本發(fā)明涉及纖維增強(qiáng)塑料壓力容器檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種纖維增強(qiáng)塑料壓力容器現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)變測(cè)試方法。

背景技術(shù)：

玻璃纖維增強(qiáng)塑料別名玻璃鋼，俗稱FRP(Fiber Reinforced Plastics)，即纖維增強(qiáng)符合塑料。玻璃鋼是一種復(fù)合材料，即由兩種或兩種以上不同性質(zhì)的材料，通過(guò)物理或化學(xué)的方法組成具有新性能的材料。各種材料在性能上互相取長(zhǎng)補(bǔ)短，產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，使玻璃鋼的綜合性能優(yōu)于原組成材料而滿足各種不同的要求。玻璃鋼中以纖維增強(qiáng)材料應(yīng)用最廣、用量最大，其特點(diǎn)是比重小、比強(qiáng)度和比模量大。優(yōu)于玻璃鋼的諸多優(yōu)點(diǎn)，在航空航天、汽車、化工紡織和機(jī)械制造等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

玻璃鋼罐、玻璃鋼管等玻璃鋼制品在成品后需要對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)驗(yàn)收，在檢測(cè)驗(yàn)收時(shí)可以采用聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)。所謂聲發(fā)射是指材料在外力或內(nèi)力作用下，局部源快速釋放能量而產(chǎn)生瞬態(tài)彈性波的一種現(xiàn)象。這種彈性波反映了材料破壞過(guò)程中的一些物理特性，并能被安置于材料表面的傳感器接收，故采用這種方法可以判斷材料或設(shè)備的狀態(tài)，但是目前在測(cè)試玻璃鋼容器的封頭部位時(shí)仍然無(wú)法達(dá)到很高的精度，導(dǎo)致有些問(wèn)題無(wú)法檢測(cè)到。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種纖維增強(qiáng)塑料壓力容器現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)變測(cè)試方法，提高應(yīng)變測(cè)試的精度。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：提供一種纖維增強(qiáng)塑料壓力容器現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)變測(cè)試方法，包括以下步驟：

(1)確定粘貼應(yīng)變片的區(qū)域，并在確定的區(qū)域內(nèi)選取測(cè)試點(diǎn)位；

(2)對(duì)選取的測(cè)試點(diǎn)位進(jìn)行平整處理；

(3)使用定位工具在平整處理后的測(cè)試點(diǎn)位上畫出定位標(biāo)志；

(4)在應(yīng)變片上均勻涂滿粘結(jié)劑，將應(yīng)變片貼在定位標(biāo)志上固定；

(5)將應(yīng)變片與靜態(tài)應(yīng)變儀通過(guò)信號(hào)線連接；

(6)在空罐時(shí)和對(duì)罐體加壓時(shí)分別啟動(dòng)靜態(tài)應(yīng)變儀進(jìn)行檢測(cè)，得到應(yīng)變數(shù)據(jù)。

所述步驟(1)中所述測(cè)試點(diǎn)位位于纖維增強(qiáng)塑料壓力容器的封頭和罐體上、或根據(jù)罐體的大小均勻分布、或位于纖維增強(qiáng)塑料壓力容器的罐體的結(jié)構(gòu)不連續(xù)處。

所述步驟(1)中確定粘貼應(yīng)變片的區(qū)域中應(yīng)避開(kāi)存在缺陷的位置。

所述步驟(2)中采用砂紙對(duì)選取的測(cè)試點(diǎn)位進(jìn)行打磨，直至測(cè)試點(diǎn)位平整，用酒精去除碎屑，并晾干。

所述步驟(3)中的定位工具包括鉛錘、直角尺和鋼卷尺。

所述步驟(4)中的粘結(jié)劑為A/B膠。

所述步驟(5)中的信號(hào)線中的一部分通過(guò)膠帶固定在纖維增強(qiáng)塑料壓力容器的罐體上。

所述步驟(5)和步驟(6)之間還包括將信號(hào)補(bǔ)償?shù)膽?yīng)變片貼在從被測(cè)纖維增強(qiáng)塑料壓力容器的罐體上切割下來(lái)的部件上，并將信號(hào)補(bǔ)償?shù)膽?yīng)變片通過(guò)信號(hào)線與靜態(tài)應(yīng)變儀相連的步驟。

