壓力容器壓力試驗(yàn)

1、1壓力容器設(shè)計(jì)壓力容器設(shè)計(jì)Design of Pressure Vessels2一、試驗(yàn)?zāi)康囊?、試?yàn)?zāi)康哪康模耗康模? 1、檢驗(yàn)設(shè)備在超過設(shè)計(jì)（工作）壓力條件下，、檢驗(yàn)設(shè)備在超過設(shè)計(jì)（工作）壓力條件下，設(shè)備密封結(jié)構(gòu)的嚴(yán)密性。設(shè)備密封結(jié)構(gòu)的嚴(yán)密性。2 2、檢驗(yàn)設(shè)備在超過設(shè)計(jì)條件下，焊縫是否致、檢驗(yàn)設(shè)備在超過設(shè)計(jì)條件下，焊縫是否致密不漏。密不漏。3 3、檢驗(yàn)設(shè)備在超過設(shè)計(jì)條件下，設(shè)備的整體、檢驗(yàn)設(shè)備在超過設(shè)計(jì)條件下，設(shè)備的整體強(qiáng)度。強(qiáng)度。內(nèi)容：內(nèi)容：液壓試驗(yàn)液壓試驗(yàn)氣壓試驗(yàn)氣壓試驗(yàn)?zāi)蛪涸囼?yàn)?zāi)蛪涸囼?yàn)氣密性試驗(yàn)氣密性試驗(yàn)壓力試驗(yàn)壓力試驗(yàn)氣液組合試驗(yàn)氣液組合試驗(yàn)3以內(nèi)壓試驗(yàn)進(jìn)行以內(nèi)壓試驗(yàn)進(jìn)行“試漏試漏”

2、。（1 1）耐壓試驗(yàn)：）耐壓試驗(yàn)：在在下進(jìn)行的液壓（或氣壓）試驗(yàn)下進(jìn)行的液壓（或氣壓）試驗(yàn)壓容器試驗(yàn)?zāi)康模簤喝萜髟囼?yàn)?zāi)康模涸诔O(shè)計(jì)壓力下，考在超設(shè)計(jì)壓力下，考核缺陷是否會(huì)發(fā)生快核缺陷是否會(huì)發(fā)生快速擴(kuò)展造成破壞或開速擴(kuò)展造成破壞或開裂造成滲漏，檢驗(yàn)密裂造成滲漏，檢驗(yàn)密封結(jié)構(gòu)的密封性能。封結(jié)構(gòu)的密封性能。 壓容器試驗(yàn)?zāi)康模簤喝萜髟囼?yàn)?zāi)康模簷z查是否存在穿透性檢查是否存在穿透性缺陷。缺陷。做法：做法：原因：原因：外壓下，容器中的缺陷受壓應(yīng)力的作用，不外壓下，容器中的缺陷受壓應(yīng)力的作用，不可能發(fā)生開裂，且外壓臨界失穩(wěn)壓力主要與可能發(fā)生開裂，且外壓臨界失穩(wěn)壓力主要與容器的幾何尺寸、制造精度有關(guān)，跟缺陷無容

3、器的幾何尺寸、制造精度有關(guān)，跟缺陷無關(guān)。關(guān)。4對(duì)密封性要求高的容器在強(qiáng)度合格后進(jìn)對(duì)密封性要求高的容器在強(qiáng)度合格后進(jìn)行的泄漏檢查。在等于或低于設(shè)計(jì)壓力行的泄漏檢查。在等于或低于設(shè)計(jì)壓力下進(jìn)行的氣壓試驗(yàn)。下進(jìn)行的氣壓試驗(yàn)。（2 2）氣密性試驗(yàn)：）氣密性試驗(yàn)：5二、試驗(yàn)壓力及應(yīng)力校核二、試驗(yàn)壓力及應(yīng)力校核 液壓試驗(yàn)液壓試驗(yàn)用液體（水）。水的壓用液體（水）。水的壓縮系數(shù)比氣體要小得多，經(jīng)濟(jì)實(shí)用?？s系數(shù)比氣體要小得多，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。氣壓試驗(yàn)氣壓試驗(yàn)用氣體。因結(jié)構(gòu)或支承用氣體。因結(jié)構(gòu)或支承等原因，不能向容器內(nèi)充灌水或其它等原因，不能向容器內(nèi)充灌水或其它液體，或運(yùn)行條件不允許殘留液體時(shí)液體，或運(yùn)行條件不允許殘留

4、液體時(shí)才用氣壓試驗(yàn)。才用氣壓試驗(yàn)。 耐壓試驗(yàn)?zāi)蛪涸囼?yàn)氣液組合試驗(yàn)氣液組合試驗(yàn)用液體、氣體。因用液體、氣體。因承重等原因無法注滿液體的壓力容器，承重等原因無法注滿液體的壓力容器，可根據(jù)承重能力先注入部分液體，然可根據(jù)承重能力先注入部分液體，然后注入氣體，進(jìn)行氣液組合壓力試壓。后注入氣體，進(jìn)行氣液組合壓力試壓。 671 1液壓試驗(yàn)液壓試驗(yàn) 溫度：溫度：考慮韌脆轉(zhuǎn)變溫度?？紤]韌脆轉(zhuǎn)變溫度。5：碳素鋼、：碳素鋼、Q345R和正火和正火15MnVR;15：其它低合金鋼制容器：其它低合金鋼制容器; 如果由于板厚等因素造成材料無延性轉(zhuǎn)變溫度升如果由于板厚等因素造成材料無延性轉(zhuǎn)變溫度升 高，則需相應(yīng)提高試驗(yàn)液

