快堆組件變形試驗(yàn)系統(tǒng)技術(shù)要求

1、快堆組件變形試驗(yàn)系統(tǒng)技術(shù)要求一、快堆組件變形試驗(yàn)系統(tǒng)簡介鈉冷快堆是世界上第四代先進(jìn)核能系統(tǒng)的首選堆型，代表了第四代核能系統(tǒng)的發(fā)展方向，其形成的核燃料閉合式循環(huán)，可使鈾資源利用率提高至 60%以上，也可使核廢料產(chǎn)生量得到最大程度的降低，實(shí)現(xiàn)放射性廢物最小化?？於言谶\(yùn)行過程中， 組件外套管溫差導(dǎo)致的外套管熱膨脹、 冷卻劑壓差、 輻照腫脹、輻照蠕變等都可使組件發(fā)生彎曲變形， 導(dǎo)致組件六角形外套管與約束支撐件之間產(chǎn)生接觸壓力， 增大堆芯換料過程中的插拔力； 同時(shí)組件的變形會(huì)給堆芯引入額外的反應(yīng)性，對(duì)鈉冷快中子反應(yīng)堆的安全運(yùn)行造成影響。我國具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的組件變形分析程序在中國示范快堆堆芯設(shè)計(jì)中占有十

2、分重要的地位， 但相關(guān)計(jì)算結(jié)果尚無試驗(yàn)數(shù)據(jù)支持， 其準(zhǔn)確性有待進(jìn)一步地驗(yàn)證。因此，本試驗(yàn)通過模擬快堆組件在熱梯度下引起的彎曲變形、 組件間的間隙以及接觸壓力變化， 開展組件變形在堆外變形分析程序的試驗(yàn)驗(yàn)證研究， 為針對(duì)我國示范快堆堆芯設(shè)計(jì)的組件變形分析程序的理論計(jì)算模型與方法的驗(yàn)證提供試驗(yàn)數(shù)據(jù)支持。整個(gè)試驗(yàn)研究過程可分為單組件試驗(yàn)、單排組件受限熱彎曲試驗(yàn)以及 60° 鏡面對(duì)稱扇區(qū)組件受限熱彎曲試驗(yàn)三大模塊， 其中單組件試驗(yàn)又分為單組件抗彎剛度試驗(yàn)、單組件自由熱彎曲試驗(yàn)以及單組件受限熱彎曲試驗(yàn)三大部分。表 1 列出了在快堆組件變形實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上進(jìn)行的不同試驗(yàn)的類別及試驗(yàn)內(nèi)容。表 1 組件變

3、形試驗(yàn)內(nèi)容列表試驗(yàn)類別主要試驗(yàn)內(nèi)容單組件抗彎剛度試驗(yàn)進(jìn)行單組件在三種不同工況下的力學(xué)性能試驗(yàn)，通過對(duì)三種類別試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比，得到單根試驗(yàn)件單組件試驗(yàn)單組件自由熱彎曲試驗(yàn)橫向熱梯度、撓度以及接觸壓力之間的計(jì)算關(guān)單組件受限熱彎曲試驗(yàn)系。測(cè)量單排試驗(yàn)件的橫向熱梯度、撓度以及墊塊處單排組件受限熱彎曲試驗(yàn)的接觸壓力。測(cè)量 60°扇區(qū)試驗(yàn)件的溫度梯度分布、撓度以及60°鏡面對(duì)稱扇區(qū)組件受限熱彎曲試驗(yàn)墊塊處的接觸壓力。綜合以上試驗(yàn)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)為燃料組件變形分析程序提供數(shù)據(jù)支持， 驗(yàn)證程序中模型的正確性。為了順利滿足燃料組件變形試驗(yàn)中對(duì)于單組件抗彎剛度試驗(yàn)、單組件自由熱彎曲試驗(yàn)、單組件受限熱彎

4、曲試驗(yàn)、單排組件受限熱彎曲試驗(yàn)以及堆芯 60°鏡面對(duì)稱扇區(qū)組件受限熱彎曲試驗(yàn)共五項(xiàng)試驗(yàn)的多次重復(fù)測(cè)量要求， 需要建造組件變形堆外試驗(yàn)多功能臺(tái)架。對(duì)于以上五項(xiàng)試驗(yàn)均需要滿足組件試驗(yàn)件的吊裝、 固定、拆卸的要求， 因此要設(shè)置管座以及立柱式懸臂吊。 對(duì)于單組件抗彎剛度試驗(yàn)， 需要通過水平力加載系統(tǒng)對(duì)組件試驗(yàn)件施加水平力， 利用攝影測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量組件試驗(yàn)件的變形。 對(duì)于單組件自由熱彎曲試驗(yàn)， 利用紅外測(cè)量系統(tǒng)獲取組件試驗(yàn)件的溫度場(chǎng)分布， 利用攝影測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量組件試驗(yàn)件的熱變形。 對(duì)于單組件、 單排組件、 60°扇區(qū)組件受限熱彎曲試驗(yàn)， 通過組件試驗(yàn)件約束系統(tǒng)對(duì)組件試驗(yàn)件施加約束， 利

