化工容器在工作中一般要承受壓力載荷作用，在設(shè)計(jì)制造及交付使用的過(guò)程中，需要進(jìn)行內(nèi)壓承載強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)合理性評(píng)估。通用的方法就是采用水壓試驗(yàn)，試驗(yàn)時(shí)，利用水壓應(yīng)變電測(cè)系統(tǒng)，可以檢測(cè)應(yīng)變數(shù)值，并對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行分析，為結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供試驗(yàn)數(shù)據(jù)。本文基于電測(cè)法溫度補(bǔ)償測(cè)量的基本原理。采用應(yīng)變測(cè)試設(shè)備，以某化工容器為測(cè)試對(duì)象，分析電測(cè)法結(jié)果對(duì)容器設(shè)計(jì)的指導(dǎo)作用。

某化工容器在工作中需要承載應(yīng)力為1MPa的內(nèi)壓載荷，在研制階段，對(duì)試驗(yàn)容器進(jìn)行水壓試驗(yàn)，測(cè)定容器在1MPa內(nèi)壓下的應(yīng)變分布，為設(shè)計(jì)改進(jìn)提供指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

測(cè)點(diǎn)布置

采用電測(cè)法對(duì)容器相應(yīng)部位進(jìn)行應(yīng)變測(cè)試，水壓試驗(yàn)壓強(qiáng)為1MPa。分別在容器的桶段和前后封頭設(shè)置了42個(gè)測(cè)點(diǎn)。

加載與測(cè)試設(shè)備

加載與測(cè)試設(shè)備主要包括，移動(dòng)式水泵；電阻應(yīng)變片，阻值為120±0.2Ω，靈敏度系數(shù)為224±1%；溫度補(bǔ)償試件；與試驗(yàn)容器材料相同的同批取樣試件；電阻應(yīng)變儀采用聚航科技的JHYC靜態(tài)應(yīng)變儀。

應(yīng)變測(cè)試步驟

容器表面打磨-粘貼應(yīng)變片-連接測(cè)試線纜-測(cè)試線路復(fù)查-水泵與容器連接-試驗(yàn)加載-1MPa穩(wěn)壓-應(yīng)變數(shù)據(jù)采集

應(yīng)變測(cè)試采用對(duì)臂測(cè)量接橋方式，并考慮溫度補(bǔ)償。采用壓力量程為5MPa的移動(dòng)式水泵，水泵壓力出水口通過(guò)管路與容器后封頭堵蓋連接部位相連。在容器對(duì)應(yīng)部位粘貼應(yīng)變片，并將其通過(guò)測(cè)試導(dǎo)線連接在電阻應(yīng)變儀對(duì)應(yīng)編號(hào)的接線柱上，將溫度補(bǔ)償試件連接在電阻應(yīng)變儀溫度補(bǔ)償接線柱上。啟動(dòng)連接應(yīng)變儀的計(jì)算機(jī)應(yīng)變采集軟件，準(zhǔn)備試驗(yàn)。一切準(zhǔn)備好后，啟動(dòng)水泵，開始對(duì)容器加載，并注意觀察壓力表的讀數(shù)，當(dāng)壓力接近1MPa時(shí)，進(jìn)行穩(wěn)壓，并在計(jì)算機(jī)上采集應(yīng)變數(shù)據(jù)，連續(xù)采集5次，以平均值作為后測(cè)試結(jié)果。

測(cè)試結(jié)果分析

測(cè)試中發(fā)現(xiàn)封頭部位的應(yīng)變較大，前封頭部位在測(cè)點(diǎn)27的應(yīng)變大，數(shù)值6200με。后封頭大值出現(xiàn)在測(cè)點(diǎn)31，數(shù)值為7200με及封頭與堵蓋連接部位。以試驗(yàn)結(jié)果為指導(dǎo)，在設(shè)計(jì)改進(jìn)中對(duì)相應(yīng)部位進(jìn)行結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)。結(jié)構(gòu)改進(jìn)測(cè)試后，應(yīng)變得到明顯改善，測(cè)點(diǎn)27附近應(yīng)變降為5300με，測(cè)點(diǎn)31應(yīng)變降為5800με，符合設(shè)計(jì)指標(biāo)的要求。

以應(yīng)變電測(cè)基本原理為基礎(chǔ)，在某化工容器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，測(cè)試水壓載荷下的應(yīng)變，并考慮采用溫度補(bǔ)償測(cè)試法，獲取容器承載作用時(shí)主要部位外表面的應(yīng)變分布狀況，可為結(jié)構(gòu)改進(jìn)提供可靠的試驗(yàn)依據(jù)。