水压下应变测量防护胶附加应变的测定及引出导线的密封

    1　引言

    在化工、石油、动力等工程中,有很多承受高压液体,气体作用的容器。这些压力容器的强度必须十分可靠,否则,压力容器一旦破裂将发生严重事故。为了确保安全起见,每个压力容器在正式使用之前,都要进行耐压实验,而安全、经济的耐压实验是打入高压水。目前,压力容器在高压水的作用下,内壁的应变测量均采用应变片电测法。由于水的导电性和高压水的强渗透性,使得在高压水作用下的应变测量和常规的应变测量不尽相同。为了防止高压水向应变片处渗透,以稳定应变片的粘贴质量,确保足够的绝缘电阻值。应变片表面需要粘贴一层防护胶,而防护胶会对应变片产生附加应变。为了防止高压水渗出,以保持容器内压力的稳定,应变片的引出导线必须通过密封装置才能引出容器外。因此,水压下应变测量必须解决以下两方面的问题:(1)防护胶附加应变的测定;(2)引出导线的密封。

    2　附加应变的测定

    2·1测定实验装置

    2·2附加应变测定过程及原理

    应变片防护引起的附加应变,可用如图1所示实验装置测定。对应变片进行检查之后,用手提砂轮机清除模型内壁测点处的油漆、锈斑,使表面平整,然后用纱布将表面打磨光,打出与贴片方向成45°的交叉微细条纹。KH502胶将应变片粘贴在测点处。绝缘电阻达到100兆欧以上。

    实验所用应变片为FB-0013(90°)应变花,设定K为2·0000,然后测加防护和不加防护的两个应变片灵敏度系数K₁,K₂,及应变ε₁和ε₂。

    再将K设定为K1,测不同挠度下的ε₁,ε₂,可得:

Δε则是附加应变。

    本次实验用比较常用的704胶和914胶防护作比较,确定合适的防护胶,并测出其附加应变。

    2·3测定结果如表1~5所示

    从附加应变曲线回归方程可以看出,704胶效果比较好。在本次实验中选取704胶做内层防护胶。根据704胶的附加应变曲线及线性回归方程,作如下修正:

     3　引出导线的密封

    本实验采用防水剂密封装置,引出线的密封装置安装在模型容器的顶端平盖上。引线3穿过密封外壳1的小孔(引线不能交叉,以免产生间隙),为了防止导线的塑料外皮因收缩而产生间隙,将引线中间一小段塑料外皮剥去。密封外壳内注入914胶作为防水密封剂。该装置的结构如图4所示。

    4　结束语

    本文通过对比较常用的704和914胶附加应变的测定,得出了附加应变曲线及公式,这样,水压下应变测量时可以得出器壁的真实应变,减少误差,并解决了水压下引出导线的密封问题,使水压下应变测量结果更加精确。