应变片法在水轮机蜗壳座环打压试验应力测试中的应用

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1、爆'龟机(EXPL0sIoN-lPR00F眦cTRIcMAcHINE)第45雾)应变片法在水轮机蜗壳座环打压试验应力i=贝中的应用张兰芝，闫波，王飞哈尔滨电机厂有限责任公司，黑龙江哈尔滨(150040)摘要介绍了应变片法测量水轮机蜗壳座环在打压试验时的应力，通过试验不仅获得了某电站水轮机蜗壳座环在打压试验时的真实应力，而且经过试验数据和有限元计算结果的对比，从而进一步验证了有限元法计算所得到的应力的准确性。关键词应变片；蜗壳座环；打压试验；有限元中图分类号TM312文献标识码B文章编号1008-7281(2010)05-0036-02TheAppli

2、cationofFoilGaugeMethodtoStressMeasurementinBulgeTestforScrollCaseSocketRingofWaterTurbineZhangLanzhi，YanBo，andWangAbstractThispaperintroducesthefoilgaugemethodtomeasurestressinscrollcasesocketringofwaterturbineby、bulgetest．Thistestnotonlygetsthetruestressofitinapowerstation，bu

3、talsofurtherverifiestheaccuracyofstresscalculatedbyfinite—ele—mentmethodbasedoncomparisonbetweentestdataandcalculationresults．KeywordsF0ilgauge；scrollcasesocketring；bulgetest；finiteelement路的相邻边，使得温度引起的被测点处的应变和0引言补偿片的应变相同，这样温度引起的输出电压为通常情况下，水轮机的蜗壳座环安装完毕后，零，从而避免了环境温度对应变的影响。需要在工地进行

4、充水打压试验。打压试验的目的主要是为了检验焊缝的质量和蜗壳座环的结构强匦H悃度以及消除焊接残余应力。因此有必要在打压过图1打压试验结构应力测试系统原理框图程中对蜗壳、座环等的高应力部位进行监测，确定2试验测点布置结构的真实应力水平，通过试验得到的数据还可以与有限元法计算得到的结果进行对比。在水轮通常蜗壳座环进口段的应力是最大的，因此，机蜗壳座环打压试验的实际工程应用中，通常采我们把测点布置在进口段的1#固定导叶和一x断用应变片法进行测试，该法具有使用方便、操作简面的蜗壳上，共布置8个测点。1、2、3、4为1#固单、相对稳定、灵敏度高、测量结果可靠等优

5、点。定导叶上的测点，这4个测点均在水中。在一x本文主要介绍了采用应变片法测量某电站水轮机的断面上，距焊缝200mm处按下列方式布有4个蜗壳座环打压试验过程中的应力，并阐述了应变测点。即5、6点为过渡段上的测点，与一x断面片在密闭容器水中的防护措施以及引线引出的密对称布置，间距40mm；7、8点为蜗壳上的测点，间封问题。距90。布置。这4个测点裸露在空气中。测点的具体布置位置见图2。1试验原理由于固定导叶上的4个测点处于水中，因此应变片法测试系统的原理框图如图1所示。需要做特殊的防护处理，并使其引线从密封装置应变片的测量值经转换箱进入到YJD．27型引

6、出，以防止打压时水顺着引线流出，这是试验取应变仪后，读出应变值，再根据换算公式得到应力得成功的关键步骤。为此，在水中我们采用环氧值。在应变的测量中会遇到一个问题，那就是电树脂加凡士林覆盖的方法来防护应变片，以保证站现场环境温度对应变的影响。为解决这个问其绝缘性能，如图3所示。为了解决信号线从蜗题，我们应用了温度补偿法，将温度补偿片联入桥壳内部向外引出时的封水问题，采用了特制的密36第45卷躇(总雾第5156期)(ExXPLoOsSIoON—PRoOoOFELECTRICMACHINE)玢r万爆夺'l龟艺札死’封装置，结构简图见图4。按下列顺序升压0．

7、0一1．0—2．oMpa，然后撤压至1．0MPa；1．0—2．0—3．0Mpa，然后撤压至2．0MPa；2．0—3．0—4．0Mpa保压1．5小时后撤压。臼一『【‘按顺序升压时，每一压力下要保持10min记录各点的应力。表1列出了试验测量结果。表1不同压力下应力测量结果图2蜗壳座环打压试验应力测点布置图工况测点02．O3．04．OMPaMPaMPaMPaMPa1#1．040．085．0131．517O．62#一2．037．288．O134．8172．83#一3．030．466．095．2180．04#2．025．659．297．6182．0图3水中测

8、点防护示意图5#一3．230．847．268．0108．0上盖板6#1．O19．644．058．O104．0