天然气管道现场应力测试

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燃气管道功能性试验

燃气管道功能性试验

燃气管道功能性试验燃气管道安装完成后,应依次进行清扫、强度试验、严密性试验。

采用水平定向钻施工的管道,在回拖前对预制完成的管道进行强度试验,回拖完成后按照设计要求进行严密性试验。

进行强度试验和严密性试验时,所发现的缺陷必须待试验压力降至大气压后方可进行处理,处理后应重新进行试验。

1、管道吹扫管道及其附件组装完成并在试压前,应按设计要求进行气体吹扫或清管球清扫。

管道吹扫按先主管后支管的顺序进行吹扫。

气体吹扫每次吹扫钢质管道长度不宜大于500m,聚乙烯管道每次吹扫长度不宜大于1000m。

吹扫压力不应大于0.3MPa; 当采用 PE80 、SDR17系列的聚乙烯管材时,吹扫压力不应大于0.2MPa。

气体流速宜大于20m/s, 且不应大于30m/s, 当目测吹扫排气无烟尘时,应在排气口设置白布或涂白漆的木靶板检验,5min内靶上无铁锈、尘土、水或其他杂物可判定为合格。

2、强度试验1)试验前应具备条件(1)清扫和压力试验前应编制专项施工方案,采取确保人员及设施安全的措施,方案经审查批准后实施。

(2)清扫和压力试验实施前,划出警戒区并设置警示标志,无关人员不得进入警戒区。

(3)试验前检查试验段管道上所有阀门的开关状态;无关管段应采用盲板(堵头) 封堵或断开。

①强度试验压力和介质应符合下表的要求。

表强度试验压力和试验介质②管道应分段进行压力试验,试验管道分段最大长度应符合下表的要求。

表试验管道分段最大长度(4)对验收合格后超过半年才投入运行且未进行保压的管道,钢质管道重新进行吹扫和严密性试验;聚乙烯管道应重新进行严密性试验。

(5)埋地管道回填土宜回填至管上方0.5m以上,并留出焊口。

2)气压试验强度试验应缓慢升压。

采用气体介质时,升压速度小于0.1MPa/min, 当压力升到试验压力的10%时,应至少稳压5min,当无泄漏或异常,继续缓慢升压至试验压力的 50%,进行稳压检查,随后按每次10%的试验压力逐次检查,无泄漏、无异常,直至升压至试验压力后稳压1h,无持续压力降为合格。

