CN109187070B - 一种获取在役高温高压管道小冲杆试样的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种获取在役高温高压管道小冲杆试样的方法，包括1)确定小冲杆试样的直径，选取对应直径的空心钻头；2)确定小冲杆试样的长度；3)采用磁力钻机在管道上钻孔，直至到达小冲杆试样长度停止钻孔，出现待切割的小冲杆试样；4)用绝缘漆刷涂除试样，在待切割的小冲杆试样的根部倒满电火花切削液，再采用便携式电火花机和L型钨钢电极切割试样根部，直至能够取下小冲杆试样；5)在在役管道上攻丝，做成螺纹，并采用同材质的螺栓进行填充并焊接固定。采用本发明方法不仅采可以满足小冲杆试样要求，还可以避免为取试样而购买昂贵的国际通用的电火花取样装置，降低取样成本。

Description

一种获取在役高温高压管道小冲杆试样的方法
技术领域
本发明涉及小冲杆试验技术领域，更具体地说，涉及一种获取在役高温高压管道小冲杆试样的方法。
背景技术
电、核电、石油化工及冶金行业中有大量的在役锅炉、压力容器和压力管道等承压设备，设备材料长期在高温下服役或中子辐照后会受到不同程度的损伤和性能退化，如何检测、评价材料状况和预测剩余寿命一直是行业内的热点问题。传统常规试验方法只能有损地割断管道取试样，然后进行材料各种性能的测试评定，这种做法对原设备结构有明显的损伤与破坏，既不经济，也限制了在役设备的评定。小冲杆试验是近年来迅速发展起来的一种既不需要破坏整个管道又能确定材料性能的新型试验方法。目前小冲杆试验取样主要集中在电火花取样，但取样设备国外垄断，且价格也在900万元以上，每次取样耗材也在万元一样，严重影响该新型实验的普及和推广。
因此，如何降低取样成本，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明所要解决的技术问题是如何降低取样成本，为此，本发明提供了一种获取在役高温高压管道小冲杆试样的方法。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种获取在役高温高压管道小冲杆试样的方法，包括步骤：
1）确定小冲杆试样的直径，选取对应直径的空心钻头；
2）确定小冲杆试样的长度；
3）采用磁力钻机在管道上钻孔，直至到达小冲杆试样长度停止钻孔，出现待切割的小冲杆试样；
4）用绝缘漆刷涂小冲杆试样，在待切割的小冲杆试样的根部倒满电火花切削液，再采用便携式电火花机和L型钨钢电极切割试样根部，直至能够取下小冲杆试样；
5）在在役管道上取下小冲杆试验的部位进行攻丝，做成螺纹，并采用同材质的螺栓进行填充并焊接固定。
优选地，在上述获取在役高温高压管道小冲杆试样的方法中，所述确定小冲杆试样的长度具体为：
采用超声波探伤仪测量实际壁厚，得到在役管道最小需要壁厚，所述实际壁厚与所述最小需要壁厚之差为小冲杆试样的长度。
优选地，在上述获取在役高温高压管道小冲杆试样的方法中，所述得到在役管道最小需要壁厚具体为：
Figure 524365DEST_PATH_IMAGE002
；
其中，
Figure 113609DEST_PATH_IMAGE004
：最小需要壁厚，mm，p为计算压力，MPa，
Figure 893346DEST_PATH_IMAGE006
管道外径，mm，
Figure 288555DEST_PATH_IMAGE008
许用应力，MPa，
Figure 837348DEST_PATH_IMAGE010
最小减弱系数。
优选地，在上述获取在役高温高压管道小冲杆试样的方法中，所述焊接为氩弧焊。
优选地，在上述获取在役高温高压管道小冲杆试样的方法中，所述氩弧焊的焊角高度≥0.8倍的小冲杆试样的直径。
优选地，在上述获取在役高温高压管道小冲杆试样的方法中，所述小冲杆试样的直径为25mm。
从上述的技术方案可以看出，本发明采用磁力钻孔法和电火花机取出小冲杆试样的棒材，可以满足小冲杆试样要求，既可以避免为取试样而购买昂贵的国际通用的电火花取样装置，又可以最小程度的破坏原管道，防止钻透在役管道，造成高温高压管道的物理损伤，确保其有效厚度内无任何损伤。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例所提供的一种获取在役高温高压管道小冲杆试样的方法的流程示意图。
具体实施方式
为此，本发明的核心在于提供一种获取在役高温高压管道小冲杆试样的方法，以降低取样成本。
