[实用新型]一种热疲劳监测用管道外壁测温装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及管道温度测量技术领域，具体涉及一种热疲劳监测用管道外壁测温装置。

背景技术

目前在世界范围内压水堆核电站已经发生了一系列反应堆冷却剂管道与疲劳相关的安全事故。美国电力科学研究院（EPRI）材料可靠性项目研究成果表明，因疲劳导致的机械设备故常失效呈现逐年上升趋势。核电站管道疲劳问题主要来源于设计缺陷，设计阶段对可能出现的热瞬态未全面考虑，故在运行期间也未实施相关的监测缓解措施，其给核电站的安全可靠运行造成潜在风险，对其进行有效的管理是核电站必须重点关注的问题。

国内外逐步开展采用的有效管理措施主要是对热疲劳敏感位置进行疲劳监测，采集温度梯度变化等数值，为热疲劳损伤评估与缓解措施制定提供数据支持和技术依据。鉴于此，准确测量一回路压力边界管道的温度交变是疲劳分析的前提条件。

对于管道温度测量，一种方法是在管道上开孔，插入热电偶测量流体问题，换算成壁面温度。但是，对于长期运行在高温、高压下的核电管道，直接在管道上开孔不利于保证压力边界的完整性，有一定的安全风险。最好的办法是测量管道外壁温度，再换算成内壁和流体温度。

中国专利CN105761767A中公开了一种核电站管道外壁面温度测量装置，通过将热电偶焊接在金属软片上，再将金属软片紧固在管道外壁，从而在无需对被测管道进行开孔和焊接的情况下，可以较为准确地测出被测管道外壁面的温度。但这种方法有以下问题：1、热电偶测得的数据并非管道外壁的温度，而是金属软片的温度，考虑传热系数的差异，则所测数值与管道外壁实际温度有一定差异；2、在实际安装过程中，由于管道外壁并非十分规则，不可避免会造成金属软片与管道外壁之间存在一定间隙，这也将影响测量数据的准确性；3、采用焊接方式固定热电偶，当热电偶出现故障时无法单个更换热电偶，只能整体更换，这在一定程度上增加了成本；4、安装时间、安装位置等信息无法识别，不利于后期维护。

考虑到上述问题，有必要提供一种改进的热疲劳监测用管道外壁测温装置。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种能适应管道外形变化并准确测量待测管道外壁温度的测温装置，并且该测温装置能保存安装信息，便于后期维护。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种热疲劳监测用管道外壁测温装置，其特征在于：包括套设于待测管道周向外侧的环形夹具、设置在所述环形夹具上的至少一组测温组件，所述测温组件包括具有探测头的热电偶，所述环形夹具的内侧周壁与所述待测管道的外侧周壁之间具有用于收容所述探测头的容纳空间，所述环形夹具上设有用于安装所述热电偶的安装孔，所述探测头穿过所述安装孔并位于所述容纳空间内而与所述待测管道的外侧壁面相贴触。

进一步的，所述热电偶与所述环形夹具之间设有用以提供驱使所述热电偶沿所述待测管道的径向朝向所述待测管道外壁运动所需弹性力的弹性件。

进一步的，所述弹性件为弹簧，所述探测头上设有限位件，所述弹簧套设于所述热电偶上并位于所述限位件与所述环形夹具的内壁之间。

进一步的，所述探测头的外侧周部上开设有环槽，所述限位件为可拆卸的插设于所述环槽中的开口卡环。

进一步的，所述热电偶包括沿自身轴向依次排布的连接头、热电偶本体和所述的探测头，所述测温组件还包括用于套设在所述热电偶本体外侧的热电偶保护套，所述热电偶保护套配合地穿设在所述安装孔中并伸入所述容纳空间中，所述探测头位于所述热电偶保护套的轴向一侧。

进一步的，所述热电偶保护套具有与所述安装孔相配合安装的安装轴段、位于所述安装轴段外侧轴端的限位轴段，所述测温组件还包括套设在所述安装轴段并位于所述限位轴段与所述环形夹具外侧壁面之间的调整垫圈。

进一步的，所述环形夹具包括相互铰接且对称设置的两个弧形环，两所述弧形环的开口端通过紧固组件相连，所述紧固组件为便于两所述弧形环拆装的钩卡接头。

进一步的，所述环形夹具上沿周向间隔地开设有多个所述的安装孔，其中至少一个所述的安装孔中设有所述的测温组件。

进一步的，所述环形夹具沿周向间隔设有多个支撑螺柱，所述支撑螺柱的自由端自所述环形夹具的外壁旋入并支撑在所述待测管道的外壁面。

进一步的，所述环形夹具的外壁面雕刻有加载了可识别信息的凹凸结构。