天然气管道压力测试检测施工工艺

天然气管道压力测试检测施工工艺

天然气管道压力测试检测施工工艺一、引言天然气管道是现代城市能源供应的关键组成部分,为了确保天然气管道的安全稳定运行,压力测试检测是不可或缺的重要环节。

本文将详细介绍天然气管道压力测试检测的施工工艺。

二、试验前准备工作1. 确定试验范围和目标在进行压力测试前,首先需要明确试验的范围和目标,包括测试的管段长度、试验工作时间、测试压力等指标。

2. 确定检测设备和方法根据试验范围和目标,选择合适的检测设备和方法。

常用的设备包括压力表、流量计、温度计、压力记录仪等。

检测方法包括静态压力测试、动态压力测试等。

3. 检查管道安全在进行压力测试前,必须确保管道的安全性。

检查管道的外观、焊口、阀门等,排除可能存在的安全隐患。

三、压力测试工艺流程1. 施工组织准备工作确定施工人员的任务分工和责任,制定工作计划和施工时间表。

确保每个环节都有专人负责,避免出现工作漏洞。

2. 压力测试前准备工作(1)清洗管道:使用高压水枪对管道进行彻底清洗,去除管道内部的杂物和污垢,保证测试的准确性。

(2)加注试验介质:根据设计要求,将试验介质(一般为水)加注到管道中,确保介质的纯净度和充足性。

(3)安装检测设备:根据测试需求,安装好压力表、流量计等检测设备,并确保其连接牢固。

3. 压力测试操作流程(1)逐段增压:从一端开始,逐段增压,保持每段的压力稳定后再增压下一段,直至整个管道达到设计要求的测试压力。

(2)压力保持:将整个管道系统的压力保持在设计要求的测试压力上,保持一段时间以确保其稳定性。

(3)观察记录:对管道系统的压力、温度等参数进行观察和记录,注意异常情况的发现和处理。

(4)恢复压力:在试验结束后,逐段降低压力,保证管道系统的安全和稳定。

四、试验结果分析与评价1. 数据分析对试验中获得的压力、温度等数据进行分析,评估管道系统的运行状态和安全性。

同时,比较试验结果与设计要求之间的差异,找出原因并提出改进措施。

2. 试验评价根据试验结果和分析,对管道系统的安全性、稳定性以及施工工艺的合理性进行评价。

天然气管道试压过程及安全

天然气管道试压过程及安全

天然气管道试压过程及安全天然气管道试压是指在管道施工完成后,用液态介质将管道内部加压以验证管道的密封性能和耐压性能。

试压的过程需要严格遵循安全操作规程,以保障施工人员的安全,并确保管道的安全运行。

下面将详细介绍天然气管道试压的过程和安全措施。

天然气管道试压的过程一般分为以下几个步骤:1. 准备工作:包括试压介质的选择、试压泵和仪器设备的检查和准备、试压管路的连接等。

试压介质一般为水或气体,在选择时要考虑介质的安全性和对管道的影响。

2. 管道检查和准备:在试压之前,需要对管道进行仔细检查,确保管道的连接和焊接质量符合要求,检查软支撑件、固定件和加强件等是否齐全,确保管道结构的完整性。

3. 施工现场准备:包括设置安全警示标志、隔离施工区域、清理工作区域等。

施工现场应设有消防、通风、照明等设备,以保障操作人员的安全。

4. 管道试压:将试压泵与管道连接后,逐渐增加压力,使管道内的试压介质开始充盈,同时注意观察管道是否有渗漏现象。

一般情况下,试压压力应达到设计压力的1.25倍,并保持一定时间,以验证管道的密封性和耐压性能。

5. 压力保持和泄放:在试压达到设计要求后,需要保持一段时间,通常为15-30分钟。

然后逐渐减少压力,并在管道上设置安全阀,以防止压力过大造成管道破裂。

在泄放试压介质时,要注意安全操作,避免介质喷溅造成伤害。

6. 试压记录和报告:试压完成后,需要对试压过程和结果进行记录,并编制试压报告。

记录应包括试压日期、试压压力、试压时间、试压泄漏情况等,以供后续的验收和管理使用。

试压过程中需要注意的安全措施:1. 安全警示标志的设置:在试压现场周围设置明显的安全警示标志,告知他人进入施工区域的危险。

2. 工作人员的安全防护:试压作业时,所有参与人员应着防护鞋、安全帽、防护眼镜等个人防护装备,避免物体伤害和化学物品溅入眼睛。

3. 施工现场的通风和消防:施工现场应保持通风良好,并配备灭火器等消防设备,以防火灾等危险情况发生。

燃气管道应力计算方法与应用

燃气管道应力计算方法与应用

燃气管道应力计算方法与应用【摘要】随着时代的进步,社会的发展,人们的生活水平越来越高,我国社会经济的发展也越来越迅猛,而值得注意的是,我国人民的生活起居以及经济发展都离不开燃气事业的发展,改革开放以来,我国政府一直非常重视燃气事业的发展,并且投资了大量的人力物力来支持和推动我国燃气管道事业的发展,出台了一系列有效政策推动燃气管道事业的发展,当然,我国燃气事业也一直在突飞猛进的发展着,但是燃气事业的发展会遇到很多难题,其中最大的一个难题之一就是燃气管道应力计算的方法与应用,燃气管道应力计算方法与应用对于燃气管道的发展有着非常重要的作用,但是其中的这个难题一直以来都让我国各界相关人士头疼,他们一直潜心研究能够有效进行燃气管道应力计算的方法和应用。

本文就燃气管道应力计算的方法与应用中存在的问题进行了简要分析,并且具体分析了燃气管道应力计算方法与应用过程,希望对我国加强燃气管道应力计算与应用,加强燃气管道事业的发展能够有所帮助。

【关键词】燃气管道应力计算方法与应用近几年,我国燃气事业的发展蒸蒸日上,燃气管道应力计算方法与应用成了燃气事业发展的关键,在燃气管道设计过程中,需要根据具体情况对燃气管道进行应力分析和计算,进而采取行之有效的补偿措施,以确保输配系统经济、安全、可靠运行。

