наружном слое покрытия и сгруппированы в секции, каждая из которых состоит це менее чем из трех рялов электродов, поверхности, в которых расположены рялы электродов, эквцдистацтны между собой и с наружной поверхностью оболочки, электролы четных рядов сослццсны с одним полюсом источника постоянного электрического тока, а цечетных - с другим, корпус снабжен переключателями, установленными в обшей цепи кажлого ряла электродов ц в цепи каждого электрола.2. Корпус по ц. 1, от.пиавщийс тем, что электроды в каялом ряду расположены на расстоянии друг от друга, цс превышающем толццх ооолочки.РедактЗаказВНИИ рдеиг тии ная, 4 Прои ор Г. Гербер5493/35ПИ Государственного к13035, Москваводственно-полиграфиц Составитель Л. ВихляевТехред И. Верес Корректор ИТираж 453 Подписноемитета СССР по делам изобретений иЖ - 35, Раушская наб., д. 45ское предприятие, г. Ужгород, ул. Про