一种蒸汽腐蚀疲劳试验系统的利记博彩app
【技术领域】
[0001]本发明属于材料性能测试技术领域，涉及一种蒸汽腐蚀疲劳试验系统。
【背景技术】
[0002]在石油、化工、电力等工业领域，因蒸汽腐蚀疲劳导致的设备失效事故时有发生。如汽轮机、蒸汽压缩机等转子长期在复杂交变载荷和蒸汽腐蚀环境下工作，锅炉、蒸汽发生器、换热器等受气泡交替产生和破灭的影响，汽包和蒸汽管道等受来自相邻设备和内部流体产生的激振、以及压力脉动导致的气柱谐振等作用，均存在蒸汽腐蚀疲劳失效风险，影响设备长周期安全、高效运行。对于此类设备进行结构设计和材料选取时，需要以蒸汽腐蚀环境下的疲劳性能数据为依据，并综合考虑机械、温差应力和蒸汽腐蚀等共同作用。
[0003]目前，我国测试材料在蒸汽腐蚀环境下疲劳性能的试验系统仍比较匮乏，虽然中国专利文献《高温蒸汽环境下的高频疲劳寿命试验系统及试验方法》(公开号:CN103954514A)报道了一种高温蒸汽环境下的疲劳寿命试验系统，但其主要针对电力装备中的汽轮机叶片等，侧重于考虑测试湿蒸汽中氧气含量对材料疲劳性能的影响，无法完全模拟石油、化工、电力等工业领域中的各种不同温度及不同状态下的蒸汽腐蚀环境。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种蒸汽腐蚀疲劳试验系统，本系统能够满足模拟石油、化工、电力等工业领域中更宽广的蒸汽环境温度范围需求，实现精确的温度调控，为服役于蒸汽腐蚀环境和交变载荷作用下的设备选材设计和寿命评价提供支撑。
[0005]为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案是:
[0006]一种蒸汽腐蚀疲劳试验系统，包括疲劳试验机以及设置在疲劳试验机上的疲劳加载夹具，本系统还包括蒸汽环境密封筒、加热炉和蒸汽发生箱，
[0007]所述疲劳试验机用于提供疲劳载荷，并通过所述疲劳加载夹具将疲劳载荷施加到疲劳试样上进行试验；
[0008]所述蒸汽环境密封筒包覆在所述疲劳试样的外侧，用于向疲劳试样提供密封的蒸汽环境；
[0009]所述加热炉用于对蒸汽环境密封筒中的蒸汽进行二次加热；
[0010]所述蒸汽发生箱用于向蒸汽环境密封筒中提供蒸汽。
[0011]优选的，所述疲劳加载夹具包括分别夹持在疲劳试样两端的上夹持部和下夹持部，所述上夹持部自上而下依次设置有上连接法兰和上密封法兰，所述下夹持部自下而上依次设置有下连接法兰和下密封法兰；
[0012]所述蒸汽环境密封筒包括彼此固接且连通的密封筒体和波纹管，蒸汽环境密封筒的上下两端分别与疲劳加载夹具中的上密封法兰和下密封法兰固接并密封，且蒸汽环境密封筒上还设置有与所述蒸汽发生箱的第一蒸汽管道相连的蒸汽入口以及与所述蒸汽发生箱的第二蒸汽管道相连的蒸汽出口。
[0013]进一步的，所述密封筒体的筒长大于波纹管的管长，且所述密封筒体包覆在所述疲劳试样的周侧，所述加热炉包覆在密封筒体的外侧；所述蒸汽入口设置在所述密封筒体上，所述蒸汽出口设置在波纹管与疲劳加载夹具相固接的法兰盘上。
[0014]优选的，所述蒸汽发生箱中设置有蒸汽发生器和蓄水箱，所述蒸汽发生器与所述蓄水箱之间通过单向阀相连，所述蒸汽发生器与所述蒸汽环境密封筒之间分别连接有第一蒸汽管道和第二蒸汽管道。
[0015]进一步的，所述蒸汽发生箱中还设置有冷却水箱和冷却水栗，所述冷却水箱与所述冷却水栗的入口之间设置有第四冷却水管，所述冷却水栗的出口设置有通向所述疲劳加载夹具并对疲劳加载夹具进行冷却的、依次连接的第三冷却水管、第二冷却水管和第一冷却水管，所述第一冷却水管的出水口插设在所述冷却水箱中。
[0016]更进一步的，所述蒸汽环境密封筒的下侧设置有便于冷凝水自流通向第一冷却水管的冷凝水管。
[0017]优选的，所述蒸汽发生箱的箱体外侧设置有连接螺杆，所述加热炉通过可折叠炉架与所述连接螺杆可转动地连接在一起。
[0018]进一步的，所述连接螺杆与蒸汽发生箱的箱体之间构成螺纹连接，所述连接螺杆上设置有便于调节器连接螺杆高度的手轮。
[0019]优选的，所述疲劳加载夹具的包覆在蒸汽环境密封筒内部的部分上安装有可对疲劳试样的温度进行实时监测的热电偶。
[0020]优选的，所述蒸汽发生箱的底部安装有移动脚轮。
