管道应力应变测量实验装置的布置

管道应力应变状态是管道在风险状态下受力的综合变现，关系到管道的力学安*。管道应力应变测量实验中，使用电阻应变片是*常用的测量方法。

管道应力应变测量实验装置的布置：

1、布片方案

布片方案要考虑测点的应力状态、构件的受载情况和温度补偿原则。单向应力状态测点只贴一个工作片，主方向已知的双向应力状态测点贴两个工作片，如果主方向未知，则在一点贴三个工作片或采用应变花。当管道承受拉、弯、扭的不同载荷时，应根据测试要求确定应变片的布片方法，以消除测量结果中不需要的载荷影响。在温度沿构件表面变化不大的测试件中，测点可以按位置分组，同一组的工作片共用一个贴在附近的温度补偿片。

2、粘贴片面要求

去除测试点的防腐层，对该处打磨清理，用工具或化学试剂清除贴片处的漆层、锈层等污垢，然后用锉刀或砂轮打平，再用*号砂纸在试件表面打成45°的斜纹，要求表面平整、无锈、无浮浆等。清理好的表面不要立刻贴片，可先涂一层凡士林暂做保护，待贴片时再进行去除。

3、应变片的粘贴和干燥

应变片的粘贴程序包括选片、选粘贴剂、粘贴和防潮处理等环节。

在选择应变片的规格和类型时，应注意试件材料的性质和试件的应力。对于应变分布变化比较剧烈的区域，像滑坡体、塌陷区、沉管区等应力集中区域的测点，应选用栅长小的应变片。而对于均匀的或变化不太剧烈的应变场，像外界风险载荷变化不大的测点区，可选用栅长稍大的应变片。对于管道表面，一般应选用大栅长的应变片，管道附属设备、接管处应选用小栅长的应变片。

粘合剂的类型应视应变片基底材料和试件材料的不同而定。在匀质材料上贴片采用氰基丙烯酸类水剂粘合剂。

粘贴前应对测点表面进行清理，以脱脂棉球饱蘸丙酮等挥发性溶剂清洗待测表面，除去油质、灰尘。清洗后的表面往往略带酸性，对胶的粘结力有影响，可用棉球蘸碱性溶剂用力擦洗以使表面近于中性，*后用棉球将表面慢慢擦干。

粘贴应变片之前，应在试件上画出测点的纵横*心线，纵线应与应变方向一致。用水剂贴片时，先在试件表面的定向标记处和应变片基底上分别涂均匀胶层，待胶层发粘时迅速将应变片按正确位置就位，并取一块聚乙烯薄膜盖在应变片上，用手指沿一个方向滚压挤出多余胶水，胶层应尽量薄，并保持应变计位置固定。快干胶黏贴用手指轻压2min。当室温高于15℃和相对湿度低于60%时，应采用人工方式进行干燥，用红外线灯照射的方式固化胶粘剂，但因管道表面为曲面，干燥过程中应加些压力。以免应变片翘曲。应变片粘贴后应用万用表检查应变片无短路和断路，用单臂电桥测量应变片，其电阻值应与粘贴前基本相同；用兆欧表测量应变片与试件的绝缘电阻，合格值在50MΩ以上，不合格的铲除重贴。

4、导线

先在应变片引出线底下贴胶布或胶纸，以确定引出线不与试件形成短路；然后用胶固定端子或用胶布固定电线，要确定电线轻微拉动时引出线不断；*后用电烙铁把测量导线的一端与引出线焊接，焊点应圆滑、丰满、无虚焊，测量导线的另一端与JH应变仪测量桥联接。

应变片到JH应变仪之间的测量导线布置，可在等待胶层固话的过程中进行。导线与引出线之间*好使用接线端子，一般端子是由敷铜板腐蚀而成的。铜皮上涂有助焊剂。接线端子在贴片的同时粘在应变片附近。应变片引线和测量导线都用锡焊接于端子。导线头应预先挂浆，焊线的操作要迅速并*避免虚焊。测量导线离开被测物之前的部分，须沿途妥善固定。一般用常温固化的环氧树脂沿途胶沿途粘牢。

为避免混淆，接出的导线应明确编号并备案，一般采用的编号方式为#X-Y-Z，其中，X表示测试点数或测试截面数；Y表示同一截面的测试位数；Z表示同一测试位的不同方位数。

5、防潮和防水处理

防护用胶类防潮剂浇注加冷缠带绑扎，防潮剂覆盖整个应变计并稍长10mm左右。

6、土方回填前的*后检查

在测量导线和应变片焊接后，要从测量导线接JH应变仪的一端，检验应变片电阻和对金属构件的绝缘电阻，同时一定要注意仔细核对测量导线的编号与应变片粘贴位置是否相符。检查一切妥当之后进行土方回填。

回填结束后，电缆线出口处需用绝缘物包好，以免腐蚀。埋地管道应力应变监测试验应在满足安*可*的前提下，综合考虑地质环境、气象条件、管道内压、壁厚、腐蚀、电场磁场干扰及所处位置的危险性、发生事故的危害程度、施工难度、监测周期等因素，因地制宜，合理设置，使其达到稳定耐久、数据可*、经济合理的目的。

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