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三通是压力管道系统中的常用部件,广泛应用于石油化工,核能及航空航天等领域。三通管道由于其结构的不连续以及管道交界处管内流体的不规律流动,使其危险系数远远高于管道系统的其余部分。化工设备的介质具有高温高压和易燃易爆的特性,一旦发生泄露失效造成安全事故,其损失将无法估量。所以,对三通管道的应力应变进行监测,了解三通管道的应力应变随工况的变化情况是十分重要且必要的。对三通管道的高温应变测量有多种方法,如激光干涉传感器测量、光纤光栅传感器测量等。但是从测量精度、使用难易程度以及费用等方面衡量后,选用了高温电阻应变计电测技术对三通管道的高温应变进行测量。基于应变电测原理的高温应变接触式测量方法,可靠性高、适应性好,一直是高温应变测量的主要途径。本文以主管外径为133mm,支管外径为68mm的三通管道作为研究对象,选用KYOWA KH-5-350-G4-16D5M3高温应变片以及泰斯特TST3826F应变仪及静态应变测试系统测量三通的高温应变。采用KYOWA GW-3C-M9点焊机将高温应变片点焊在筒体表面,使测量结果更加准确;采用三线制接法,以消除导线电阻对测量结果的影响;采用直角应变花方式布置高温应变片,以得到该处轴向应变、环向应变以及等效应变。建立了该三通的实时温度及应变的检测装置,对三通管道5个截面进行温度及应变状态监测,进而得到三通管道的应变与工况之间的关系,为后续的生产提供一定的数据支撑。当测试对象的材料和高温应变片栅丝材料线膨胀系数相差较大时,厂家提供的热输出曲线若直接用于实际测试,会产生较大的误差,因此,必须获得实际安装条件下的热输出曲线。热输出是电阻式高温应变片最重要的工作特性参数之一,是高温应变测试数据修正的基础,热输出数据的准确度直接影响了高温应变测试的精度。本文采用401B型空气热老化试验箱对高温应变片进行加热,测定其热输出曲线。为了精确查找高温应变片在某温度下对应的热输出值,对测得的实际热输出曲线进行拟合,拟合后的曲线与原曲线有很好的重合度。对测得的数据进行数据修正后,绘制了6个不同工况下的应变曲线。分别分析了主回路、支回路的轴向、环向应变与不同工况之间的关系。发现在三通管处冷热流体混合后产生了短暂的分层,使得主管及支管各方向应变产生突变。对各处等效应变分析后,发现主回路流体温度的变化是某些点应变状态发生较大变化的主要原因。本文对三通管道的高温应变测量为三通管道的高温有限元模拟提供了可靠的数据支持,对后续实际生产工况的调节有现实的指导意义,是保障压力管道长周期安全运行的重要组成部分。