試驗目的
壓力試驗(耐壓試驗)是壓力容器必做的試驗項目,也是壓力容器驗收的重要依據。
對于內壓容器,壓力試驗的主要目的在于考驗容器的整體強度、檢驗焊接接頭的致密性以及密封結構的密封性能。
實際上壓力試驗是對容器的選材、設計計算、結構以及制造質量的綜合性檢查。僅從制造的角度看,雖然制造完工的容器已經通過了多道工序的嚴格檢驗,像原材料復驗、外形尺寸檢查、焊接接頭力學性能檢驗及無損檢測等,但是仍然會存在一些缺陷。例如,經100%射線或超聲檢測合格的焊接接頭也可能存在所用檢測方法難以測出的或評定標準允許的缺陷。何況壓力容器中有局部無損檢測,其中有80%的未進行無損檢測的焊接接頭,還有一些不要求進行無損檢測的焊接接頭,如某些容器中的C、D類焊接接頭。材料和焊接接頭中的貫穿性缺陷可能在內壓的作用下產生泄漏。某些非貫穿性缺陷,特別是尺寸較大的線性缺陷,也可能在內壓引起的拉伸應力的作用下失穩擴展,從而導致容器滲漏或破裂。所以,非常需要在容器制造完工后采用短時超壓的辦法,全面考核它的整體強度及致密性與密封性能。如有隱患,在壓力試驗過程中充分暴露,以便進行容器的返修或報廢。
另外的作用
除了考核強度、致密性和密封性能外,壓力試驗還能起到兩個作用。
1:通過短期超壓,可以減小某些局部區域的峰值應力,在一定程度上起到消除或降低殘余應力,使應力分布趨子均勻的作用。
2:按斷裂力學的觀點,短時超壓能使裂紋產生閉合效應,也鈍化了裂紋尖端,使容器在正常運行時更為安全.
外壓容器
對于外壓容器,包括真空容器,壓力試驗的主要目的在于檢驗焊接接頭的致密性和密封結構的密封性能,而不是考驗容器的外壓穩定性。
按規范正確設計、制造并檢驗合格的外壓容器,包括真空容器。在設計外壓的作用下不會失穩。沒有必要進行外壓試驗來考核它的穩定性,而只需要檢查密封結構的密封性能和那些穿透器壁導致泄漏的缺陷。由于在內壓的作用下,容器的密封面和內在缺陷都趨于張開,便于檢查焊接接頭的致密性和密封結構的密封性能,因而外壓容器,包括真空容器,也以內壓進行壓力試驗。
試驗方法
壓力試驗方法有兩種,液壓試驗和氣壓試驗.一般壓力試驗方法為液壓試驗,因為相同容器內充以氣體時,氣體具有使裂紋擴展的內能,要比充以不可壓縮的液體的裂紋擴展大得多,因此氣壓試驗的危險性遠比液壓試驗大得多,所以通常采用液壓試驗。只有當在容器內不允許有微量殘留液體,或者由于結構原因不能充滿液體的容器等,才采用氣壓試驗。
氣密性試驗
氣密性試驗的目的在于利用氣體比液體更具滲透性的特點,嚴格考驗焊接接頭的致密性和密封結構的密封性能,鑒定容器是否存在不允許的泄漏。
氣密性試驗并非壓力容器必做的試驗項目。因為多數壓力容器沒有嚴格的限制泄漏的要求,而且壓力試驗也同時具有一定檢漏功能。
以下兩種情況必須進行氣密性試驗。
1:介質毒性程度為極度、高度危害的壓力容器。因為一旦發生微量泄漏,就嚴重危及人的生命安全,造成環境污染。
2:設計要求不得有微量泄漏的壓力容器,往往因為工藝條件要求,如泄漏會危及設備安全與正常操作,或者介質價格昂貴。
此外,一般來說,介質為易燃壓縮氣體或液化氣體的容器、對真空度有嚴格要求的容器、球形儲罐以及管、殼程介質互漏會產生嚴重危害的管殼式換熱器的換熱管與管板的連接部位也應進行氣密性試驗,
氣密性試驗的常用介質有空氣、氨氣、氨一空氣、氨一氨氣和氨氣等。因試驗介質不同,氣密性試驗的操作程序與檢漏方法也有所不同。但不論采用哪種介質進行氣密性試驗,只有當壓力試驗合格后才允許進行氣密性試驗。這時,容器的整體強度已經過了考核,氣密性試驗一般不再具有危險性。
氣密性試驗的取舍由設計者根據需要來確定。漏與不漏是相對的,嚴格講,絕對不漏的密封結構實際上并不存在,設計者應根據容器內介質的特性、容器所處環境(室內還是戶外,人口密集程度等)以及密封結構的可靠性等條件,評估泄漏量對人身與環境的影響,從而作出是否應進行氣密性試驗的判斷。
對于需要做氣密性試驗的容器,除應在圖樣技術要求上明確試驗介質、試驗參數(試驗壓力、溫度)之外,還應寫明檢漏方法與合格指標,避免出現以下兩種情況:一是在圖樣技術要求上僅提出應做氣密性試驗的要求而無合格指標及檢測方法,使制造單位難以執行;二是對檢漏方法與合格指標規定不當,如對大型氣體儲罐,由于氣體是可壓縮的介質,在進行氣密性試驗時僅要求在某一保壓時同內,壓力表指針下降不超過某一數值,往往難以真正判斷容器的致密性程度。
注意
對于做氣壓試驗的容器,是否需要再做氣密性試驗,應在設計文件中明確規定。原則上,氣壓試驗合格的容器,不必再用空氣或氮氣進行氣密性試驗,但是對于容器上沒作氣壓試驗的部分(如安全附件),應當提出相應的氣密性試驗要求??紤]到不同試驗介質的滲透性強弱不同(如用空氣進行氣壓試驗時不漏,并不能保證用氨進行氣密性試驗時也不漏),當氣密性試驗介質(如氨)的滲透性強于氣壓試驗介質時,氣密性試驗不可省略。(關鍵詞:壓力容器,壓力容器廠家,化工壓力容器 )
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