一种立式压力容器应变强化环向应变测量系统的制作方法
【专利摘要】一种立式压力容器应变强化环向应变测量系统，涉及测量技术领域。该系统包括钢丝绳，两个拉绳位移传感器，两个滑轮，两个重物件，两个固定套筒，两个支柱。该实用新型巧妙地利用围绕在立式容器的钢丝绳和安装在支柱上的滑轮将容器应变强化过程中的环向应变转化为测量钢丝绳在垂直方向的位移量，并采用拉绳位移传感器测量该位移量。此外，为了防止立式打压过程中钢丝绳脱落，系统还设置了支撑片。本实用新型实现了立式压力容器应变强化环向应变量的快速、精确、自动化测量，解决了压力容器在立式打压过程中测量器具易滑落的难题，该系统不再依赖人工读数，具有高效率、高精度、人力成本低的特点。
【专利说明】
一种立式压力容器应变强化环向应变测量系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及测量技术领域，特别是一种立式压力容器应变强化环向应变测量系统。
【背景技术】
[0002]随着液氮、液氧、LNG等低温液化气体的广泛应用，奥氏体不锈钢压力容器需求量在不断增长，奥氏体不锈钢材料消耗量也日益增大。奥氏体不锈钢屈服材料具有较低的屈强比，不能充分地发挥材料承载能力。而采用应变强化技术能大幅度提高奥氏体不锈钢的屈服强度，能显著减少材料的壁厚，降低生产成本。
[0003]应变强化技术对奥氏体不锈钢压力容器进行超压处理，通常需要在强化压力下保压处理，从而使得压力容器充分变形。保压过程中需要测量、记录容器最大变形处的环向应变，并与相关的应变强化标准做比较。然而，目前绝大部分的环向应变是通过在筒体上缠绕不锈钢卷尺或者贴应变片的方式来测量。缠绕卷尺法由于需要人工读数，肉眼记录误差大；且对于立式打压的压力容器，由于重力作用，不锈钢卷尺难以固定，打压过程中容器造成滑落现象。应变片测量法虽然能做到自动化精确测量，但使用成本较高。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是针对上述现有技术的缺陷和不足，提供一种能精确自动、实时快速测量立式压力容器应变强化环向应变的技术及方法。
[0005]本实用新型所采用的技术方案是:提供一种立式压力容器应变强化环向应变率测量系统，包括围绕立式压力容器的钢丝绳，钢丝绳两端位移传感器，两个滑轮，两个重物件。
[0006]钢丝绳围绕立式压力容器水平圆周一圈，且钢丝绳围绕立式压力容器水平圆周一圈后在同一水平直线上向外延伸，钢丝绳水平向外延伸的直线与容器的水平圆周相切，钢丝绳水平向外延伸后经由滑轮变为垂直向下，钢丝绳的两端分别挂有重物件，重物件的下端分别挂有位移传感器。
[0007]两个滑轮分别由滑轮支柱支撑固定，所述的重物件为圆柱体，在圆柱体的外面设有固定套筒，固定套筒固定在滑轮支柱上，重物件可在固定套筒内垂直无阻力上下移动。
[0008]另外本装置还包括多个防止钢丝绳滑落的支撑片，支撑片均匀分散固定在立式压力容器表面水平圆周上。
[0009]重物件上端带有半圆吊环，下端带有六角螺栓;其中半圆吊环是方便连接钢丝绳，而六角螺栓用于连接位移传感器的不锈钢拉头。
[0010]钢丝绳围绕在立式压力容器上，钢丝绳的两端分别穿过重物件上端半圆吊环，并通过不锈钢U型夹头固定。
[0011]固定套筒采用焊接的形式固定在滑轮支柱上，套筒竖直方向的长度大于拉绳位移传感器在应变强化过程中的行程，目的是使得重物件只在垂直方向运动，从而提高系统测量精度。
[0012]所述钢丝绳两端分别连接重物件的上部固定点，所述滑轮通过滑轮架焊接在支柱上，所述固定筒套焊接在两端的支柱上，所述拉绳位移传感器固定在支柱上，重物件的底部焊有螺钉，用于连接拉绳位移传感器拉绳端的螺纹拉头，所述钢丝绳支撑片通过点焊的形式固定在压力容器表面，且多个支撑片具有同一轴向高度。所述重物件为围绕在立式压力容器上的钢丝绳提供预紧力，使得钢丝绳始终处于紧绷状态。
[0013]该实用新型巧妙地利用围绕在立式容器的钢丝绳和安装在支柱上的滑轮将容器应变强化过程中的环向应变转化为测量钢丝绳在垂直方向的位移量，并采用拉绳位移传感器测量该位移量。此外，为了防止立式打压过程中钢丝绳脱落，系统还设置了支撑片。本实用新型实现了立式压力容器应变强化环向应变量的快速、精确、自动化测量，解决了压力容器在立式打压过程中测量器具易滑落的难题，该系统不再依赖人工读数，具有高效率、高精度、人力成本低的特点。
[0014]与目前的技术相比，本实用新型的优点在于:
[0015]1、本实用新型巧妙地利用围绕在立式容器的钢丝绳和安装在支柱上的滑轮将容器应变强化过程中的环向应变转化为测量钢丝绳在垂直方向的位移量，并采用拉绳位移传感器测量该位移量。位移传感器的位移量数据经过PLC的A/D模块、上位机软件的采集和处理，能实时、快速地测量立式压力容器应变强化的环向应变。从而杜绝了人工测量读数的误差，提高了测量效率和精度。