我们可以根据燃气管道应力计算采用应力分类法:分别是管道由内压、持续外载引起的一次应力验算采用弹性分析和极限分析;还有就是管道由于热胀冷缩,及其他位移受约束产生的二次应力和管件上峰值应力采用满足必要疲劳次数的许用应力范围进行验算。

1燃气管道应力计算与应用中存在的问题1.1没有周密的前期准备工作燃气管道应力计算和应用之前需要非常严密的准备工作,首先,应力计算和应用的材料用具都要经过严格的审查,其次计算和应用计划也要经过严格的审核,因为计算方案贯穿整个计算和应用工程。

最后,在计算和应用之前,各项项目都要经过严格精密的测量,以加强工程计划的实施。

天然气公司市政中压燃气管道输配工程管道压力强度与严密性试验记录示例

天然气公司市政中压燃气管道输配工程管道压力强度与严密性试验记录示例

天然气公司市政中压燃气管道输配工程管道压力强度与严密性试验记录示例试验目的:本次试验旨在检验市政中压燃气管道输配工程管道的压力强度与严密性,确保管道在正常使用过程中能够承受各种应力,并保持良好的密封性。

试验内容:1.管道强度试验:通过对管道的内部加压试验,确认管道的抗压能力。

2.管道严密性试验:通过对管道的气密性试验,确认管道的密封性能。

试验步骤:1.确定试验管道:选择符合设计要求的市政中压燃气管道作为试验对象,并记录管道材质、规格和长短。

2.管道强度试验:a.在管道的一端连接适当的输配设备,用液压泵将管道内部加压至额定工作压力的1.5倍。

b.维持压力持续15分钟,并观察管道是否出现渗漏、爆裂等异常情况。

c.缓慢减压至设计工作压力,并记录减压过程中的压力变化和管道状态。

d.观察一段时间后,确认管道无渗漏,试验合格。

3.管道严密性试验:a.在试验管道的一段连接适当的气密性检测设备,并确保管道的其他部分被封堵。

b.在管道内注入适量的试验气体,一般选择压力较高的干燥氮气或压缩空气。

c.控制试验气体的压力,并在一定时间内保持稳定。

d.使用气体泄漏检测仪器,对管道进行全面检测,确认是否有气体泄漏现象。

e.检测完毕后,记录检测结果,并进行必要的修复工作。

试验结果记录:管道强度试验结果:试验管道材质:XXX试验管道规格:XXXmm(直径)× XXXmm(壁厚)× XXXm(长度)试验结果:加压到1.5倍额定工作压力后,管道无渗漏、爆裂等异常情况。

缓慢减压至设计工作压力后管道稳定,无变形。

管道严密性试验结果:试验管道材质:XXX试验管道规格:XXXmm(直径)× XXXmm(壁厚)× XXXm(长度)试验结果:经过气密性试验,使用气体泄漏检测仪器对管道进行全面检测,未发现任何泄漏现象,管道密封性良好。

结论:根据上述试验结果,市政中压燃气管道输配工程管道在压力强度和严密性方面均通过了试验。

天然气管道试压过程及安全模版(2篇)

天然气管道试压过程及安全模版(2篇)
4. 因非规定设备压力值作用下的试压试验,应取得有关部门和机构的批准。
二、试压项目及要求:
1. 试压内容包括主管线、分支管线、配管和附属设备。
2. 试压管线长度为1km,材质为碳钢,厚度为8mm。
3. 试压试验压力应为设计压力的1.5倍。
三、试压设备及工具:
1. 试压泵:根据试压试验压力要求选择合适的试压泵设备。
2. 压力表:选择合适的精度和测量范围的压力表。
3. 气密性检测工具:包括漏气检测仪、泄漏检测喷剂等。
四、试压过程:
1. 管道排空:先将管道内的空气排空,确保管道内的介质为干燥的氮气或气体。
2. 建立试压系统:将试压泵与管道系统连接,建立试压系统。
3. 初始压力调节:根据试压试验压力要求,先将试压系统中的压力调节到设计压力的一半。
4. 观察试压系统:观察试压系统的压力表,确保系统内的压力稳定。
5. 泄漏点处理:使用漏气检测仪、泄漏检测喷剂等工具检测系统中是否有泄漏点,并及时处理泄漏点。
6. 压力调节:根据试压试验压力要求,逐渐增加试压系统的压力,直至达到试验压力。
7. 保压:保持试压系统的压力稳定,并观察一定时间,确保系统能够保持稳定的试验压力。
1. 确保试压区域内无人员居住或工作,将试压区域划定出来,并设置明显的警示标志。
2. 仔细检查试压设备的完好性和正确性,确保其工作正常。
3. 进行管道的排气工作,将管道内的空气完全出,以免影响试压结果。
4. 根据试压计划确定试压压力和试压时间,并将这些参数设置到试压设备上。
5. 进行管道试压,先缓慢增加压力,然后保持在设定压力下进行一段时间,观察管道是否有任何变形、泄漏或压力下降等情况。
8. 压力释放:试压完毕后,逐渐释放试压系统内的压力,直至达到大气压。