此外，下面所示的实施例不对权利要求所记载的发明内容起任何限定作用。另外，下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的发明的解决方案所必需的。
请参阅图1，一种获取在役高温高压管道小冲杆试样的方法，包括：
步骤S1、确定小冲杆试样的直径，选取对应直径的空心钻头；该小冲杆试样的直径根据压痕试验进行确定，在本发明实施例中所述小冲杆试样的直径优选地为25mm。
步骤S2、确定小冲杆试样的长度；其中，所述确定小冲杆试样的长度具体为：采用超声波探伤仪测量实际壁厚，得到在役管道最小需要壁厚，所述实际壁厚与所述最小需要壁厚之差为小冲杆试样的长度。
在上述获取在役高温高压管道小冲杆试样的方法中，所述得到在役管道最小需要壁厚具体为：
Figure DEST_PATH_IMAGE011
；
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE003
：最小需要壁厚，mm，p为计算压力，MPa，
Figure DEST_PATH_IMAGE012
管道外径，mm，
Figure DEST_PATH_IMAGE013
许用应力，MPa，
Figure DEST_PATH_IMAGE014
最小减弱系数。
步骤S3、采用磁力钻机在管道上钻孔，直至到达小冲杆试样长度停止钻孔，出现待切割的小冲杆试样；
步骤S4、用绝缘漆刷涂小冲杆试样，在待切割的小冲杆试样的根部倒满电火花切削液，再采用便携式电火花机和L型钨钢电极切割试样根部，直至能够取下小冲杆试样。
步骤S5、在在役管道上取下小冲杆试样的部位进行攻丝，做成螺纹，并采用同材质的螺栓进行填充并焊接固定。所述焊接为氩弧焊，所述氩弧焊的焊角高度≥0.8倍的小冲杆试样的直径。
本发明采用磁力钻孔法和电火花机取出小冲杆试样的棒材，可以满足小冲杆试样要求，既可以避免为取试样而购买昂贵的国际通用的电火花取样装置，又可以最小程度的破坏原管道，防止钻透在役管道，造成高温高压管道的物理损伤，确保其有效厚度内无任何损伤。
可以避免传统测试材料取样时取一长段管道造成后期新购管道和焊接管件的费用，大幅度提高工作效率。
可以代替常规电火花取样装置取样，目前电火花取样装置国外垄断，价格在千万左右，效率低下且每次取样需要的耗材也在万元以上。
可以代替磁力钻深孔取样。深孔取样直径有最大限制（不能大于开孔补强计算最大直径），深孔取样同时破坏管道厚度方向上的完整性，不容易被电厂专工接受，影响新技术的推广。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种获取在役高温高压管道小冲杆试样的方法，包括步骤：
1）确定小冲杆试样的直径，选取对应直径的空心钻头；
2）确定小冲杆试样的长度；
3）采用磁力钻机在管道上钻孔，直至到达小冲杆试样长度停止钻孔，出现待切割的小冲杆试样；
4）用绝缘漆刷涂小冲杆试样，在待切割的小冲杆试样的根部倒满电火花切削液，再采用便携式电火花机和L型钨钢电极切割试样根部，直至能够取下小冲杆试样；
5）在在役管道上取下小冲杆试验的部位攻丝，做成螺纹，并采用同材质的螺栓进行填充并焊接固定。
2.如权利要求1所述的获取在役高温高压管道小冲杆试样的方法，其特征在于，所述确定小冲杆试样的长度具体为：
采用超声波探伤仪测量实际壁厚，得到在役管道最小需要壁厚，所述实际壁厚与所述最小需要壁厚之差为小冲杆试样的长度。
3.如权利要求2所述的获取在役高温高压管道小冲杆试样的方法，其特征在于，所述得到在役管道最小需要壁厚具体为：
Figure DEST_PATH_IMAGE002
；
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE004
：最小需要壁厚，mm，p为计算压力，MPa，
Figure DEST_PATH_IMAGE006
管道外径，mm，
Figure DEST_PATH_IMAGE008
许用应力，MPa，
Figure DEST_PATH_IMAGE010
最小减弱系数。
4.如权利要求1所述的获取在役高温高压管道小冲杆试样的方法，其特征在于，所述焊接为氩弧焊。
5.如权利要求4所述的获取在役高温高压管道小冲杆试样的方法，其特征在于，所述氩弧焊的焊角高度≥0.8倍的小冲杆试样的直径。
6.如权利要求1所述的获取在役高温高压管道小冲杆试样的方法，其特征在于，所述小冲杆试样的直径为25mm。
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