所述切割下來(lái)的部件與被測(cè)纖維增強(qiáng)塑料壓力容器的罐體為同一種材料，且處于同一檢測(cè)環(huán)境內(nèi)。

所述步驟(6)中空罐檢測(cè)和罐體加壓時(shí)檢測(cè)的時(shí)間間隔大于一分鐘。

有益效果

由于采用了上述的技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu)點(diǎn)和積極效果：本發(fā)明通過(guò)對(duì)貼合部位進(jìn)行平整處理，同時(shí)通過(guò)對(duì)鉛錘、直角尺和鋼卷尺對(duì)應(yīng)變片進(jìn)行定位保證應(yīng)變片貼合的位置符合要求，從而提高了應(yīng)變測(cè)試的精度。本發(fā)明在測(cè)試時(shí)還將應(yīng)變片貼在從罐體上切割下來(lái)的部件上進(jìn)行信號(hào)補(bǔ)償以提高測(cè)試的精度

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明實(shí)施方式中應(yīng)變片布置示意圖；

圖2是針對(duì)DN500的纖維增強(qiáng)塑料容器進(jìn)行檢測(cè)時(shí)的應(yīng)變片貼合示意圖；

圖3是針對(duì)DN800的纖維增強(qiáng)塑料容器進(jìn)行檢測(cè)時(shí)的應(yīng)變片貼合示意圖；

圖4是針對(duì)DN1800的纖維增強(qiáng)塑料容器進(jìn)行檢測(cè)時(shí)的應(yīng)變片貼合示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定的范圍。

本發(fā)明的實(shí)施方式涉及一種纖維增強(qiáng)塑料壓力容器現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)變測(cè)試方法，包括以下步驟：確定粘貼應(yīng)變片的區(qū)域，并在確定的區(qū)域內(nèi)選取測(cè)試點(diǎn)位；對(duì)選取的測(cè)試點(diǎn)位進(jìn)行平整處理；使用定位工具在平整處理后的測(cè)試點(diǎn)位上畫出定位標(biāo)志；在應(yīng)變片上均勻涂滿粘結(jié)劑，將應(yīng)變片貼在定位標(biāo)志上固定；將應(yīng)變片與靜態(tài)應(yīng)變儀通過(guò)信號(hào)線連接；在空罐時(shí)和對(duì)罐體加壓時(shí)分別啟動(dòng)靜態(tài)應(yīng)變儀進(jìn)行檢測(cè)，得到應(yīng)變數(shù)據(jù)。具體步驟如下：

步驟一：在容器進(jìn)水之前，切斷與周圍管線的連接，做好應(yīng)變片的粘貼準(zhǔn)備。

步驟二：確定粘貼應(yīng)變片的區(qū)域。用鋼卷尺和記號(hào)筆確定并標(biāo)記測(cè)試點(diǎn)位區(qū)域，可同時(shí)測(cè)定的應(yīng)變點(diǎn)的數(shù)量，與靜態(tài)應(yīng)變儀的通道數(shù)有關(guān)，本實(shí)施方式中采用的是18通道的應(yīng)變儀，表示在罐體上最多一次可測(cè)試18個(gè)點(diǎn)位(一個(gè)點(diǎn)位一個(gè)應(yīng)變片，可測(cè)軸向或環(huán)向，如需兩個(gè)方向都測(cè)，就要布置兩個(gè)應(yīng)變片)，這還不包括溫度補(bǔ)償點(diǎn)位。在確定粘貼應(yīng)變片的區(qū)域時(shí)，應(yīng)當(dāng)尋找表面較平整的區(qū)域，應(yīng)避開(kāi)氣泡、缺陷等部位。

步驟三：在粘貼應(yīng)變片的區(qū)域內(nèi)選取測(cè)試點(diǎn)位。點(diǎn)位選取一般按照客戶需求，由客戶指定，也可以按照纖維增強(qiáng)塑料容器應(yīng)力情況確定，罐選點(diǎn)時(shí)一般在封頭和罐體各選取三個(gè)點(diǎn)位，封頭不分環(huán)向與軸向，罐體根據(jù)大小，上下均勻分布。也可以在結(jié)構(gòu)不連續(xù)處進(jìn)行測(cè)試。本實(shí)施方式中選定的測(cè)試點(diǎn)位如圖1所示，圖中，纖維增強(qiáng)塑料壓力容器的上封頭處貼有三片應(yīng)變片，罐體的上部、中部和下部各貼有四片應(yīng)變片對(duì)軸向和環(huán)向進(jìn)行檢測(cè)，下封頭處貼有三片應(yīng)變片。