[0021]与现有技术相比，本发明的有益效果在于:
[0022]I)、本发明在工作时，由蒸汽发生箱提供初级蒸汽，初级蒸汽通过蒸汽管道进入蒸汽环境密封筒中，然后通过加热炉对蒸汽环境密封筒内的初级蒸汽进行二次加热以达到试验所需的温度，从而本发明能够模拟更为宽广的蒸汽温度范围状况，满足从湿蒸汽到不同过热蒸汽的各种试验环境的需求，为测试循环交变载荷与蒸汽腐蚀环境共同作用下的材料的疲劳性能提供了良好的平台，试验结果可为服役于蒸汽腐蚀环境和交变载荷作用下的设备选材设计和寿命评价提供支撑。
[0023]2)、本发明中的热电偶安装在疲劳加载夹具上，实际工作时可将热电偶的位置设置为最大限度的接近疲劳试样，由此测得的温度不但准确可靠，而且热电偶与控制器相配合，能够实现精确的温度调控，进一步提升了试验结果的准确性和可靠性。
[0024]3)、本发明进行试验所需的蒸汽腐蚀环境由蒸汽环境密封筒提供，蒸汽环境密封筒的结构紧凑可靠，其两端分别与疲劳加载夹具的上、下密封法兰连接，且连接处进行密封，由此不但完美地模拟了实际工况，而且有效地降低了蒸汽的消耗量，并大大提高了试验装置的安全性能。
[0025]4)、本发明中的蒸汽环境密封筒由密封筒体和波纹管构成，密封筒体的主要功能是为疲劳试样提供一个良好地蒸汽环境条件，而波纹管的主要功能则是通过其自身的伸缩变形，吸收整个蒸汽环境密封筒由热胀冷缩或其他原因而产生的轴向尺寸变化，从而实现蒸汽环境密封筒的整体长度的循环可控，有效地将动密封转变为静密封。本发明的这种密封结构不仅改善和提高了密封效果，而且提高了设备长周期运行的可靠性。
[0026]5)、本发明中的蒸汽发生箱中设有向蒸汽发生器提供水源的蓄水箱，这种设计确保了试验能够持续稳定的进行，在提高设备自身安全性的同时还进一步起到了节能的作用。
[0027]6)、本发明中还设置有由冷却水箱、冷却水栗和冷却水管构成的水冷系统，所述水冷系统可以对疲劳加载夹具与疲劳试验机相连接的两端部进行有效地冷却，从而一方面确保处于蒸汽环境密封筒中的疲劳加载夹具能够在高温蒸汽环境中按照设定要求施加载荷，另一方面使得与疲劳试验机相连接的疲劳加载夹具的两端部仍然保持常温状态，因此疲劳试验机能够免受高温影响而持续可靠稳定的工作。
[0028]7)、本发明中的蒸汽发生箱通过连接螺杆和可折叠炉架对加热炉提供支撑，由于连接螺杆上安装有可调节连接螺杆上下移动的手轮，同时蒸汽发生箱的下侧安装有便于蒸汽发生箱四处移动的移动脚轮，从而蒸汽发生箱通过其自身和连接螺杆的移动，能够对加热炉的位置进行调整和定位，极大地方便了试验的操作。
【附图说明】
[0029]图1是本发明的系统结构示意图。
[0030]图2是疲劳试验机的结构示意图。
[0031]图3是加载夹具和疲劳试样相连接后的结构示意图。
[0032]图4是蒸汽环境密封筒示意图。
[0033]图5是加热炉的结构示意图。
[0034]图6是蒸汽发生箱体的结构示意图。
[0035]图7是图6的A-A向剖视图。
[0036]图中标记的含义如下:
[0037]10 一疲劳试验机IlA—试验机上法兰盘 IlB—试验机下法兰盘
[0038]20—疲劳加载夹具 2IA—上连接法兰2IB—下连接法兰
[0039]22A—上密封法兰 22B—下密封法兰23—疲劳试样 24—热电偶
[0040]30—蒸汽环境密封筒 31A—蒸汽出口31B—蒸汽入口
[0041]32—波纹管33—密封筒体
[0042]40—加热炉41 一加热炉筒体42—可折叠炉架
[0043]50—蒸汽发生箱5IA—第一冷却水管 5IB—第二冷却水管
[0044]51C—第三冷却水管 51D—第四冷却水管
[0045]52A—第一蒸汽管道 52B—第二蒸汽管道 52C—冷凝水管
[0046]53A—连接螺杆53B—手轮54—移动脚轮
[0047]55—蒸汽发生器56—蓄水箱57—单向阀
[0048]58—冷却水箱59—冷却水栗
【具体实施方式】
[0049]下面结合附图对本发明的工作过程做进一步说明。
[0050]如图1?7所示，本蒸汽腐蚀疲劳试验系统包括如下组成部分:包括疲劳试验机10、疲劳加载夹具20、蒸汽环境密封筒30、加热炉40、蒸汽发生箱50。
[0051 ] 所述疲劳试验机10上设有试验机上法兰盘IIA和试验机下