一种用于检测管材蠕变塌陷性能的试验系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种用于检测管材蠕变塌陷性能的试验系统，试验系统包括试验装置、加压装置及与试验装置连接的检测装置，试验装置包括相对设置的第一转接头、第二转接头、承压管，管材的外壁、承压管的内壁、第一转接头的内端以及第二转接头的内端之间围成密闭的加压腔；加压装置用于向加压腔内提供液压；检测装置包括压力传感器和信号采集处理单元。该试验系统能够对不同尺寸的试样进行检验，检测过程自动化，检测难度很小，检测的管材的蠕变塌陷性能信息精准，并且本实用新型专利技术的第一转接头、第二转接头以及承压管制作简单，成本低廉，管材蠕变塌陷性能检测装置中的应变片及压力变送器均可采用市场较为常见的产品。

【技术实现步骤摘要】
一种用于检测管材蠕变塌陷性能的试验系统
本技术涉及一种用于检测管材蠕变塌陷性能的试验系统。
技术介绍
核燃料包壳管材被广泛用于动力堆包壳材料，但包壳材料工作在高温高压环境中，外部冷却剂的压力及热应力是主要方面之一，对于正常运行工况，设计准则要求，在整个设计寿期内，燃料包壳不应发生蠕变坍塌，防止包壳因蠕变坍塌造成可能的破裂。在反应堆运行初期，在冷却剂压力和工作温度作用下，燃料包壳必须是自立的，因为此时燃料院级内压最低，包壳承受的压差最大。对故障运行情况，尽管包壳机械承载状况已有改善，但因包壳温度较高，材料力学性能恶化，必须对包壳瞬时坍塌问题进行测试，保证包壳是自立的。另外，高温气冷堆用传热管内外部均处于氦气环境中，内外温度分别为900℃和920℃。在反应堆正常运行的情况下，传热管内外压力均为4MPa左右，相差不到0.3MPa。但是事故条件下，管内压力丧失，传热管处于920℃、4MPa环境中极有可能发生蠕变塌陷。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种通过检测管材的承压性能进而检测管材蠕变塌陷性能的试验系统。为达到上述目的，本技术采用的技术方案是：一种用于检测管材蠕变塌陷性能的试验系统，试验系统包括试验装置、加压装置及与试验装置连接的检测装置，试验装置包括相对设置的第一转接头和第二转接头、两端分别与第一转接头和第二转接头连接的承压管，管材可拆卸连接在第一转接头和第二转接头之间，管材的外壁、承压管的内壁、第一转接头的内端以及第二转接头的内端之间围成密闭的加压腔；加压装置与加压腔连通，用于向加压腔内提供液压；检测装置包括用于测量管材外壁压力的压力传感器和与压力传感器电连接的信号采集处理单元。优选地，压力传感器包括贴附于管材外壁的应变片、与应变片电连接的压力变送器，信号采集处理单元包括采集卡和选择性的计算机。优选地，加压装置包括贯通设置在第一转接头或第二转接头上的加压通道以及与加压通道通过管道连接的增压泵。优选地，第一转接头和第二转接头与承压管连接处的表面以及承压管的端面均设有密封槽，密封槽内设有密封圈。优选地，密封圈为氟胶密封圈。优选地，密封圈的使用温度为0~220℃。优选地，压力变送器的量程为0~250MPa。优选地，压力变送器的测量精度为±0.5MPa。优选地，承压管的材质为316不锈钢。优选地，承压管的长度为190-210mm、直径为28-32mm、壁厚为5-6mm。由于上述技术方案运用，本技术与现有技术相比具有下列优点：本技术的用于检测管材蠕变塌陷性能的试验系统，能够对不同尺寸的试样进行检验，检测过程自动化，检测难度很小，检测的管材的蠕变塌陷性能信息精准，并且本技术的第一转接头、第二转接头以及承压管制作简单，成本低廉，管材蠕变塌陷性能检测装置中的应变片及压力变送器均可采用市场较为常见的产品，因此，本技术的试验系统制作简单，性能可靠，检测成本低，操作方便。附图说明图1为本技术的试验系统的具体结构示意图；图2为实施例2试验获得的压力变化曲线；其中：1、第一转接头；2、第二转接头；3、承压管；31,31’、密封圈；4、加压腔；40、加压通道；41、增压泵；5、采集卡；6、计算机；8、应变片；9、压力变送器。具体实施方式下面结合附图所示的实施例对本技术作进一步描述：如图1所示，一种用于检测管材100蠕变塌陷性能的试验系统，试验系统包括试验装置、加压装置及与试验装置连接的检测装置，试验装置包括相对设置的第一转接头1和第二转接头2、两端分别与第一转接头1和第二转接头2连接的承压管3，管材100可拆卸连接在第一转接头1和第二转接头2之间，管材100的外壁、承压管3的内壁、第一转接头1的内端以及第二转接头2的内端之间围成密闭的加压腔4；加压装置与加压腔4连通，用于向加压腔4内提供液压；检测装置包括用于测量管材100外壁压力的压力传感器和与压力传感器电连接的信号采集处理单元。具体地，压力传感器包括贴附于管材100外壁的应变片8、与应变片8电连接的压力变送器9，信号采集处理单元包括采集卡5和选择性的计算机6；加压装置包括贯通设置在第一转接头1或第二转接头2上的加压通道40以及与加压通道40通过管道连接的增压泵41。