步驟四：在選定好的點(diǎn)位區(qū)域范圍內(nèi)，尋找表面較平整的區(qū)域，利用砂紙逐次打磨選定的測(cè)試點(diǎn)位至平整，然后用酒精去除碎屑，并晾干。

步驟五：用鉛錘、直角尺、鋼卷尺等定位工具進(jìn)行應(yīng)變片粘貼定位，用鉛筆畫出十字交叉位置，以保證應(yīng)變片貼的位置符合要求(環(huán)向/軸向)。

步驟六：貼應(yīng)變片所用A/B膠要現(xiàn)用現(xiàn)配，取A/B膠少許，均勻涂滿應(yīng)變片，貼于鉛筆畫出的十字交叉位置處，并用濾紙吸取多余的膠水，用拇指輕壓應(yīng)變片，直至應(yīng)變片貼牢。

步驟七：在應(yīng)變片線上加蓋膠帶，剪取合適長(zhǎng)度的信號(hào)線，連接好應(yīng)變片與靜態(tài)應(yīng)變儀，同樣用膠帶將部分信號(hào)線固定在罐體上，以防止因信號(hào)線振動(dòng)或移動(dòng)影響數(shù)據(jù)結(jié)果。

步驟八：將信號(hào)補(bǔ)償?shù)膽?yīng)變片貼在從罐體切割下來(lái)的部件上，必須保證切割下來(lái)的部件與罐主體是同一種材料，將部件與罐體放在同一檢測(cè)環(huán)境內(nèi)(除罐體受耐壓試驗(yàn)之外，其余條件與罐體完全一致)，注意防護(hù)，不要受到干擾，將信號(hào)補(bǔ)償片按步驟七的方式進(jìn)行連接。

步驟九：開(kāi)啟靜態(tài)應(yīng)變儀檢查各通道讀數(shù)，得到空罐時(shí)的檢測(cè)結(jié)果，并記錄數(shù)據(jù)。清零，對(duì)罐體進(jìn)行加壓或客戶指定的處理，應(yīng)變儀自動(dòng)巡檢，隨后人工記錄數(shù)據(jù)?？展迺r(shí)檢測(cè)與對(duì)罐體進(jìn)行加壓時(shí)進(jìn)行檢測(cè)的時(shí)間間隔大于1分鐘。

采用上述方法對(duì)三臺(tái)纖維增強(qiáng)塑料容器進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。圖2是針對(duì)DN500的纖維增強(qiáng)塑料容器進(jìn)行檢測(cè)時(shí)的應(yīng)變片貼合示意圖，其中，a～h為測(cè)試點(diǎn)位，每個(gè)測(cè)試點(diǎn)位均為擺成T字型的兩個(gè)應(yīng)變片進(jìn)行環(huán)向和軸向的檢測(cè)。圖3是針對(duì)DN800的纖維增強(qiáng)塑料容器進(jìn)行檢測(cè)時(shí)的應(yīng)變片貼合示意圖，其中，a～h為測(cè)試點(diǎn)位，每個(gè)測(cè)試點(diǎn)位均為擺成T字型的兩個(gè)應(yīng)變片進(jìn)行環(huán)向和軸向的檢測(cè)。圖4是針對(duì)DN1800的纖維增強(qiáng)塑料容器進(jìn)行檢測(cè)時(shí)的應(yīng)變片貼合示意圖，其中，a～h為測(cè)試點(diǎn)位，每個(gè)測(cè)試點(diǎn)位均為擺成T字型的兩個(gè)應(yīng)變片進(jìn)行環(huán)向和軸向的檢測(cè)，測(cè)試點(diǎn)位d、測(cè)試點(diǎn)位e和測(cè)試點(diǎn)位f為同一圓周的三等分點(diǎn)。

經(jīng)過(guò)測(cè)試發(fā)現(xiàn)三臺(tái)容器的應(yīng)變測(cè)試值各有1至2處超過(guò)0.1％的限制值，位置基本上都在封頭的小半徑與封頭頂部的過(guò)渡區(qū)域；三臺(tái)容器都出現(xiàn)1處負(fù)應(yīng)變，位置都在封頭的直邊段附近。由此可見(jiàn)，采用本發(fā)明的方法能夠有效的對(duì)封頭部位進(jìn)行檢測(cè)。