5、用紅外測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量組件試驗(yàn)件的溫度， 利用攝影測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量組件試驗(yàn)件的變形， 利用薄膜壓力測(cè)量系統(tǒng)獲得墊塊處的接觸壓力。 此外，為了滿足組件試驗(yàn)件的存放功能，還應(yīng)設(shè)置試驗(yàn)件存放架。圖 1 是初步規(guī)劃的快堆組件變形試驗(yàn)系統(tǒng)的平面布置圖。圖 1 快堆組件變形試驗(yàn)系統(tǒng)的平面布置圖如圖所示，在實(shí)驗(yàn)室大門的上側(cè)靠近墻角處為控制室，操作臺(tái)以及配電柜置于控制室內(nèi)， 在控制室的旁邊為實(shí)驗(yàn)區(qū)，多功能試驗(yàn)臺(tái)架即置于實(shí)驗(yàn)區(qū)內(nèi)，其它實(shí)驗(yàn)輔助設(shè)備如組件存放架、抽風(fēng)機(jī)等也放置于實(shí)驗(yàn)區(qū)內(nèi)。二、快堆組件變形試驗(yàn)系統(tǒng)總體要求整個(gè)試驗(yàn)系統(tǒng)各部分的總體要求如下：1、材料及設(shè)備：試驗(yàn)系統(tǒng)中所使用的所有材料以及設(shè)備的技術(shù)指標(biāo)不低于技術(shù)

6、要求中的參數(shù)要求， 必須按給定參數(shù)以及相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行選取、購買；驗(yàn)收合格后出具相關(guān)權(quán)威部門檢測(cè)鑒定報(bào)告。2、儀器儀表及控制系統(tǒng)：該系統(tǒng)必須能滿足試驗(yàn)系統(tǒng)的計(jì)量和控制要求。3、系統(tǒng)設(shè)計(jì)：系統(tǒng)設(shè)計(jì)必須能夠滿足試驗(yàn)項(xiàng)目要求，并具有拓展性和延伸性。4、儀器的安裝調(diào)試：設(shè)備儀器的安裝調(diào)試必須能夠滿足試驗(yàn)項(xiàng)目要求，保證試驗(yàn)項(xiàng)目開展，達(dá)到設(shè)計(jì)要求。5、試驗(yàn)系統(tǒng)建設(shè)及調(diào)試安裝過程中，乙方需嚴(yán)格遵循相關(guān)安全準(zhǔn)則規(guī)范，不得出現(xiàn)安全事故。6、試驗(yàn)系統(tǒng)整體布置需美觀、整潔。7、試驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與搭建的工程實(shí)際情況存在出入時(shí)，以能滿足試驗(yàn)?zāi)康募霸囼?yàn)工況需求為準(zhǔn)。 需變更設(shè)計(jì)的， 承建單位必須與委托單位進(jìn)行溝通，在得到委托單

7、位許可的情況下才能進(jìn)行。8、本項(xiàng)目為交鑰匙工程，承擔(dān)本項(xiàng)目建設(shè)的單位必須根據(jù)技術(shù)要求做出詳細(xì)的實(shí)施方案、 設(shè)備配置清單及必要的說明，作為項(xiàng)目驗(yàn)收的參考依據(jù)。此外項(xiàng)目承建單位要進(jìn)行試驗(yàn)系統(tǒng)相關(guān)的所有設(shè)備、儀器以及材料的購置、設(shè)備的安裝、運(yùn)行調(diào)試以及人員培訓(xùn)工作。三、試驗(yàn)系統(tǒng)建設(shè)要求以下將對(duì)試驗(yàn)系統(tǒng)建設(shè)過程中每一個(gè)模塊的建設(shè)要求以及技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行詳細(xì)的說明。3.1 多功能試驗(yàn)臺(tái)架如前述，多功能試驗(yàn)臺(tái)架區(qū)主要包括管座、立柱式懸臂吊、水平力加載系統(tǒng)、試驗(yàn)件約束系統(tǒng)、攝影測(cè)量系統(tǒng)、紅外測(cè)量系統(tǒng)、以及試驗(yàn)組件存放架等。圖2為整個(gè)試驗(yàn)臺(tái)架的俯視簡圖、主視簡圖以及左視簡圖。（ a）俯視圖（ b）主視圖（ c）左

8、視圖圖 2 多功能試驗(yàn)臺(tái)架示意圖對(duì)于整個(gè)試驗(yàn)臺(tái)架，最大的承載能力要不低于20000N，即保證在試驗(yàn)過程中當(dāng)施加 20000N 的推力的時(shí)候，要保證整個(gè)試驗(yàn)臺(tái)架結(jié)構(gòu)以及功能的完整性，整個(gè)試驗(yàn)臺(tái)架不能遭受破壞。以下將就每一部分的技術(shù)要求進(jìn)行詳細(xì)的說明。立柱式懸臂吊立柱式懸臂吊（亦稱“定柱懸臂吊” ）的主要功能是在在管座安裝過程中進(jìn)行管座的吊裝，以及在后續(xù)的試驗(yàn)開展過程中進(jìn)行組件試驗(yàn)件的吊裝工作。立柱式懸臂吊如圖3 所示，由立柱、回轉(zhuǎn)懸臂及環(huán)鏈電動(dòng)葫蘆等組成。立柱下端固定于試驗(yàn)系統(tǒng)基座上， 懸臂可根據(jù)需求進(jìn)行旋轉(zhuǎn)， 環(huán)鏈電動(dòng)葫蘆安裝在懸臂軌道上，用于起吊組件試驗(yàn)件。 懸臂吊須滿足結(jié)構(gòu)合理、 簡單、操

