管道應力應變測量實驗裝置的布置

管道應力應變狀態(tài)是管道在風險狀態(tài)下受力的綜合變現，關系到管道的力學安*。管道應力應變測量實驗中，使用電阻應變片是*常用的測量方法。

管道應力應變測量實驗裝置的布置：

1、布片方案

布片方案要考慮測點的應力狀態(tài)、構件的受載情況和溫度補償原則。單向應力狀態(tài)測點只貼一個工作片，主方向已知的雙向應力狀態(tài)測點貼兩個工作片，如果主方向未知，則在一點貼三個工作片或采用應變花。當管道承受拉、彎、扭的不同載荷時，應根據測試要求確定應變片的布片方法，以消除測量結果中不需要的載荷影響。在溫度沿構件表面變化不大的測試件中，測點可以按位置分組，同一組的工作片共用一個貼在附近的溫度補償片。

2、粘貼片面要求

去除測試點的防腐層，對該處打磨清理，用工具或化學試劑清除貼片處的漆層、銹層等污垢，然后用銼刀或砂輪打平，再用*號砂紙在試件表面打成45°的斜紋，要求表面平整、無銹、無浮漿等。清理好的表面不要立刻貼片，可先涂一層凡士林暫做保護，待貼片時再進行去除。

3、應變片的粘貼和干燥

應變片的粘貼程序包括選片、選粘貼劑、粘貼和防潮處理等環(huán)節(jié)。

在選擇應變片的規(guī)格和類型時，應注意試件材料的性質和試件的應力。對于應變分布變化比較劇烈的區(qū)域，像滑坡體、塌陷區(qū)、沉管區(qū)等應力集中區(qū)域的測點，應選用柵長小的應變片。而對于均勻的或變化不太劇烈的應變場，像外界風險載荷變化不大的測點區(qū)，可選用柵長稍大的應變片。對于管道表面，一般應選用大柵長的應變片，管道附屬設備、接管處應選用小柵長的應變片。

粘合劑的類型應視應變片基底材料和試件材料的不同而定。在勻質材料上貼片采用氰基丙烯酸類水劑粘合劑。

粘貼前應對測點表面進行清理，以脫脂棉球飽蘸丙酮等揮發(fā)性溶劑清洗待測表面，除去油質、灰塵。清洗后的表面往往略帶酸性，對膠的粘結力有影響，可用棉球蘸堿性溶劑用力擦洗以使表面近于中性，*后用棉球將表面慢慢擦干。

粘貼應變片之前，應在試件上畫出測點的縱橫*心線，縱線應與應變方向一致。用水劑貼片時，先在試件表面的定向標記處和應變片基底上分別涂均勻膠層，待膠層發(fā)粘時迅速將應變片按正確位置就位，并取一塊聚乙烯薄膜蓋在應變片上，用手指沿一個方向滾壓擠出多余膠水，膠層應盡量薄，并保持應變計位置固定?？旄赡z黏貼用手指輕壓2min。當室溫高于15℃和相對濕度低于60%時，應采用人工方式進行干燥，用紅外線燈照射的方式固化膠粘劑，但因管道表面為曲面，干燥過程中應加些壓力。以免應變片翹曲。應變片粘貼后應用萬用表檢查應變片無短路和斷路，用單臂電橋測量應變片，其電阻值應與粘貼前基本相同；用兆歐表測量應變片與試件的絕緣電阻，合格值在50MΩ以上，不合格的鏟除重貼。

4、導線

先在應變片引出線底下貼膠布或膠紙，以確定引出線不與試件形成短路；然后用膠固定端子或用膠布固定電線，要確定電線輕微拉動時引出線不斷；*后用電烙鐵把測量導線的一端與引出線焊接，焊點應圓滑、豐滿、無虛焊，測量導線的另一端與JH應變儀測量橋聯接。

應變片到JH應變儀之間的測量導線布置，可在等待膠層固話的過程中進行。導線與引出線之間*好使用接線端子，一般端子是由敷銅板腐蝕而成的。銅皮上涂有助焊劑。接線端子在貼片的同時粘在應變片附近。應變片引線和測量導線都用錫焊接于端子。導線頭應預先掛漿，焊線的操作要迅速并*避免虛焊。測量導線離開被測物之前的部分，須沿途妥善固定。一般用常溫固化的環(huán)氧樹脂沿途膠沿途粘牢。

為避免混淆，接出的導線應明確編號并備案，一般采用的編號方式為#X-Y-Z，其中，X表示測試點數或測試截面數；Y表示同一截面的測試位數；Z表示同一測試位的不同方位數。

5、防潮和防水處理

防護用膠類防潮劑澆注加冷纏帶綁扎，防潮劑覆蓋整個應變計并稍長10mm左右。

6、土方回填前的*后檢查

在測量導線和應變片焊接后，要從測量導線接JH應變儀的一端，檢驗應變片電阻和對金屬構件的絕緣電阻，同時一定要注意仔細核對測量導線的編號與應變片粘貼位置是否相符。檢查一切妥當之后進行土方回填。

回填結束后，電纜線出口處需用絕緣物包好，以免腐蝕。埋地管道應力應變監(jiān)測試驗應在滿足安*可*的前提下，綜合考慮地質環(huán)境、氣象條件、管道內壓、壁厚、腐蝕、電場磁場干擾及所處位置的危險性、發(fā)生事故的危害程度、施工難度、監(jiān)測周期等因素，因地制宜，合理設置，使其達到穩(wěn)定耐久、數據可*、經濟合理的目的。

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