进一步地，第一转接头1和第二转接头2与承压管3连接处的表面以及承压管3的端面均设有密封槽，密封槽内设有密封圈31,31’；密封圈31,31’为氟胶密封圈，其使用温度为0~220℃；压力变送器9的量程为0~250MPa，压力变送器9的测量精度为±0.5MPa；承压管3的材质为316不锈钢，承压管3的长度为200mm、直径为30mm、壁厚为5mm。本技术的管材蠕变塌陷性能的试验装置使用时情况如下：将待检验管材100和承压管3与第一转接头1和第二转接头2连接，在第一转接头1、第二转接头2、承压管3以及管材100之间形成密闭空间即为加压腔4，打开加压装置的增压泵41向加压腔4内提通入液压油，向管材100施压，压力逐渐升高至一定程度时，管材100会产生塌陷，变形，贴附于管材100外侧的应变片8会随着管材100的变形而发生变形（即能感知管材100的变形），应变片8产生机械变形的同时（应变片8的电阻值相应的发生变化），将变量通过电压或者电流的微小变化传送至压力变送器9，进行电信号的处理放大后传送至采集卡5，采集卡5将所接收的信号转化成计算机6能够识别的信号，最终可根据计算机6中所显示的信息，判断出管材的蠕变塌陷性能。本例中，利用本技术的试验装置对150MM管进行检测，具体步骤如下：①、将待检测的管材的两端及承压管的两端分别与第一转接头和第二转接头连接，完成试验装置组装；②、将加压装置与试验装置的加压腔连通，开启加压泵向加压腔内部不断的通入加压液体，从计算机的相关软件上可以获得实时压力数据，绘制成曲线，如图2所示；③、从图2所示数据可见，试验分为检漏和匀速加压两部分，从检漏曲线可以看出试验系统密封良好，从加压曲线可以看出在压力达到56MPa时试验样品发生塌陷。本技术的用于检测管材蠕变塌陷性能的试验系统，能够对不同尺寸的试样进行检验，检测过程自动化，检测难度很小，检测的管材的蠕变塌陷性能信息精准，并且本技术的第一转接头、第二转接头以及承压管制作简单，成本低廉，管材蠕变塌陷性能检测装置中的应变片及压力变送器均可采用市场较为常见的产品，因此，本技术的试验系统制作简单，性能可靠，检测成本低，操作方便。上述实施例只为说明本技术的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本技术的内容并据以实施，并不能以此限制本技术的保护范围。凡根据本技术精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于检测管材（100）蠕变塌陷性能的试验系统，其特征在于：所述试验系统包括试验装置、加压装置及与所述试验装置连接的检测装置，所述试验装置包括相对设置的第一转接头（1）和第二转接头（2）、两端分别与所述第一转接头（1）和第二转接头（2）连接的承压管（3），所述管材（100）可拆卸连接在所述第一转接头（1）和第二转接头（2）之间，所述管材（100）的外壁、所述承压管（3）的内壁、所述第一转接头（1）的内端以及所述第二转接头（2）的内端之间围成密闭的加压腔（4）；所述加压装置与所述加压腔（4）连通，用于向所述加压腔（4）内提供液压；所述检测装置包括用于测量所述管材（100）外壁压力的压力传感器和与所述压力传感器电连接的信号采集处理单元。

【技术特征摘要】
1.一种用于检测管材（100）蠕变塌陷性能的试验系统，其特征在于：所述试验系统包括试验装置、加压装置及与所述试验装置连接的检测装置，所述试验装置包括相对设置的第一转接头（1）和第二转接头（2）、两端分别与所述第一转接头（1）和第二转接头（2）连接的承压管（3），所述管材（100）可拆卸连接在所述第一转接头（1）和第二转接头（2）之间，所述管材（100）的外壁、所述承压管（3）的内壁、所述第一转接头（1）的内端以及所述第二转接头（2）的内端之间围成密闭的加压腔（4）；所述加压装置与所述加压腔（4）连通，用于向所述加压腔（4）内提供液压；所述检测装置包括用于测量所述管材（100）外壁压力的压力传感器和与所述压力传感器电连接的信号采集处理单元。2.根据权利要求1所述的用于检测管材蠕变塌陷性能的试验系统，其特征在于：所述压力传感器包括贴附于所述管材（100）外壁的应变片（8）、与所述的应变片（8）电连接的压力变送器（9），所述信号采集处理单元包括采集卡（5）和选择性的计算机（6）。3.根据权利要求1所述的用于检测管材蠕变塌陷性能的试验系统，其特征在于：所述加压装置包括贯通设置在所述第一转接头（1）或第二转接头（2）上的加压...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晏玮，柏广海，王荣山，徐成，刘二伟，侯林涛，郭立江，
申请(专利权)人：苏州热工研究院有限公司，中国广核集团有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32