9、作使用方便、回轉(zhuǎn)靈活、作業(yè)空間大等優(yōu)點(diǎn)。圖 3 立柱式懸臂吊示意圖立柱式懸臂吊搭建過程中的技術(shù)要求如下：1、承建單位在立柱式懸臂吊的搭建過程中所用的各種材料必須符合國家的相關(guān)質(zhì)量以及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。2、立柱式懸臂吊在安裝搭建過程中不能出現(xiàn)損壞，否則所有產(chǎn)生的后果由承建單位承擔(dān)。3、搭建完畢以后承建單位要對(duì)立柱式懸臂吊的工作狀態(tài)進(jìn)行調(diào)試，使其滿足試驗(yàn)的使用需求。4、承建單位要負(fù)責(zé)立柱式懸臂吊操作的演示以及培訓(xùn)工作。立柱式懸臂吊的技術(shù)參數(shù)要求如表2 所列。表2立柱式懸臂吊主要技術(shù)參數(shù)技術(shù)內(nèi)容參數(shù)要求額定起吊重量（t）0.5起升高度（ m）4起升速度（m/min）4運(yùn)行速度（ m/min ）14最大回轉(zhuǎn)半

10、徑（ m）4回轉(zhuǎn)角度：度 360°回轉(zhuǎn)速度手動(dòng)或 0.8r/min （電動(dòng)）管座為了減小管座的整體尺寸，擬將單排組件區(qū)域與60°扇區(qū)組件區(qū)域結(jié)合，如圖 4 所示，整個(gè)管座的重量大約在3 噸左右。圖 4 管座示意圖管座運(yùn)到指定的位置之后通過地腳螺栓進(jìn)行固定，通過調(diào)平管座下方的墊鐵來保證管座表面與水平面平行。試驗(yàn)系統(tǒng)的承建單位不負(fù)責(zé)管座的設(shè)計(jì)、制造以及加工等過程， 但要負(fù)責(zé)管座成品的吊裝、安裝以及調(diào)平過程。管座在吊裝以及安裝過程的技術(shù)要求如下：1、系統(tǒng)建設(shè)中所需地腳螺栓、墊鐵等材料必須保證質(zhì)量過關(guān)，必須符合國家的相關(guān)質(zhì)量以及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，從而保證整個(gè)試驗(yàn)系統(tǒng)的長期使用。2、為了保證

11、試驗(yàn)的順利進(jìn)行，管座在用墊鐵進(jìn)行調(diào)平以后管座表面的水平度必須控制在 0.03mm 以內(nèi)。3、管座在安裝完畢以后除了保證管座表面的水平度符合要求以外，還應(yīng)該保證管座上表面以及上表面上階梯孔的潔凈。水平力加載系統(tǒng)水平力加載系統(tǒng)的主要功能是對(duì)組件試驗(yàn)件施加水平力，從而利用攝影測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量組件試驗(yàn)件的變形量。水平力加載系統(tǒng)同樣通過地腳螺栓進(jìn)行固定，通過調(diào)平管座下方的墊鐵來保證管座表面與水平面保持平行。對(duì)于水平力加載系統(tǒng)在搭建過程中的技術(shù)要求如下：1、系統(tǒng)建設(shè)中所需用到地腳螺栓、墊鐵等材料必須保證質(zhì)量過關(guān)，必須符合國家的相關(guān)質(zhì)量以及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。2、水平力加載系統(tǒng)用墊鐵進(jìn)行調(diào)平以后系統(tǒng)基準(zhǔn)面的水平度必須控制

12、在0.03mm 以內(nèi)。3、由于在試驗(yàn)過程中要使用攝影測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量組件試驗(yàn)件的位移，因此要保證水平力加載系統(tǒng)搭建完畢之后不會(huì)干涉到后續(xù)的攝影測(cè)量。4、搭建完畢后，承建單位要對(duì)水平力加載系統(tǒng)的工作狀態(tài)進(jìn)行調(diào)試，使其滿足試驗(yàn)的使用需求。5、圖 5 給出了水平力加載系統(tǒng)的示意圖，承建單位須根據(jù)示意圖給出系統(tǒng)設(shè)計(jì)的細(xì)化方案， 并進(jìn)行方案的評(píng)價(jià)。 在具體的施工過程中如因客觀原因要對(duì)原設(shè)計(jì)方案進(jìn)行調(diào)整，則必須與委托單位進(jìn)行討論，征得委托單位的同意。（ a）俯視圖（b）主視圖（ c）左視圖圖 5 水平力加載系統(tǒng)示意圖水平力加載系統(tǒng)的技術(shù)規(guī)格要求如表3 所示。表 3 水平力加載系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù)水平力加載系統(tǒng)的水

13、平度要求0.1mm/m步進(jìn) / 伺服電機(jī)分辨率360° /8000最大載荷（推 /拉）5000N行程 180mm抗拉強(qiáng)度 700MPa電動(dòng)推桿精度等級(jí)P7活性區(qū)中平面： 1865 （± 1） mm安裝高度下墊塊處： 2531 （± 1） mm上墊塊處： 3070（± 1） mm量程 7500N非直線性0.02%F.S.重復(fù)性0.02%F.S.拉壓傳感器零點(diǎn)輸出± 0.03%F.S.滯后0.02%F.S.蠕變（ 30 分鐘） 0.02%F.S.30min/溫度靈敏度漂移0.02%F.S./零點(diǎn)溫度漂移0.02%F.S./高度40mm與墊塊 / 套

