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压力容器试压泵送实验

文章出处:未知 作者:admin 人气: 时间:2019-03-15 14:03 【
试压泵送实验的目的
压力容器的试压泵送实验是一种采用静态超载方法验证容器整体强度,对容器质量进行综合考核的试验,主要是检验容器是否具有安全地承受设计压力的能力,要求它在试验压力下不发生渗漏、开裂和塑性变形。
 
容器设计或制造过程中,在结构设计、强度计算、材料使用、焊接、组装、热处理等各个工序都可能出现失误,虽然在设计或制造过程有各种审查、检查和试验,但由于检验的局限性,难免有漏检情况。如果容器存在隐患,可以通过试压泵送实验使其暴露出来。因此,试压泵送实验可以防止带有严重质量问题或缺陷的容器投入使用。
 
试压泵送实验的另一个作用是,通过超压改变容器的应力分布。由于结构或工艺方面的原因,容器局部区域可能存在较大的剩余拉伸应力。试验时,它们与试验载荷应力相叠加,有可能使材料局部屈服而产生应力再分布,从而消除或减小原有的剩余拉伸应力,使应力分布均匀。
 
试压泵送实验还可以改善缺陷处的应力状况,使裂纹产生闭合效应。较高的试验压力可以使裂纹尖端产生较大的塑性变形,裂纹尖端的曲率半径将增大,从而使裂纹尖端处材料的应力集中系数减小,降低了尖端附近的局部应力。在卸压后,裂纹尖端的塑性变形区会受压力容器安全工程学到周围弹性材料收缩的影响,使此区域出现剩余压缩应力,从而可以部分抵消容器所承受的拉伸应力。因此,容器存在的裂纹经受过载应力后,在恒定低载荷下,裂纹扩展速度可能明显延缓。
 
压力容器在使用过程中,由于长期承受各种应力的作用,会产生各种缺陷,如疲劳裂纹、应力腐蚀裂纹、热应力裂纹和摩擦腐蚀缺陷等,也还会因载荷、介质等各种因素的影响,萌生出新的缺陷。因此,在用压力容器每隔一段时间,也须按照规定进行试压泵送实验,以发现压力容器使用过程中产生的各种可能影响安全运行的缺陷,并及时消除或采取有效揹施予以监控使用或直接判废停用,从而避免压力容器在运行中发生破坏性事故。
 
试压泵送实验的介质
试压泵送实验的试验介质一般分为液体和气体两种。其试验介质应当符合如下要求。
①试压泵送实验一般采用液压实验。容器的试压泵送实验应用流动性好、无毒、沸点高于试压泵送实验温度且不能导致其他危险的液体,一般用水。
②以水为介质进行试压泵送实验,所用的水必须是洁净的。奥氏体不锈钢制压力容器用水进行试压泵送实验时,控制水的氯离子含量不超过25mg/L,否则应采取相应的措施(例如加人硝酸钠溶液进行处理)。
 
③试验用气体应为干燥、洁净的空气、氮气或其他惰性气体。由于试压泵送实验压力比容器的工作压力高,因此容器在试验压力下发生破裂的可能性也大。为了防止容器在试压泵送实验时破裂而造成严重事故,所采取的措施中最重要的是采用卸压时释放能量较小的介质作为试验介质。在相同的试验压力下,气体的爆炸能量比液体大数百倍,因此,容器试压泵送实验优先选择试压泵送实验。
有些情况下可能无法采用液体作为试验介质,而需要采用气体作为试验介质,例如
①由于机构或支示原因,向压力容器充灌液体不能保证容器能安全地承受荷重;
②由于结构原因,不能充满液体的容器;
③运行条件不允许残留试验液体的压力容器,例如低温条件运行且结构不能保证排尽试验液体的系统就不能用水试验,因为残留水会结冰,导致系统堵塞,同样的情况在高温导热油系统中也不允许,因为系统残留水会导致运行中压力不正常升高;
④超洁净系统采用液体作为试验介质可能会造成污染
 
试压泵送实验的温度
(1)试压泵送实验
做碳素钢、16MnR和正火15MnVR钢制容器试压泵送实验时,液体温度不得低于5℃;做其他低合金钢试压泵送实验时,液体温度不得低于15℃。若由于板厚等因素造成材料无塑性转变温度升高,则需相应地提高试验液体温度。其他材料压力容器试压泵送实验温度按照设计图样规定。做铁索体钢制低温压力容器试压泵送实验时,液体温度应当高于壳体材料和焊接接头夏比冲击试验规定温度中的高者与20℃之和。
 
(2)气压试验
碳素钢和低合金钢制压力容器做气压试验时,介质温度不得低于15℃。其他材料制压力容器气压试验温度应当符合设计图样规定。
 
试压泵送实验操作过程
做试压泵送实验前,应向容器的开孔补强圈中通人0.4~0.5MPa的压缩空气,检查焊接接头质量。压力容器各连接部位的紧固螺栓必须装配齐全、紧固妥当。试验时,至少采用两个量程相同的并经检定合格的压力表,压力表的量程为试验压力的1.5-3.0倍,表盘直径不小于100mm。低压容器使用的压力表精度不低于2.5级,中压及高压容器使用的压力表精度不低于1.5级。
(1)试压泵送实验
试压泵送实验的操作应当符合如下要求。
①试验时容器顶部应设排气口,充液时,应将容器内的空气排净,试验过程中应保持容器观察表面干燥。
②当压力容器壁温与液体温度接近时,才能缓慢地上升至设计压力。若无泄漏,再缓慢地升压至规定的试验压力,保压30min,然后降至规定试验压力的80%(移动式压力容器降至规定试验压力的67%),并保持足够长的时间,以对所有焊接接头和连接部位进行检查。
③检查期间,压力应保持不变,不得采用连续加压来维持试验压力不变,在试压泵送实验过程中,不得带压紧固螺栓或者向受压元件施加外力。
④试压泵送实验完毕后,应将液体排净,并用压缩空气将内部吹干,或按照其规定进行试验液体的处置和对内表面的专门技术处理。
在试验过程中,特别是压力超过工作压力以后,尽管试压试压泵在继续转动,进水装置也表明容器仍在不断进水,而容器上压力表的指针却突然停滞不前,甚至可能有轻微下降现象。在这种情况下,应立即对容器进行检查。若是由于连接处发生泄漏,因而引起上述现象,可以在降压后进行修理.并重做试验。若检查结果没有发现任何泄漏或者虽然有轻微泄漏但并不致产生上述现象,则应考虑容器在此压力下产生了屈服变形,应在试压后用平尺测量或用其他方法进行检查。
 
如果容器在试验压力下保压期间,发现压力有轻微下降现象,应进行检查分析。若是由于连接处或阀门的泄漏而引起的,则可以认为容器的试压泵送实验已经合格,可不再做试验。如检査结果没冇发现任何泄漏现象,则应考虑容器的屈服变形,并按照上述方法进行检查和评定。
 
换热压力容器试压泵送实验程序参照GB151-1999《管壳式换热器》的有关规定执行。对内筒外表面仅部分被夹套覆盖的压力容器,分别进行内筒与夹套的试压泵送实验:对内筒外表面大部分被夹套覆盖的压力容器,只进行夹套的试压泵送实验。
 
 

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