水轮机的蜗壳座试压泵打压测试过程分析

水轮机的蜗壳座环安装完毕后，需要在工地进行充水用电动试压泵进行打压试验。试压泵打压试验的目的主要是为了检验焊缝的质量和蜗壳座环的结构强度以及消除焊接残余应力。因此有必要在打压过程中对蜗壳、座环等的高应力部位进行监测，确定结构的真实应力水平，通过试验得到的数据还可以与有限元法计算得到的结果进行对比。在水轮机蜗壳座环在试压泵打压试验的实际工程应用中，通常采用应变片法进行测试，该法具有使用方便、操作简单、相对稳定、灵敏度高、测量结果可靠等优点。本文主要介绍了采用应变片法测量某电站水轮机蜗壳座环试压泵打压试验过程中的应力，并阐述了应变片在密闭容器水中的防护措施以及引线引出的密封问题。

试验原理

应变片法测试系统的原理框图如图l所示。

应变片的测量值经转换箱进入到YJD．27型

应变仪后，读出应变值，再根据换算公式得到应力值。在应变的测量中会遇到一个问题，那就是电站现场环境温度对应变的影响。为解决这个问题，我们应用了温度补偿法，将温度补偿片联人桥路的相邻边，使得温度引起的被测点处的应变和补偿片的应变相同，这样温度引起的输出电压为零，从而避免了环境温度对应变的影响。

水压试压泵打压试验结构应力测试系统原理框图

试验测点布置

通常蜗壳座环进口段的应力是最大的，因此，我们把测点布置在进口段的l#固定导叶和一x断面的蜗壳上，共布置8个测点。1、2、3、4为1#固定导叶上的测点，这4个测点均在水中。在一x的断面上，距焊缝200mm处按下列方式布有4个测点。即5、6点为过渡段上的测点，与一x断面对称布置，间距40mm；7、8点为蜗壳上的测点，间距90。布置。这4个测点裸露在空气中。测点的具体布置位置见图2。

由于固定导叶上的4个测点处于水中，因此需要做特殊的防护处理，并使其引线从密封装置引出，以防止打压泵打压时水顺着引线流出，这是试验取得成功的关键步骤。为此，在水中我们采用环氧树脂加凡士林覆盖的方法来防护应变片，以保证其绝缘性能，如图3所示。为了解决信号线从蜗壳内部向外引出时的封水问题，采用了特制的密封装置，结构简图见图

蜗壳座环水压试压泵打压试验应力测点布置图

引线引出密封装置结构简图

试验结果与分析打压试验时，蜗壳充水后将各点调为零，按下列顺序升压

0.0—1.0—2.0 Mpa，然后撤压至1.0MPa；

1.0—2.0—3.0Mpa，然后撤压至2.0MPa；

2.0-3.0—4.0Mpa保压1.5小时后撤压。按顺序升压时，每一压力下要保持10min记录各点的应力。

表1列出了试验测量结果。