14、管的初始間隙1.5mm六角卡箍與墊塊接觸的表面硬度 HRC55抗拉強(qiáng)度 600MPa屈服強(qiáng)度 355MPa試驗(yàn)件約束系統(tǒng)試驗(yàn)件約束系統(tǒng)對(duì)組件試驗(yàn)件施加約束。試驗(yàn)件約束系統(tǒng)由支承立柱和約束件組成。如圖 6 所示，支承立柱共有 4 根，水平力加載系統(tǒng)也充當(dāng)充當(dāng)支承立柱；支承立柱為空心方管，方管立于方形底板上，方形底板通過4 個(gè)地腳螺栓固定，每根方管用 4 個(gè)肋板約束。支承立柱在頂部通過方管（支撐梁）進(jìn)行連接，形成一個(gè)牢固整體。圖 6 組件試驗(yàn)件約束系統(tǒng)示意圖約束件根據(jù)不同的試驗(yàn)而變化。對(duì)于單組件受限熱彎曲試驗(yàn)， 約束件是調(diào)節(jié)桿末端的約束塊；對(duì)于單排組件受限熱彎曲試驗(yàn)，約束件是約束塊和約束擋板；對(duì)于

15、 60°扇區(qū)組件受限熱彎曲試驗(yàn)，約束件是三角形約束件和V 形約束件。以下對(duì)于每一個(gè)部分進(jìn)行簡要說明。單組件約束件的示意圖如圖7 所示，單組件的周邊用約束塊進(jìn)行約束，約束塊與組件試驗(yàn)件之間的距離約為0.5mm。水平力加載系統(tǒng)可以通過電動(dòng)推桿在約束塊上施加力的作用。約束立柱約束塊4調(diào)節(jié)螺釘圖 7 單組件約束示意圖在單排組件受限熱彎曲試驗(yàn)中，為了防止單排組件試驗(yàn)件的錯(cuò)位，設(shè)置了約束擋板，如圖中的綠色部分。約束擋板與試驗(yàn)件的間隙可通過調(diào)節(jié)螺釘進(jìn)行調(diào)節(jié)，使間距約為 0.5mm，如圖 8 所示。約束立柱 2約束立柱 1試驗(yàn)件約束擋板約束塊567891011121314151617181920圖

16、8 單排組件約束示意圖在 60°扇區(qū)試驗(yàn)中，為了模擬實(shí)際堆芯的邊界條件，在上墊塊處設(shè)置了三角形約束件，下墊塊處設(shè)置了 V 形約束件如圖 9 和圖 10 所示。約束立柱 3約束立柱 221約束立柱 12223242526三角形約束件272829303132333435363738394041圖 9 60 °鏡面扇區(qū)組件約束示意圖圖 10 三角形約束件和V 型約束件示意圖對(duì)于組件試驗(yàn)件約束系統(tǒng)的技術(shù)要求如下：1、承建單位在安裝搭建過程中所用到的材料必須符合國家的相關(guān)質(zhì)量以及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。2、對(duì)組件試驗(yàn)件進(jìn)行約束的時(shí)候要注意：在約束的初始狀態(tài)組件試驗(yàn)件不能受力，同時(shí)滿足在組件試驗(yàn)件變

17、形時(shí)加以約束，故在六角卡箍和組件試驗(yàn)件之間應(yīng)留有不大于0.5mm 的間隙。3、當(dāng)水平力加載系統(tǒng)對(duì)組件試驗(yàn)件施加力的作用的時(shí)候，應(yīng)保證組件試驗(yàn)件約束系統(tǒng)對(duì)于組件試驗(yàn)件的移動(dòng)起到明顯的約束作用。4、由于在試驗(yàn)過程中要使用攝影測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量組件試驗(yàn)件的位移，因此要保證組件試驗(yàn)件約束系統(tǒng)搭建完畢之后不會(huì)干涉到后續(xù)的攝影測(cè)量。5、在技術(shù)要求中給出了組件試驗(yàn)件約束系統(tǒng)的示意圖，承建單位要根據(jù)示意圖給出系統(tǒng)設(shè)計(jì)的細(xì)化方案，并進(jìn)行方案的評(píng)價(jià)。 在具體的建設(shè)過程中如因客觀原因要對(duì)原設(shè)計(jì)方案進(jìn)行微調(diào)，則必須與委托單位進(jìn)行討論， 征得委托單位的同意。6、施工完成以后承建單位要對(duì)于試驗(yàn)件約束系統(tǒng)的工作狀態(tài)進(jìn)行調(diào)試，保證

18、系統(tǒng)的可靠性。7、承建單位要對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)的操作方法進(jìn)行演示以及人員的培訓(xùn)。紅外測(cè)量系統(tǒng)紅外測(cè)量系統(tǒng)由紅外測(cè)溫儀（紅外熱像儀）、紅外檢測(cè)掃查機(jī)構(gòu)、信號(hào)采集系統(tǒng)三部分組成。紅外熱像儀測(cè)量的是試驗(yàn)件的某一區(qū)域面的溫度，而微型探頭紅外測(cè)溫儀測(cè)量的是試驗(yàn)件的點(diǎn)溫度， 為了獲取試驗(yàn)件的面溫度分布，設(shè)計(jì)了紅外檢測(cè)掃查機(jī)構(gòu)如圖 11 和圖 12 所示。圖 11 紅外測(cè)量系統(tǒng)示意圖紅外檢測(cè)掃查機(jī)構(gòu)由調(diào)節(jié)座、龍門架、掃查機(jī)構(gòu)組成。 調(diào)節(jié)座負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)系統(tǒng)整體的水平度；龍門架是系統(tǒng)的支撐；掃查機(jī)構(gòu)有X、Y、Z、R 軸，能夠?qū)崿F(xiàn)紅外探頭的水平移動(dòng)， 垂直移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)。 掃查機(jī)構(gòu)安裝燃料組件區(qū)域的頂部，可將紅外熱像儀和紅外探