[0016]2、通过固定在压力容器上的支撑片，克服了钢丝绳在应变强化过程中由于重力作用容易脱落的缺点，确保了压力容器在立式应变强化过程中环向应变率测量的准确性。
[0017]3、结构简单实用、适用范围广、安装方便，操作简易、可重复使用。
【附图说明】
[0018]图1是本实用新型的简易结构示意图。
[0019]图2钢丝绳支撑片的示意图
[0020]图3为重物件的示意图
[0021 ]图中，1-立式压力容器，2-支撑片，3-滑轮，4-钢丝绳，5-滑轮支柱，6_重物件，7_固定套筒，8-传感器拉绳，9-拉绳位移传感器，I O-支柱底座，11 -容器支撑座。
【具体实施方式】
[0022]下面结合实施例对本装置做进一步说明，但本实用新型并不限于以下实施例。
[0023]实施例1
[0024]如图1示为一种立式压力容器应变强化环向应变测量系统，包括围绕立式压力容器I周长的钢丝绳4，拉绳位移传感器9，两个滑轮3，滑轮支柱5，支柱底座10，两个重物件6，保证重物件6垂直运动的两个固定套筒7，另外还包括多个防止钢丝绳4滑落的支撑片2。
[0025]如图2所示，钢丝绳支撑片2用点焊的方式垂直固定在立式压力容器I的筒节最大变形处；多个支撑片2处于同一水平面，且围绕最大变形处的圆周均匀分布。其目的是防止钢丝绳4在重力的作用下滑落，从而影响测量结果。
[0026]如图3所示，重物件6上端带有半圆吊环，下端带有六角螺栓。其中半圆吊环是方便连接钢丝绳4，而六角螺栓用于连接拉绳位移传感器9的不锈钢拉头。
[0027]钢丝绳4围绕在立式压力容器I上，钢丝绳4的两端分别穿过两边重物件6上端半圆吊环，并通过不锈钢U型夹头固定。
[0028]固定套筒7采用焊接的形式固定在滑轮支柱5上，套筒7的长度大于拉绳位移传感器9在应变强化过程中的行程，目的是使得重物件6只在垂直方向运动，从而提高系统测量精度。
[0029]利用该系统能快速准确测量立式压力容器应变强化环向应变率，具体步骤如下:
[0030](I)根据系统所在位置安装支撑片2、滑轮支柱5、固定套筒7、拉伸位移传感器9。
[0031](2)将钢丝绳4绕待测立式压力容器2—周，钢丝绳4两端分别挂重物件6，利用重物件6的重力使得钢丝绳4处于紧绷状态;将重物件放入固定套筒7内，确保重物件6只在垂直方向产生位移;将拉伸位移传感器9的螺纹拉头与重物件6底部的六角螺栓连接。
[0032](3)对待测立式压力容器2进行注水加压处理，使得立式压力容器2按照相关标准要求产生塑性变形，用拉伸位移传感器9记录钢丝绳4位移数据，通过上位机数据处理得到待测立式压力容器2的环向应变，其中环向应变=拉伸位移传感器9的总位移量/立式压力容器2的初始周长。
[0033]以上所述仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其进行限制。对本技术方案所述的技术特征可以进行简单的修改和替换，但其本质并不脱离本实用新型的精神和范围。
【主权项】
1.一种立式压力容器应变强化环向应变率测量系统，其特征在于，包括围绕立式压力容器的钢丝绳、钢丝绳两端位移传感器、两个滑轮、两个重物件； 钢丝绳围绕立式压力容器水平圆周一圈，且钢丝绳围绕立式压力容器水平圆周一圈后在同一水平直线上向外延伸，钢丝绳水平向外延伸的直线与容器的水平圆周相切，钢丝绳水平向外延伸后经由滑轮变为垂直向下，钢丝绳的两端分别挂有重物件，重物件的下端分别挂有位移传感器。2.按照权利要求1的一种立式压力容器应变强化环向应变率测量系统，其特征在于，两个滑轮分别由滑轮支柱支撑固定，所述的重物件为圆柱体，在圆柱体的外面设有固定套筒，固定套筒固定在滑轮支柱上，重物件可在固定套筒内垂直无阻力上下移动。3.按照权利要求1的一种立式压力容器应变强化环向应变率测量系统，其特征在于，还包括多个防止钢丝绳滑落的支撑片，支撑片均匀分散固定在立式压力容器表面水平圆周上。4.按照权利要求1的一种立式压力容器应变强化环向应变率测量系统，其特征在于，重物件上端带有半圆吊环，半圆吊环用于方便连接钢丝绳;重物件下端带有六角螺栓，六角螺栓用于连接位移传感器上的不锈钢拉头。5.按照权利要求4的一种立式压力容器应变强化环向应变率测量系统，其特征在于，钢丝绳围绕在立式压力容器上，钢丝绳的两端分别穿过重物件上端半圆吊环，并通过不锈钢U型夹头固定。6.按照权利要求1的一种立式压力容器应变强化环向应变率测量系统，其特征在于，固定套筒采用焊接的形式固定在滑轮支柱上，套筒竖直方向的长度大于拉绳位移传感器在应变强化过程中的行程。
【文档编号】G01B21/32GK205642347SQ201520911948
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2015年11月16日
【发明人】钱才富, 汤岚清, 邱平, 刘金凯, 李慧芳, 王昕
【申请人】北京化工大学, 河北思科德低温设备有限公司