长输天然气管道应力检测技术及应用

长输天然气管道应力检测技术及应用

长输天然气管道应力检测技术及应用摘要:管道输送作为天然气运输的核心方式,在长期运营中会受到地质灾害的影响,易导致管道发生变形受损。

对运营中的管体进行实时应力应变监测与评估,是确保管道长效运营的最有效方式之一。

文章对目前国内应力检测常用技术进行了对比分析,针对某管道阀室内管线沉降问题,开展局部管线磁应力检测工作,对管道应力集中状态进行评估,为沉降段管道的应力监测和评估方面的应用提供经验参考。

关键词:管道应力;磁巴克豪森噪声法;沉降;管道安全1 背景天然气是未来能够替代煤炭,实现节能减排,低碳生活的清洁能源。

近年来,我国天然气销售市场规模呈大幅上涨的态势,年均复合增长率约为11.6%,同时我国天然气管道的建设速度也在不断地加快。

截止2020年底,我国已建成的输气管道约8.6万公里,覆盖中国大陆的30个省份,预计到2025年全国天然气管网总里程将达到约16.3万公里[1]。

随着我国运营天然气管道里程的逐步增多,管道穿越的地域种类逐渐增多,发生的地质灾害容易影响到管道的运行。

当地质灾害发生的时候,会引发起地面的变形,导致管道的形状发生一定的变化,如果长期处于这种环境中,甚至会在环焊缝处发生断裂,发生泄漏、爆炸等严重的事故。

历年来管道事故调查表明,由于自然灾害造成的管道发生大变形引起管道整体应力水平超过管道应变能力时,就会导致管道环焊缝处发生脆性断裂,造成管道内天然气大量泄漏,发生安全事故。

所以及时对沉降区管道进行应力检测与受力分析,及时发现应力集中区并采取相应的措施,对管道长效、安全运行至关重要。

管道应力检测方法主要包括有损检测和无损检测两种。

由于有损检测会对管道本体造成破坏,在对实际运营中的管道做检测的时候主要用的是无损检测的方法。

目前,在工程上具有应用价值的应力无损检测方法主要有: X射线衍射法、超声波法和磁性法[3]等,这些方法基于的原理不同,在使用过程中各具优缺点。

在近年来,磁巴克豪森噪声(MBN,Magnetic Barkhausen Noise)技术作为一种新的无损检测技术,被逐渐应用在管道应力检测中。

天然气管道检测规程

天然气管道检测规程

天然气管道检测规程天然气管道检验规程Q/SY 93,2004中国石油天然气股份有限公司企业标准 2004,03,09发布 2004,04,01实施 ,范围本标准规定了天然气管道检验的基本方法,确立了天然气管道一般性检验和专业性检验的一般原则,给出了天然气管道检验的指南。

,规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。

凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。

凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。

GB/T 9711.1 石油天然气工业输送钢管交货技术条件,第一部分:A级钢管GB/T 9711.2 石油天然气工业输送钢管交货技术条件,第一部分:B级钢管GB 17820 天然气GB 50251 输气管道工程设计规范SY/T 0007 钢质管道及储罐腐蚀控制工程设计规范SY/T 0017 埋地钢质管道直流排流保护技术标准1SY/T 0023 埋地钢质管道阴极保护参数测试方法SY/T 0032 埋地钢质管道交流排流保护技术标准SY/T 0087 钢质管道及储罐腐蚀与防护调查方法标准 SY/T 4056 石油天然气钢质管道对接焊缝射线照相及质量分级 SY/T 4065 石油天然气钢质管道对接焊缝超声波探伤及质量分级 SY/T 5922 天然气管道运规范,资料调查和检验方案的确定,.1调查内容和资料检验单位在检验工作开始前,应调查下列内容和资料。

