南告水电站岔管水压试验

朱文超

文章摘要:高水头引水式水电站建设中，压力钢管被广泛采用，高水头岔管水压及应力测试试验在《压力钢管制造安装及验收规范》中又有明确要求。南告水电站的岔管均为“卜”型结构，主管径２．２ｍ，支管径１．２ｍ；设计水头２９５ｍ；最大设计压力３．７ＭＰａ，主和为４．７ＭＰａ。本文通过介绍③、④两个岔管在两种不同的试验加压方式下的测试结果的对照分析情况，说明两种试验方法的试验数据的规律性好，数值重现性好。而这两种试验方法又
文章主题:水电站 岔管 水压试验

文章内容：.2求也匕,,王,验南告水电站岔管水压试验72,叶;广东省水电安装公司朱文超,--......-一摘要:高水引水式水电站建设中,压力钢管被广泛采用,高拳头岔管水压及应力测试试验在《压力钢管制造安装及验收规范》中又有明确要求.南告水电站的岔管均为""型结构,主管径2.2,支管径1.2,设计水头295;最大设计压力3.7,试验压力为4.7.拳文通过介绍③,④两个岔管在两种不同的试验加压方式下的测试结果的对照分析情况,说明两种试验方法的试验数据的规律性好,数值重现性好而这两种试验方法又各有特点,供同行在有关水压及应力测试试验时参考.关键词:水电站水压试验及应力测试岔管应力④一,工程概况南告水电站位于广东省汕尾市陆河县境内的螺河支流——均前溪中游,是一座混合式开发的高水头引水式水电站.该电站始建于1978年,原安装3台15的水轮发电机组,单机额定流量7.2/,年发电量为1.67亿千瓦时引水隧洞及高压明管全长约3.2,最高水头295,最大设计压力3.7;管径由3.分段渐变到2.2,②,@及扩建的④岔管均为2./.2的"型岔管.径十多年的运行体会及科学论证,为减少弃水,增加季节性发电和调峰容量,决定在原主管⑧至⑨镇墩间新装一个岔管,即④岔管,作为新扩容的6.5容量的④机组的1承舅管的起点.'原建和扩建工程压力钢管道制造和安装均由我公司承担.根据设计和建设单位要求分别对③,④岔管作了1.25倍设计水压的水压试验及应力应变测试工作二,③,④岔管结构参数(见表1)表1结构特征③岔管④岔管主管内径()220022主管壁厚()4042主管长度()3770400绥上表结构特征③岔管④岔管支管内径()12001200支管壁厚()2630主管,支管夹角40.45,补强板厚度()4042补强板宽度()550腰梁高度()400400腰粱厚度()4042蝶梁高度()1200～1250125蝶粱腹板厚度()2×302×3蝶粱翼缘尺寸()一40×300—42×300岔管材料166三,水压试验及应力测试工艺比较(见表2)表2工艺内容③岔管④岔管打压地点南告电站发电厂房内广东省水电安装公司机械厂内试验时间1980年1月019日994年5月3～7日省水电科研所省电力试验研究所试验单位省水电安装公司省水电安装公司在原岔管内套一岔管,间隙封堵方式用三个常规椭球形封头封堵管口在端部用园环封头封堵管口压水设备高压水泵及水管高压水泵及水管—_8—2.7—3.7—4.7一循环一1.8—2.7—3.7—4.7一循环施压循环过程三次三次静态电阻应变仪平衡接线箱(6台)一2型微机静态电阻应变仪,转应力测试仪器换箱(3台)电阻应变片(7片)及导电阻应变片(104片)及导线线5续上表工艺内容③岔管④岔管3只千分表(由于底架刚度不足系轴向位移监测3只千分表数无效)水压监测仪表0.5级水压表0.5级水压表5个断面个测点～沿切线3个断面9个测点2533.沿切主管方向线方向2个断面6个测点～,沿切线2个断面4个测点,34,35,1,支管方向2沿切线方向应主管孔口上半部分加强板外的管壁主管口上半部分加强板外壁的8个变岔管孔口^上共8个断面15个直角应变花45断面上11组直角应变花33个测点力周边个测点145335测点只测量"矗"型腰梁的竖直环板的轴分测量上"型腰梁的竖直环板的轴向布腰梁部分向应力,5个断面上,下各1片,共应力4个断面,8个测点1724片,～0选取管纵轴线以下梁的下半部分74个断面的上,下翼缘的左,右侧共蝶梁部分个断面的梁上下翼板的左右侧边20处的28个测点2816个测点16四,试验结果对比与分析1.应力应变计算公式①单向应变片的应力:———测点的应变值;——钢材的弹性模量,16的=0.206×10'②直角三角应变花的应力计算:..——沿主管管轴水平方向即轴向;.——沿与主管管轴水平方向成4角方向;0——沿与主管管轴水平方向成90.角方向.正应力.二(一0),,—'--9一+嘣一二十百干￡0一十0一)-<>‰=丽(%--)一2?2(1一)(1+)….…¨最大主应力夹角:一_1--1一[25￡<>-一%--'一7=0.296--0.32.测试结果比较:在1.8,2.7,3.7和4.7试验压力下,③与①岔管在相同或相近位置的测点两次试验的结果比较在表3～表7,④岔管水压试验轴向伸长监测结果见表8.表3支管壁应力值()理论计算/342353/14/21.846.0/36.948.3/37.335.7/29.729.4/28.245.2/34.22.769./55.470.4/54.050.4/42.043.0/40.265.1/50.33.794.5/75.994.5/76.268.2/58.758.8/56.88.2/69.24.7120.0/96.4121.8/98.087.2/75.474.6/73.0113.4/90.0表4主管壁应力值()理论131415789123计算252627282933323353.049.846.650.443.942.645.239.930.4461.848.40.835.424.140.237.130.733.826.235.479.672.467.272.463.061.967.659.844.159.82.772<>64.954.043.559.754.049.552.537.555.9.97.691.496.686.184.90.379.859.881.93<>798.891.773.573.181.075.666.372.15.573.5138.5126.0115123.2109.2106.5115.913.377.115.04.725.42.088.602.26.399.083.293.065.598.0表5腰梁测点应力值()2/174193/207/22/239/241.817.8/27.410.5/8.411.6/5.612.6/7.438.8/15.014.7/5.62.725.2/41.413.6/5.015.8/8