Из устройств новых типов для измерения ползучести следует отметить устройство МЭИ, в котором в качестве критерия ползучести используется скорость увеличения диаметра труб паропровода во времени [22].
Измерения производятся без снятия изоляции как из неработающем холодном, так и на работающем горячем паропроводе. При использовании этого устройства введение поправки на разность температурных расширений стенки паропровода и деталей устройства не требуется, так как измерения производятся в одинаковых температурных условиях. Результаты измерений на холодном и на горячем паропроводе согласуются менаду собой, однако измерения на холодном паропроводе отличаются несколько большей стабильностью.
Рис. 2-7. Устройство МЭИ для эксплуатационного наблюдения за ползучестью труб паропроводов.
1 — скоба; 2 — стержень; 3 — трубка; 4 — наконечная стержня (нержавеющая сталь); 5 — наконечник трубы (нержавеющая сталь); 6 — защитный колпачок; 7 — кожух; 8 — проволока; 9 — втулка; 10 — контрольная плитка; 11 — индикатор; 1 — установка пула на индикаторе по контрольной плитке; II — установка индикатора с втулкой на трубке при измерениях.
Устройство позволяет вести наблюдение за ползучестью на работающем паропроводе с точностью ±0,02 мм. При измерениях на холодных трубах точность повышается до ±0,01 мм.
Рассматриваемое устройство состоит из скобы, охватывающей половику окружности трубы паропровода и одним концом приваренной к стенке этой трубы (рис. 2-7). К свободному концу скобы прикреплен стержень, который через трубку выводится на 40—60 мм за пределы теплоизоляции. Трубка также приварена одним концом к трубе в точке, диаметрально противоположной приваренному концу скобы. Трубка и стержень должны быть выполнены из стали одной марки, а скоба — из того же материала, что и трубы паропровода. К свободным концам стержня и трубки привариваются наконечники из нержавеющей стали. На время между измерениям тщательно обработанные торцевые поверхности трубки и стержни закрываются защитным колпачком. Чтобы теплоизоляция не давила на скобу и в процессе эксплуатации паропровода не зажимала ее, скоба закрывается сверху металлическим кожухом. Для снятии остаточных деформаций, возникающих в скобе при ее изготовлении, скобу необходимо термически обрабатывать. Измерению подлежат расстояние между торцевыми поверхностями трубки и стержня, которое увеличивается с увеличением диаметра труб паропровода в процессе ползучести. В качестве измерителя используется обычный индикатор часового типа с ценой деления шкалы 0,01 мм. Индикатор должен иметь дополнительное приспособление в виде зажимной втулки, в которой зажата трубка индикатора. Положение втулки на ножке индикатора устанавливается предварительно по контрольной плитке так, чтобы при прижатии штифта и втулки к контрольной плитке стрелка индикатора устанавливалась на заранее заданное значение шкалы. Разность показаний индикатора на плитке и на трубке равна расстоянию h между торцевыми поверхностями трубки и стержня.
Увеличение диаметра труб вследствие ползучести за время τ составляет ΔD=h2—h1, а скорость ползучести ε может быть определена по формуле
В каждой контрольной точке трубы необходимо иметь по два устройства данного типа для производства измерений в двух взаимно перпендикулярных направлениях.
Устройства МЭИ установлены на паропроводах высокого давления электростанций системы Донбассэнерго. Необходимость сооружения временных лесов и площадок для производства измерений, а также постов ползучести на паропроводах, как и для намерения ползучести по бобышкам, не позволяет считать это устройство отвечающим современным требованиям.
Рис. 2-8. Схема устройства для контроля и наблюдения за ползучестью труб паропроводов, основанная на определении изменения длины окружности трубы.
Имеется несколько устройств, работающих по принципу определения изменения, длины окружности трубы. На рис. 2-8 показано устройство для измерения изменений окружности трубы при помощи постоянно установленной ленты, снабженной измерительными приспособлениями. Концы ленты, на которых нанесена шкала, располагаются один над другими или снабжаются приваренными на некотором расстоянии друг от друга реперами. Необходимое натяжение ленты во время измерения можно обеспечить с помощью встроенной натяжной пружины иди с помощью добавления встроенного натяжного устройства.
Тепловое расширение трубы и измерительной ленты не оказывает влияния на результаты контроля. Шкала с указателем измерительного приспособления выносится за тепловую изоляцию, что позволяет производить измерения в любых эксплуатационных условиях. Однако намерение деформации ползучести лентой следует производить при одинаковом рабочем состоянии трубы, т. е. или в холодном, или в горячем состоянии. Указанное приспособление дает возможность увеличить точность измерений и производить автоматическую регистрацию показаний дистанционно.
Рис. 2-9. Схема устройства для измерения ползучести труб паропроводов с помощью измерительной ленты и индикатора часового типа
Изменение диаметра трубы отражается на измерительной шкале в масштабе 1:10.
Точность измерения, по данным авторов, ±0,02 мм изменения диаметра трубы.
На Змиевской ГРЭС [23] применено устройство для контроля ползучести паропроводов, которое предусматривает измерение длины окружности труб паропровода с помощью измерительной ленты. На рис. 2-9 показан общий вид разборного устройства, установленного на трубе без изоляции. Измерительная лента из готов лева из аустенитной стали.
Для обеспечения хорошего обжатия лентой поверхности труб на последних не должно быть каких-либо шероховатостей или неровностей.
Авторы рекомендуют сравнивать между собой результаты намерений либо на холодных, либо на горячих трубах. Следует, однако, отметить, что при использовании этого устройства необходимо учитывать различие в коэффициентах линейного расширения ленты из аустенитной стали и трубы паропровода из перлитной стали.
До настоящего времени на электростанциях СССР устройств, для измерения деформации ползучести с помощью ленты не нашли широкого применения из-за недостаточной отработанности конструкции.