19、頭伸進(jìn)組件試驗(yàn)件的外部和內(nèi)部，測(cè)量試驗(yàn)件外壁和內(nèi)壁的溫度分布。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)負(fù)責(zé)采集紅外熱像儀、紅外測(cè)溫儀以及熱電偶的測(cè)量數(shù)據(jù)，并進(jìn)行處理分析。圖 12 紅外測(cè)量系統(tǒng)局部放大圖紅外測(cè)量系統(tǒng)在建設(shè)過程中的技術(shù)要求如下：1、系統(tǒng)建設(shè)過程中所需用到的材料必須保證質(zhì)量過關(guān)，必須符合國家的相關(guān)質(zhì)量以及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。2、紅外測(cè)量系統(tǒng)屬于高精密設(shè)備，在安裝過程中必須小心操作，不允許出現(xiàn)磕碰以及沖擊等情況， 更不允許出現(xiàn)損傷， 假如出現(xiàn)類似情況， 所有產(chǎn)生的后果由承建單位承擔(dān)。3、紅外測(cè)量系統(tǒng)中對(duì)于運(yùn)動(dòng)掃查機(jī)構(gòu)的參數(shù)要求參照表4。4、對(duì)于紅外測(cè)量系統(tǒng)的其它要求參照表5。5、系統(tǒng)建設(shè)完畢以后承建單位要對(duì)紅外測(cè)量系統(tǒng)，

20、主要是運(yùn)動(dòng)掃查機(jī)構(gòu)的工作狀態(tài)進(jìn)行調(diào)試， 保證紅外探頭能在試驗(yàn)件內(nèi)外壁按需求進(jìn)行靈活移動(dòng)以及旋轉(zhuǎn)，使其滿足試驗(yàn)的使用需求。 如果因?yàn)榘惭b過程中的精度不達(dá)標(biāo)從而無法滿足試驗(yàn)的需求的話，所有后果由承建單位承擔(dān)。6、圖 11 給出了紅外測(cè)量系統(tǒng)的示意圖，承建單位要根據(jù)示意圖給出系統(tǒng)設(shè)計(jì)的細(xì)化方案， 并進(jìn)行方案的評(píng)價(jià)。 在具體的施工過程中如因?yàn)榭陀^原因要對(duì)原設(shè)計(jì)方案進(jìn)行微調(diào)，則必須與委托單位進(jìn)行討論，征得委托單位的同意。7、施工完成以后承建單位要對(duì)于紅外測(cè)量系統(tǒng)的工作狀態(tài)進(jìn)行調(diào)試，保證測(cè)量系統(tǒng)的可靠性。8、承建單位要對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)的操作方法進(jìn)行演示以及人員的培訓(xùn)。表 4 運(yùn)動(dòng)掃查機(jī)構(gòu)的各自由度參數(shù)名稱最大

21、行程精度重復(fù)定位精度最小速度負(fù)載X 軸800mm0.02mm0.03mm5mm/s300kgY 軸2200mm0.02mm0.03mm5mm/s250kgZ 軸3400mm0.02mm0.05mm5mm/s200kgR 軸-360 °/min-表 5 紅外測(cè)量系統(tǒng)的參數(shù)要求技術(shù)內(nèi)容參數(shù)要求Z 軸總垂直度±1mm測(cè)溫探頭安裝要求與 Z 軸保持垂直系統(tǒng)耐受溫度要求250測(cè)溫探頭每次的旋轉(zhuǎn)角度30°運(yùn)動(dòng)掃查機(jī)構(gòu)的電機(jī)要求能夠?qū)崿F(xiàn)正反轉(zhuǎn)功能攝影測(cè)量固定式腳架為了獲取組件試驗(yàn)件在彎曲變形過程中的三維位移，需要采用攝影測(cè)量測(cè)量系統(tǒng)（圖 13）。攝影測(cè)量需要將高精度靶桿作為參考

22、，而靶桿需要安裝在固定式腳架（圖 14）上。圖 13 攝影測(cè)量系統(tǒng)承建單位要給出攝影測(cè)量固定式腳架的具體設(shè)計(jì)以及施工方案，并進(jìn)行施工，并保證靶桿的垂直度在0.02mm 的范圍以內(nèi)。對(duì)于攝影測(cè)量固定式腳架要選用符合國家質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的材料進(jìn)行施工，施工完成后要對(duì)于含攝影測(cè)量儀的整個(gè)攝影測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行工作狀態(tài)的調(diào)試，保證攝影測(cè)量系統(tǒng)運(yùn)行可靠，能承擔(dān)后續(xù)的試驗(yàn)任務(wù)。圖 14 固定式腳架3.2 試驗(yàn)系統(tǒng)輔助設(shè)施及設(shè)備以上對(duì)于多功能試驗(yàn)臺(tái)架進(jìn)行了詳細(xì)介紹并提出了相關(guān)的技術(shù)要求。下面將簡要說明整個(gè)試驗(yàn)系統(tǒng)所需用到的輔助設(shè)施及設(shè)備。需要注意的是， 以下所提及的所有輔助設(shè)施都必須符合國家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，并出示產(chǎn)品鑒定合格

