本发明专利技术提供了一种管板焊接堵头热疲劳测试方法和管板焊接堵头热疲劳测试装置，涉及材料工程测试技术领域，为解决无法模拟堵头的真实使用环境的问题而设计。管板焊接堵头热疲劳测试方法，包括进行多次的变温循环，并且在进行多次所述变温循环之后进行样品检测，所述变温循环包括在堵头的两侧形成预设压强差和预设温度差的加热阶段。本发明专利技术提供的管板焊接堵头热疲劳测试方法可以将封堵堵头两侧的温度差异和压力差异同时考虑进来，在两者耦合作用下进行测试，有效提高了测量效率以及测量的精确性。确性。确性。
【技术实现步骤摘要】
管板焊接堵头热疲劳测试方法和测试装置
[0001]本专利技术涉及材料工程测试
，具体而言，涉及一种管板焊接堵头热疲劳测试方法和管板焊接堵头热疲劳测试装置。
技术介绍
[0002]换热器是将热能通过换热介质实现转换的一种机械设备，广泛应用于发电、石油化工、制药等领域，其常利用换热管和换热管板的设计来实现热能转换。其中换热管和换热管板之间可以通过胀接、焊接与胀焊复合等多种方式来连接，其中焊接是最常用的连接方式。蒸汽发生器是火电及核电系统中的关键设备，是焊接管板换热器的典型应用代表，因此管子与管板焊接接头的质量对供电设备的安全运行具有重要的意义。
[0003]传热管为了实现高的换热效率，通常厚度不宜过大，因此管子与管板焊接接头是蒸汽发生器的薄弱环节，服役过程中，传热管长期在高温、高压及高辐射剂量介质的冲刷下，会产生机械或化学的损伤，造成传热管破损使换热介质相互混合，使换热效率下降以及有放射物质泄露的巨大风险。因此，换热管失效后要对换热管破损的出入口进行封堵。封堵的方式主要有机械堵管、焊接堵管与复合堵管等多种方式，堵管完成后的堵头在蒸汽发生器启停过程中会受到高温高压液体或气体的冲击，因此堵头的热疲劳性能是堵管工艺优化与评价的重要指标，而目前通过加热再水淬的方式不能依据堵头的服役环境对热疲劳性能进行有效测量。
技术实现思路
[0004]本专利技术的第一个目的在于提供一种管板焊接堵头热疲劳测试方法，以解决现有无法模拟堵头的真实使用环境的技术问题。
[0005]本专利技术提供的管板焊接堵头热疲劳测试方法，包括进行多次的变温循环，并且在进行多次所述变温循环之后进行样品检测，所述变温循环包括在堵头的两侧形成预设压强差和预设温度差的加热阶段。
[0006]本专利技术管板焊接堵头热疲劳测试方法带来的有益效果是：
[0007]由于堵头在修补完成后，实际使用时伴随着换热管内的流体温度的上升，换热管外的吸热流体压强也会随之上升，不会出现单独的放热流体温度上升而吸热流体压强不上升的情形。通过在加热阶段同时在堵头的两侧形成压强差和温度差，进行测试时不但模拟高温时的情况，而且也同时模拟高压所产生的载荷，在两者的耦合作用下进行测试，从而可以更好地模拟堵头在实际使用时的情况。有效地提高了测量效率以及测量的精确性。
[0008]优选的技术方案中，所述加热阶段中，所述堵头的背向加热侧通入流体。
[0009]通过向堵头的背向加热侧通入流体，可以将堵头所吸收的热量，通过流体带走，从而使得堵头背向加热侧的温度低于堵头面向加热侧的温度，模拟出堵头在实际服役时，其内侧为高温高压的气体而外侧温度较低的实际工况。
[0010]优选的技术方案中，所述流体用于使堵头背向加热侧的温度控制在 200℃～300
℃。
[0011]在堵头实际的服役的过程中，由于换热管内的气体温度较高，堵头的温度上升，虽然堵头的外侧也会向外散热，但是温度也明显高于环境温度。将堵头背向加热侧的温度控制在200℃～300℃，与真实的使用环境比较贴近，有利于提高测量的精度。
[0012]优选的技术方案中，所述流体在所述堵头的背向加热侧形成大于等于 20MPa的压强。
[0013]在堵头的实际服役过程中，伴随着换热管内的流体温度上升，换热管外的流体压力也会上升，而且比换热管内的流体压强要大。所以在进行变温循环的过程中，使得堵头的背向加热侧产生大于等于20MPa的压强，与实际使用过程较为接近，有利于更加精准地模拟热疲劳过程。
[0014]优选的技术方案中，所述堵头的面向加热侧的温度在700℃～800℃。
[0015]在堵头的实际服役过程中，换热管的内侧所通过的流体温度可以达到上述的温度，所以将堵头的面向加热侧的温度选定为以上温度，有利于使得测试环境更加接近于真实的服役环境。
[0016]优选的技术方案中，所述样品检测包括金相检测是否出现裂纹。
[0017]通过金相检测是否出现裂纹，能够在金属的堵头出现贯穿的裂缝时发现金属内部的裂纹，避免因为裂纹而产生应力集中进而导致堵头失效。