,.1.1原始资料:应包括管道设计、制造、安装的原始资料以及管道投产竣工资料。

,.1.2管道运行记录:应包括管道输送介质压力、流量、温度记录;阴极保护系统运行、故障记录;3.1.3管道修理或改造资料:应包括管道修理、改造方案,施工记录、验收报告、竣工资料。

3.1.4管道事故或失效资料:应包括管道失效原因分析及改造、修理资料。

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天然气管道现场应力测试.、八、一前言管道应力分析方法的研究一直都受到人们的关注,各国学者从不同途径对管道应力分析方法进行了大量研究。

某天然气分输站阀室管道自建成运行以来,发现地基有沉降现象,为确定敷设在此软土地基上管道的应力水平,应用应力测试方法对管道关键部位进行长达半年多的应力监测。

通过应力测试,获得管道运行时的应力变化状况,从而为管道的安全评定积累大量数据。

同时,对现场管道进行沉降测试,测试结果为下文综合分析沉降作用对管道应力的影响提供有力的支持。

一、现场基本情况(1)环境介绍阀室所在地为东亚季风气候区。

冬季干燥寒冷,夏季温暖潮湿,年平均气温为22.3 C。

管线部分以填海人造平原地貌为主,沉积了较厚的海相冲积物。

根据岩土的工程特性、场地内岩土层分为:上部土层为人工填土(素填土)、近代海相冲积层(粘土、粉细砂、粗砂、淤泥质土),基底岩石为燕山三期花岗岩(全风化花岗岩)。

(2)试验对象天然气从生产到销售需经过采集、净化、运输、配气等过程。

整个过程都是在密闭的管道或容器中完成的。

采集、运输、配气过程所用的的管道分别称为矿场集气管线、长距离输气管道、城市输配管网。

长输管道是连接脱硫净化厂和城市门站之间的管道。

对于一条输气干线,一般有首站、增压站、分输站、清管站、阀室和末站等不同类型的工艺站场。

长输管道必须具备以下各项功能:计量功能、增压功能、接收和分输功能、截断功能、调压功能、清管功能、储气调峰功能。

典型的长输管道系统构成如图 1 所示。

注:1-输气首战:2-输气干线:3- 气体分输站:4-城市门站(末站):5-气体处理厂:6-气体接收站:7-增压站:8-截断阀室:9-清管站:10-河流穿越:11-输气支线:12-进气支线图1 长输管线系统构成图本试验的研究对象是某天然气阀室管道。

根据设计要求,在输气干线约20〜30km范围内应设置阀室,在特殊情况下,如河流等穿越处两侧应分别设置阀室。

阀室的典型流程如图2-2 所示,分别由快速截断阀和放空阀组成。

图2 典型阀室工艺流程图阀室的主要作用有两个:一是当管线上、下游发生事故时,管线内天然气压力会在短时间内发生很大变化,快速截断阀可以根据预先设定的允许压降速率自动关断阀门,切断上、下游天然气,防止事态进一步扩大;二是在维修管线时切断上下游气源,放空上游或下游天然气,便于维修。

本文研究对象——阀室的平面布置图如图3 所示。

此阀室共分为七个区,其中①为截断阀室7.8mx 7.2m :②电池室3.9mx 3.6m;③配电仪控室6.9mX 3.6m;④小门,宽1.5m;⑤ 放空管DN2O0 h15000;⑥围墙,高2.0m;⑦发球阀组区。

干线管道采用L450MB 尺寸为660 14.2mm;支线管道采用L360MB 尺寸为323.9 8.8mm 放空管道采用L245MB尺寸为219.1 8mm 图3 阀室平面布置图二、试验方案本试验采用电阻应变-应力(电测法)测试方法。

这种方法具有灵敏度高、测量精度高、测量范围大、能适应各种环境使用等一系列优点,在工程结构应力测试中有广泛的应用。

电测法的原理是通过测量粘贴在结构上的电阻应变片的变形,把应变转换成电阻改变量,再通过电阻应变仪将其转换为电压信号,经放大器放大后,经刻度尺或数字显示仪显示,并记录应变变化值。