23、證明。組件試驗(yàn)件保護(hù)盒如上所述，試驗(yàn)件裝在試驗(yàn)件保護(hù)盒中進(jìn)行存放，組件試驗(yàn)件保護(hù)盒的示意圖如圖 10 所示。承建單位要根據(jù)組件試驗(yàn)件的實(shí)際尺寸定制組件試驗(yàn)件保護(hù)盒，滿足對(duì)于組件試驗(yàn)件的保護(hù)、存放需求，同時(shí)充分考慮存取操作的便利性。圖 15 組件試驗(yàn)件保護(hù)盒主控臺(tái)在控制室內(nèi)安裝多功能試驗(yàn)臺(tái)架的主控臺(tái)，需要充分考慮多功能試驗(yàn)臺(tái)架的匹配問題，因此承建單位要負(fù)責(zé)主控臺(tái)的設(shè)計(jì)、定制、安裝以及后期的調(diào)試工作，保證主控臺(tái)能滿足試驗(yàn)操作的需求。主控臺(tái)能實(shí)現(xiàn)的主要功能如下所示：1、在主控臺(tái)上實(shí)現(xiàn)對(duì)于臺(tái)架的操控。2、對(duì)于多功能試驗(yàn)臺(tái)架狀態(tài)的監(jiān)測(cè)。3、物理量的動(dòng)態(tài)數(shù)顯功能。4、試驗(yàn)臺(tái)架的動(dòng)態(tài)監(jiān)視功能。主控臺(tái)的功能包

24、括但不僅限于以上所列出的需求，其補(bǔ)充功能要根據(jù)后期的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行重新的調(diào)整。此外，承建單位要負(fù)責(zé)進(jìn)行主控臺(tái)使用說明以及注意事項(xiàng)的詳細(xì)演示以及人員培訓(xùn)工作。抽風(fēng)機(jī)試驗(yàn)區(qū)內(nèi)將采用硅膠加熱器對(duì)組件試驗(yàn)件進(jìn)行加熱，加熱過程中硅膠加熱器會(huì)散發(fā)出大量的異味。 為了操作人員的健康， 需要用抽風(fēng)機(jī)將周圍的異味及時(shí)排出。承建單位負(fù)責(zé)抽風(fēng)機(jī)的布置方案以及抽風(fēng)機(jī)的采購工作，而且應(yīng)該保證抽風(fēng)機(jī)在工作狀態(tài)下能將試驗(yàn)過程中產(chǎn)生的異味及時(shí)排出，達(dá)到預(yù)期的工作效果。消防設(shè)備承建單位負(fù)責(zé)整個(gè)試驗(yàn)平臺(tái)消防設(shè)備的采購以及安裝工作，并要進(jìn)行消防設(shè)備的使用演示以及人員的培訓(xùn)。火災(zāi)報(bào)警器承建單位負(fù)責(zé)火災(zāi)報(bào)警器采購以及安裝工作，并要負(fù)責(zé)火

25、災(zāi)報(bào)警器工作的可靠性。爬梯為了方便試驗(yàn)人員在一、 二層間活動(dòng)， 同時(shí)方便突發(fā)事件的應(yīng)急， 因此在運(yùn)動(dòng)掃查機(jī)構(gòu)左側(cè)打一個(gè)通孔供爬梯（圖 16）使用。承建單位負(fù)責(zé)爬梯的設(shè)計(jì)以及施工過程，保證爬梯的使用質(zhì)量。圖 16 爬梯示意圖3.3 試驗(yàn)系統(tǒng)電氣改造經(jīng)過初步評(píng)估，該試驗(yàn)最大功率小于100kW，含三種電壓等級(jí)： 380V，220V，36V。其中， 380V 為立柱式懸臂吊供電； 220V 為調(diào)壓器、照明、測(cè)量儀器、計(jì)算機(jī)、空調(diào)、排氣扇等供電； 36V 為運(yùn)動(dòng)掃查機(jī)構(gòu) R 軸微型電機(jī)供電。此外，還有火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)、試驗(yàn)室應(yīng)急系統(tǒng)等的獨(dú)立電源。承建單位需要根據(jù)試驗(yàn)的需求， 進(jìn)行整體的電氣設(shè)計(jì)， 出具試驗(yàn)室

26、電氣設(shè)計(jì)圖，確定配電箱的數(shù)量、布置以及電源分配；出具試驗(yàn)室布線圖 ，合理布置電氣線路（電纜線、硅膠加熱帶引線、熱電偶引線等等） ，做到實(shí)用、整齊、美觀。承建單位的整體設(shè)計(jì)工作完成并經(jīng)過委托單位審核以后， 要負(fù)責(zé)采購與電氣改造相對(duì)應(yīng)的設(shè)備以及材料。配電柜承建單位要負(fù)責(zé)符合試驗(yàn)電氣工程需要的配電柜的采購以及安裝工作，其中1 臺(tái)用于變壓， 4 臺(tái)用于調(diào)壓器供電。對(duì)于配電柜的技術(shù)要求如下：1、結(jié)構(gòu)框架采用標(biāo)準(zhǔn)型材，螺栓連接組成。2、儀表門、操作門、前后門采用國標(biāo)冷軋鋼板彎制成型，并作酸洗處理，表面噴塑，具有很強(qiáng)的防腐、耐潮作用。3、內(nèi)部安裝梁采用國標(biāo)冷軋鋼板彎制成型，并作酸洗處理， 表面鍍鋅處理，具有