[0018]优选的技术方案中，所述样品检测还包括氦泄漏检测。
[0019]除了进行金相检测之外，进行氦泄露检测，有利于防止气体自换热管和堵头处泄露，以防堵头在实际服役过程中，出现放射性气体的泄露隐患。
[0020]本专利技术的第二个目的在于提供一种管板焊接堵头热疲劳测试装置，以解决无法模拟堵头的真实使用环境的技术问题。
[0021]本专利技术提供的管板焊接堵头热疲劳测试装置，用于执行上述任一项的管板焊接堵头热疲劳测试方法，所述管板焊接热疲劳测试装置包括加热机构和辅助测试机构，所述加热机构配置为安装在所述堵头的面向加热侧，所述加热机构包括加热组件和第一测温器；所述辅助测试机构配置为安装于所述堵头的背向加热侧，所述辅助测试机构形成换热空间，所述辅助测试机构包括流体输送组件和第二测温器，所述流体输送组件包括流体供给管和流体排出管，所述流体供给管和所述流体排出管与所述换热空间连通。
[0022]通过在管板焊接堵头热疲劳测试装置，在堵头的两侧分别加热和利用流体进行换热，使得堵头两侧可以维持预设温度差的要求，并利用第一测温器和第二测温器，可以分别测量堵头两侧的温度，从而满足温度差的要求。
[0023]优选的技术方案中，所述加热机构还包括第一支架，所述第一支架安装有所述加热组件和所述第一测温器，所述第一支架能够与设有所述堵头换热管固定连接，所述第一测温器配置为与所述堵头的面向加热侧抵接；所述辅助测试机构还包括第二支架，所述第二支架安装有所述流体供给管和所述第二测温器，所述第二测温器配置为与所述堵头的背向加热侧抵接。
[0024]通过设置第一支架，能够使得加热器距离堵头的面向加热侧更近，有利于提高加热效率，还可以使得第一测温器能够与堵头的面向加热侧抵接。设置第二支架，可以缩短流体供给管的出口与堵头的背向加热侧的距离，以使得流体自流体供给管流出之后，尽快与
堵头的背向加热侧进行换热，从而提高冷却效率。并且，第二支架的设置还可以使得第二测温器能够与堵头的背向加热侧抵接。从而，堵头的两侧均有测温器能够直接接触测温，提高了测温的精确性。
[0025]优选的技术方案中，所述辅助测试机构还包括压力表，所述压力表与所述换热空间连通。
[0026]通过设置压力表与换热空间连通，能够测量换热空间的压强，从而实现让堵头两侧同时存在温度差和压强差，以利于模拟堵头的实际使用环境。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本专利技术实施例或
技术介绍
中的技术方案，下面将对实施例或
技术介绍
描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0028]图1为本专利技术实施例提供的管板焊接堵头热疲劳测试方法的流程示意图；
[0029]图2为本专利技术实施例二提供的管板焊接堵头热疲本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种管板焊接堵头热疲劳测试方法，其特征在于，包括进行多次的变温循环，并且在进行多次所述变温循环之后进行样品检测，所述变温循环包括在堵头(31)的两侧形成预设压强差和预设温度差的加热阶段。2.根据权利要求1所述的管板焊接堵头热疲劳测试方法，其特征在于，所述加热阶段中，所述堵头(31)的背向加热侧通入流体。3.根据权利要求2所述的管板焊接堵头热疲劳测试方法，其特征在于，所述的流体用于使堵头(31)背向加热侧的温度控制在200℃～300℃。4.根据权利要求2所述的管板焊接堵头热疲劳测试方法，其特征在于，所述流体在所述堵头(31)的背向加热侧形成大于等于20MPa的压强。5.根据权利要求3所述的管板焊接堵头热疲劳测试方法，其特征在于，所述堵头(31)的面向加热侧的温度在700℃～800℃。6.根据权利要求1
‑
5中任一项所述的管板焊接堵头热疲劳测试方法，其特征在于，所述样品检测包括金相检测是否出现裂纹。7.根据权利要求6所述的管板焊接堵头热疲劳测试方法，其特征在于，所述样品检测还包括氦泄漏检测。8.一种管板焊接堵头热疲劳测试装置，其特征在于，用于执行权利要求1
‑
7中任一项的管板焊接堵头热疲劳测试方法...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨二娟，刘福广，米紫昊，王艳松，王博，刘刚，韩天鹏，张周博，黎俊良，孙睿，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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