最后,将测得的应变值换算成应力值。

本测试采用直角应变花,1/4 桥连接,并选了适当的温度补偿以消除温度对测试结果的影响。

测试数据经修正后,利用弹性理论计算出应力水平。

应力试验1/4 桥测试原理图如图4 所示。

图4 测试原理图图2-4中,R为测量片电阻,R0为固定电阻,Eg为桥压,KF为低漂移差动放大器增益。

设其输出电压为Vo,应变计的灵敏度为K则可得输入的应变量为:(2-1)式中:——视应变量,即应变读数;——输出电压,V;——桥压,V。

根据需要,电阻应变计采用采用聚酰亚胺基底,康铜箔制成,全密封结构的BA系列,具有可温度自补偿,延伸率高,耐湿热性好,灵敏系数高,使用温度范围宽,适用于150C以内的精密应力分析和高精度传感器。

试验采用CM-1J-32 型静电阻应变仪。

三、试验步骤(1) 测点布置在多次现场勘查和反复论证的基础上,选取了①和⑦区管道关键点进行应力测试。

测点选择根据管系的结构、走向及受力设置,原则是管系应力的最大部位。

本试验选择①和⑦区的三通及弯头处粘贴应变片。

现场测点分布见表1和图5、6(a)和b)所示。

图5 测点布置图①图6 测点布置图⑦ a)图6 测点布置图⑦ b)表1 管道测试布点注:测点编号说明——字母A、B 表示①、⑦区应变片编号;第一个数字表示测试点;第二个数字1 表示环向应力,2 表示轴向应力。

(2) 贴片及防护在管道关键部位按计划进行贴片,具体步骤包括:测点表面处理(打磨、清洗、划线定位等)、贴片(选片、检测阻值、贴片、焊出引线及作好标号等) 、固化处理及粘贴质量检查 (外观、阻值及绝缘检查) 等。

考虑到应变片需要经历半年多以上的日晒、雨淋等环境影响,试验中对应变片进行了防潮防水等处理。

(3)接线与调试测试系统一般由被测对象、传感器、信号调理、传输、信号处理、显示记录及反馈控制等部分组成。

本试验测试系统接线图为:图7 应变测试接线图按图7 进行接线,为保证测试数据的可靠性和精确性,测试前按照仪器操作规程预热30 分钟,经调试正常后开始测试。

在进行现场应力测试之前,采用SSA型标准应变模拟仪对静态应变仪进行校验。

经校验的应变仪误差范围在2%以内,符合测试的要求。

产生误差的原因有电压的波动、周围存在电磁场、环境温度等,但相对误差数值表明静态应变仪比较稳定,具有较高的精确度。

(4)测试与记录准备完毕后,分别进行查找机箱、平衡操作、参数设置、采样操作、显示与存储结果、数据处理等操作,完成测试并记录好测试过程中管道的工况及环境参数等。

(5)测试计划与实施为了使试验数据具有连续性,了解管道的应力变化情况,计划并实施了长达半年多的应力跟踪测试试验。

通过试验,积累了大量的现场数据,为分析和评定管道的应力水平和安全状况提供可靠的数据资料。

四、试验数据处理在进行电阻应变测量时,需要评价测试数据的可信度,也就是在进行试验及数据处理之前,应对试验中可能产生误差的因素加以分析,找出误差可能产生的原因和它们的规律,设法减少误差对测试结果的影响。

(1) 误差分析与数据修正①导线电阻由于导线本身存在一定的电阻,而且它和电阻片是串联在电阻应变仪的桥臂上,所以导线的电阻也是桥臂电阻的一部分,但它本身不参加变形。

试件变形后的应变,若不考虑导线电阻的影响时,则:(2-2)而实际导线电阻已串入桥臂上,所以试件变形后的视应变量为:(2-3)式中:——试件的应变量;——视应变量,即应变读数;R ——试件变形引起的电阻片的电阻变化量,;R 与电阻片两头连接的两根导线的总电阻,;K ——电阻片的灵敏系数。