27、堅(jiān)固、防潮耐腐作用。4、柜前門下方和后門上方具有國家標(biāo)準(zhǔn)的通風(fēng)設(shè)備，即：散熱、防塵。對(duì)柜內(nèi)所裝原件的要求如下：1、上級(jí)出線柜和本級(jí)進(jìn)線柜采用抽出式斷路器，具有很強(qiáng)的滅弧作用，可以帶負(fù)荷分合開關(guān)， 分合方式采用電動(dòng)操作， 在開關(guān)柜面板設(shè)分閘、 合閘按鈕及信號(hào)指示燈。2、斷路器采用國家名優(yōu)品牌，作為支路負(fù)荷控制，具有較高的分?jǐn)嗄芰?，也有很?qiáng)的滅弧作用，可以帶負(fù)荷分合開關(guān)。3、電流采集使用 BH-0.66 型電流互感器。 BH-0.66電流互感器為戶內(nèi)型、塑料外殼全封閉產(chǎn)品，適用于額定頻率50HZ 或 60HZ、額定電壓為0.66kV 及以下的電力系統(tǒng)中做電能計(jì)量、電流檢測(cè)和保護(hù)作用。4、電壓電流檢

28、測(cè)單元采用PD194E-9HY型多功能表。 PD194E-9H4多功能諧波表采用最現(xiàn)代的微處理器和數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，可測(cè)量電網(wǎng)中的三相電壓、 電流、功率、電網(wǎng)頻率等常用電力參數(shù)，同時(shí)還具有諧波分析、電能累計(jì)、電能脈沖、越限報(bào)警、開關(guān)量輸入輸出、模擬量變送輸出與網(wǎng)絡(luò)通信等功能。采用大屏幕、高清晰的液晶顯示，具有友好的人機(jī)操作界面。5、信號(hào)燈采用 AD16-22D型，綠燈亮處于分閘狀態(tài)，紅燈亮處于合閘狀態(tài)。調(diào)壓器試驗(yàn)中通過調(diào)節(jié)硅膠加熱器的功率來調(diào)節(jié)組件試驗(yàn)件的溫度，根據(jù)試驗(yàn)需求，每個(gè)加熱帶的功率都不盡相同， 需要單獨(dú)進(jìn)行功率調(diào)節(jié)。 由于硅膠加熱器功率較?。?<1000W），擬采用體積小的可控

29、硅調(diào)壓器進(jìn)行電壓調(diào)節(jié)。承建單位要負(fù)責(zé)采購、安裝、調(diào)試調(diào)壓器，調(diào)壓器數(shù)量暫定為 86 個(gè)，調(diào)壓器規(guī)格可根據(jù)需求進(jìn)行調(diào)整。交流數(shù)顯多功能表由于可控硅調(diào)壓器自身不帶顯示器， 無法得知準(zhǔn)確的電壓、 電流數(shù)值，因此需要采用交流數(shù)顯多功能表對(duì)硅膠加熱帶的電壓、 電流進(jìn)行監(jiān)測(cè)。 承建單位要負(fù)責(zé)采購、安裝、調(diào)試交流數(shù)顯多功能表，數(shù)量暫定為 86 個(gè)，規(guī)格可根據(jù)需求進(jìn)行調(diào)整。其它承建單位要負(fù)責(zé)電源開關(guān)、 電氣工程所需電纜、 硅膠加熱帶引線以及熱電偶引線等的采購以及布置工作。 實(shí)際的購買數(shù)量以及電氣設(shè)備的規(guī)格根據(jù)后期的設(shè)計(jì)方案會(huì)進(jìn)行調(diào)整以及細(xì)化。在完成整體的設(shè)計(jì)以及采購工作以后，承建單位要負(fù)責(zé)整個(gè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的電氣改

30、造，確保工程質(zhì)量符合要求。四、其它要求4.1 安全要求1、試驗(yàn)系統(tǒng)較高，具有一定的危險(xiǎn)性，承建單位在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中要充分考慮到操作人員安全及設(shè)備的安全可靠運(yùn)行。在此基礎(chǔ)上來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的設(shè)計(jì)，同時(shí)要求制定出嚴(yán)格的操作規(guī)程以保障試驗(yàn)過程中的安全性。2、由于多功能試驗(yàn)臺(tái)架屬高精密設(shè)備，因此在施工過程中對(duì)于多功能試驗(yàn)臺(tái)架的保護(hù)非常重要， 若試驗(yàn)臺(tái)架遭到損壞， 則可能直接導(dǎo)致試驗(yàn)的失敗。因此承建單位在進(jìn)行設(shè)計(jì)以及施工的過程中必須充分考慮臺(tái)架以及輔助設(shè)備的安全性。3、在試驗(yàn)室以及控制室內(nèi)對(duì)用電設(shè)備的防水保護(hù)處理非常重要。首先是要保證操作人員的安全， 其次也要保證儀器不會(huì)短路損壞，再次還要保證周邊建筑物

31、和人員的安全。在設(shè)計(jì)過程中，充分考慮安全性。各項(xiàng)設(shè)計(jì)需留有適當(dāng)?shù)挠嗔俊?、施工方應(yīng)當(dāng)在試驗(yàn)室以及控制室的周圍設(shè)置相應(yīng)的提示以及警示標(biāo)志，以提示參觀人員注意安全。5、承建單位要對(duì)操作人員進(jìn)行必要的安全培訓(xùn)，使操作人員能安全、熟練操作實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上的各項(xiàng)設(shè)備儀器，保證試驗(yàn)安全、順利進(jìn)行。4.2 構(gòu)件制作要求1、鋼材的品種、規(guī)格、性能等應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，如有品種、規(guī)格的代換，應(yīng)經(jīng)使用方批準(zhǔn)。焊條、焊絲等焊接材料的品種、規(guī)格、性能應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，并應(yīng)全數(shù)檢查。高強(qiáng)度螺栓、普通螺栓及地角螺栓等緊固件的品種、規(guī)格、性能應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求， 并應(yīng)全數(shù)檢查。高強(qiáng)度螺栓出廠時(shí)應(yīng)分別隨箱帶有扭矩系數(shù)和緊固軸力（預(yù)拉力） 的