如果使用长导线,而精度要求较高时,则应加以修正。

为了使视应变量与试件的真实应变相等,则需修正灵敏系数K值。

(2-4)为了测试方便,如若不对灵敏系数K 值,则可修正视应变。

即由,可得)(2-5)②温度如果补偿片及其导线与工作片及其导线在同一温度场时,温度的影响一般不存在。

但在下述两种情况下要考虑到温度对于导线的影响。

a)工作电阻片与补偿片的导线电阻相同,但二者温度变化不一致。

例如一般在现场实测时,工作片的导线与补偿片导线的走向不一致,因此它们不在同一温度场内。

b)工作电阻片与补偿电阻片不相等,但导线在同一温度场内。

若两导线的电阻差为r ,则由于温度变化引起的仪器的零点漂移可按下式计算:(2-6)式中:——导线的电阻温度系数,一般导线;r ——工作电阻片导线与补偿电阻片导线的电阻差,t——温度变化,C。

长导线所产生的温度效应不能忽视。

温度的变化还会引起电阻片电阻丝的尺寸及电导率、电阻丝电阻、被测试件尺寸以及粘贴胶层性能的变化等,这些因素将会导致非真实试件的应变。

解决方法是使工作片与温度补偿片所用的导线长度、规格、所处环境温度相同。

本试验采用1/4 桥,并配以相应的温度补偿系统,工作片与补偿片使用相同长度和规格的导线,且使两者基本处于同一温度场。

在实验室模拟现场进行的温度试验也证实了本试验系统受温度影响不大,故忽略。

③灵敏系数电阻应变片的灵敏系数K 是指单位应变所引起的应变片阻值的相对变化。

由于K 值是采用抽样标定的,因此生产出的电阻片不可能每片K 值都完全一样。

一般其标准误差的大小与生产工艺是否完善、产品质量是否稳定有关。

标准误差小于1%的电阻片属于A 级产品,其电阻片中电阻丝的形状和尺寸的重复性好,产品质量较稳定。

④应变片粘贴方位现场测量时电阻应变片粘贴方位不准确将直接影响测量结果的准确性。

应变片的粘贴方位偏差带来的测量误差不仅与贴片偏差角有关,而且还与预定粘贴方位与该测点主方向的夹角有关。

在一定范围内,预定方位与主方向的夹角越大,贴片方位偏差造成的测量误差也越大;当应变片沿主方向粘贴时,贴片方位偏差造成的测量误差一般不大;当应变片与主方向夹角在临界角方位附近,微小的偏差角也会造成很大的测量误差,所以在此方位附近贴片时应特别注意。

本试验中,应变片贴片时,均经过划线定位沿主应变方向粘贴。

⑤应变胶粘剂及防潮剂应变计是通过胶粘剂与试件粘贴在一起。

其应变传递过程是:试件变形- 胶粘剂层-应变计基底-敏感栅(箔栅),由箔栅电阻的变化测知应变计电阻变化,从而可知试件的受力大小。

因此,胶粘剂传递应变的真实程度直接影响到测试结果的可靠性。

常温条件测量结构应力的粘贴剂主要是能瞬间固化的a- 氰基丙烯酸酯(502 快干胶)。

本试验过程中,被粘物在表面处理后应立即进行粘结操作,同时考虑到测试环境及周期长的特点,在粘贴好应变片并固化后,采用705 密封胶、环氧树脂再固化密封等多重防护措施对应变片进行了防潮防水处理,尽可能减小测试误差。

(2)测试数据处理与分析将修正后的数据分别代入物理方程计算应力。

试验中采用直角应变花。

主应变:(2-7)主应力:(2-8)式中:——第一主应变,此处即为环向应变;——第二主应变,此处即为轴向应变;——第一主应力,MPa;——第二主应力,MPa;E――管道弹性模量,MPa——泊松比。

为了不影响正常的输气需要,同时跟踪测试管道系统八个多月的应力变化情况,以第一次(7 月)的测试结果为参照,第二至八次(8 月至次年2 月)测试值相对于第一次测试值反映了管道应力在不同压力、温度、现场沉降条件下的变化情况,测试时管线压力与温度如表2-2所示,①区和⑦区的应力测试结果分别如下表2-3 、2-4 所示。

应力变化曲线图如图2-8 、2-9 所示。

表2-2 管线压力与温度表2- 3 ①区应力测试结果表2- 4 ⑦区应力测试结果图8 ①区测点应力变化图图9 ⑦区测点布置图由图8 9可知7个月内管道应力改变量的变化趋势。

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