32、檢驗(yàn)報(bào)告。 鋼結(jié)構(gòu)的防腐材料應(yīng)符合國家相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的要求，并應(yīng)全數(shù)檢查。2、焊縫要求按JB/ZQ4000.3-86 焊接件通用技術(shù)要求、筋板切割按JB/ZQ4000.4-86 火焰切割件通用技術(shù)要求 ；實(shí)驗(yàn)平臺(tái)加工按JB/ZQ4000.4-86火焰切割件通用技術(shù)要求 ；連接座采用焊后加工，保證底面與孔的平行度不大于 0.05mm，孔的光潔度不大于3.2；六角卡箍材料預(yù)先熱處理后方可加工，整體加工，內(nèi)孔為線切割加工，加工按JB/ZQ4000.2-86 切削加工件通用技術(shù)要求鉆孔。3、在構(gòu)件制作過程中要絕對(duì)避免孔位不對(duì)等現(xiàn)象發(fā)生。4、高強(qiáng)度螺栓材料40Cr 調(diào)質(zhì)處理硬度要求HRC28-32，最大外

33、徑 32，螺紋為 M30，以滿足設(shè)計(jì)要求。5、涂裝完成后應(yīng)在構(gòu)件上標(biāo)注構(gòu)件的編號(hào)、重量、重心位置、中心線、方位或兩個(gè)方向的軸線號(hào)等。6、預(yù)拼裝。鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件在出廠前應(yīng)進(jìn)行工廠拼裝，并按規(guī)范質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行驗(yàn)收。高強(qiáng)度螺栓和普通螺栓連接的多層板疊， 應(yīng)采用試孔器進(jìn)行檢查， 并符合規(guī)范規(guī)定。工廠拼裝要求有拼裝及驗(yàn)收記錄。7、試驗(yàn)及檢驗(yàn)。所有焊縫均應(yīng)進(jìn)行肉眼檢查，全融透對(duì)接焊縫要求進(jìn)行放射線無損檢查。 桁架主桿的焊縫均為一級(jí)，其他焊縫為二級(jí)。 高強(qiáng)螺栓連接面要求進(jìn)行抗滑移試驗(yàn)。 高強(qiáng)螺栓要求進(jìn)行扭矩系數(shù)和預(yù)拉力試驗(yàn)。鋼材使用前應(yīng)進(jìn)行復(fù)試。8、除銹及防腐。所有鋼材的表面原始銹蝕等級(jí)不應(yīng)低于B 級(jí)。鋼材的除銹

34、應(yīng)采用噴射除銹， 除銹等級(jí)應(yīng)達(dá)到Sa2(1/2)。經(jīng)除銹后的鋼材表面在檢查合格后，應(yīng)在要求的時(shí)限內(nèi)進(jìn)行涂裝。鋼結(jié)構(gòu)的防腐采用熱浸鋅的方法，防腐年限為30年以上。浸鋅干漆膜總厚度 100 m。五、實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)材料及貨物清單表 6 列出了試驗(yàn)臺(tái)架初步設(shè)計(jì)過程中會(huì)用到的零部件，實(shí)際上所用到的零部件的數(shù)量會(huì)根據(jù)后續(xù)的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行進(jìn)一步的調(diào)整。表 6所用零部件及主要技術(shù)參數(shù)名稱等級(jí)型號(hào)材料數(shù)量執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)備注立柱200×200×8Q235A8GB/T908-2008根據(jù)實(shí)際選取長度橫梁150×150×8Q235A14鋼板1500×1000×2045

35、#2方管連Q235A14接法蘭圓管連Q235A1接法蘭高強(qiáng)度40Cr10螺桿六角卡45#6箍內(nèi)六角根據(jù)實(shí)際選圓柱頭M6-M30鋼取螺釘高強(qiáng)度M12-M3040Cr根據(jù)實(shí)際選10.9S取螺栓雙頭螺M2240Cr16柱六角螺M12-M3640Cr根據(jù)實(shí)際選10H取母-C級(jí)小六角特扁細(xì)M5.165P45#2牙螺母六角厚鋼根據(jù)實(shí)際選螺母取硬度65Mn根據(jù)實(shí)際選墊圈取HRC40-45支承底Q235A根據(jù)實(shí)際選板取支撐座Q235A根據(jù)實(shí)際選取連接板Q235A根據(jù)實(shí)際選取左約束45#2條右約束45#2條根據(jù)實(shí)際GB/T908-2008選取長度調(diào)質(zhì)熱處GB 699-88理用于連接GB/T立柱和橫9113.1-2000梁根據(jù)需求設(shè)計(jì)根據(jù)實(shí)際GB 699-88選取長度根據(jù)需求GB 699-88設(shè)計(jì)GB/T 41-2000GB/T調(diào)質(zhì)70.1-2008HRC28-32GB/T調(diào)質(zhì)70.1-2008HRC28-32GB/T 41-2000GB/T808-1988GB/T 56-1988GB/T調(diào)質(zhì)70.1-2008HRC28-32根據(jù)需求GB 699-88設(shè)計(jì)根據(jù)需求GB 699-88設(shè)計(jì)根據(jù)需求GB 699-88設(shè)計(jì)根據(jù)需求設(shè)計(jì)，調(diào)GB 699-88質(zhì)HRC30-38根據(jù)需求設(shè)計(jì)，調(diào)GB 699-88質(zhì)HR