5、體溫度。高，則需相應(yīng)提高試驗(yàn)液體溫度。 規(guī)定試驗(yàn)時(shí)的介質(zhì)溫度是為了防止因試驗(yàn)溫度過低規(guī)定試驗(yàn)時(shí)的介質(zhì)溫度是為了防止因試驗(yàn)溫度過低而造成壓力容器在試驗(yàn)過程中發(fā)生低應(yīng)力脆性破壞而造成壓力容器在試驗(yàn)過程中發(fā)生低應(yīng)力脆性破壞 。 另一方面，試驗(yàn)時(shí)還必須注意其溫度不能超過試驗(yàn)另一方面，試驗(yàn)時(shí)還必須注意其溫度不能超過試驗(yàn)介質(zhì)的沸點(diǎn)而使介質(zhì)產(chǎn)生氣化。介質(zhì)的沸點(diǎn)而使介質(zhì)產(chǎn)生氣化。8水質(zhì)：水質(zhì)：奧氏體不銹鋼，氯離子含量控制在奧氏體不銹鋼，氯離子含量控制在25mg/L以以內(nèi)，并在試驗(yàn)后立即將水漬清除干凈。（氯內(nèi)，并在試驗(yàn)后立即將水漬清除干凈。（氯離子能破壞其表面鈍化膜）離子能破壞其表面鈍化膜）注意：注意：a）對(duì)于

6、立式容器采用臥置進(jìn)行液壓試驗(yàn)時(shí)，試驗(yàn)壓）對(duì)于立式容器采用臥置進(jìn)行液壓試驗(yàn)時(shí)，試驗(yàn)壓力應(yīng)計(jì)入立置試驗(yàn)時(shí)的液柱靜壓力；力應(yīng)計(jì)入立置試驗(yàn)時(shí)的液柱靜壓力；b）工作條件下內(nèi)裝介質(zhì)的液柱靜壓力大于液壓試驗(yàn)）工作條件下內(nèi)裝介質(zhì)的液柱靜壓力大于液壓試驗(yàn)的液柱靜壓力時(shí)，應(yīng)適當(dāng)考慮相應(yīng)增加試驗(yàn)壓力。的液柱靜壓力時(shí)，應(yīng)適當(dāng)考慮相應(yīng)增加試驗(yàn)壓力。9（1 1）內(nèi)壓容器）內(nèi)壓容器試驗(yàn)壓力：試驗(yàn)壓力：PT T耐壓試驗(yàn)壓力，耐壓試驗(yàn)壓力，MpaMpa；P -設(shè)計(jì)壓力，設(shè)計(jì)壓力，MpaMpa；耐壓試驗(yàn)壓力系數(shù)，按表耐壓試驗(yàn)壓力系數(shù)，按表4-14-1選用；選用；-容器元件材料在耐壓試驗(yàn)溫度下的許用應(yīng)力，容器元件材料在耐壓試驗(yàn)溫度

7、下的許用應(yīng)力，MpaMpa；t t-容器元件材料在設(shè)計(jì)溫度下的許用應(yīng)力，容器元件材料在設(shè)計(jì)溫度下的許用應(yīng)力，MpaMpa。 tTpP壓力容器材料壓力容器材料（液壓試驗(yàn)）壓力系數(shù)（液壓試驗(yàn)）壓力系數(shù)固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程TSG R004-2009移動(dòng)式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程TSG R005-2011鋼和有色金屬1.251.30鑄鐵2.00（4-87）10說明：說明：1)1)容器銘牌上規(guī)定有最高允許工作壓力時(shí)，容器銘牌上規(guī)定有最高允許工作壓力時(shí)，公式中應(yīng)以最高允許工作壓力代替設(shè)計(jì)壓公式中應(yīng)以最高允許工作壓力代替設(shè)計(jì)壓力力p p；2)2)容器各主要受壓元件，如圓筒、封頭、容器各主要受壓元件

8、，如圓筒、封頭、接管、設(shè)備法蘭（或人手孔法蘭）及其緊接管、設(shè)備法蘭（或人手孔法蘭）及其緊固件等所用材料不同時(shí)，應(yīng)取各元件材料固件等所用材料不同時(shí)，應(yīng)取各元件材料許用應(yīng)力比許用應(yīng)力比/t t的最小值；的最小值；3 3）t t不應(yīng)低于材料受抗拉強(qiáng)度和屈服不應(yīng)低于材料受抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度控制的許用應(yīng)力最小值。強(qiáng)度控制的許用應(yīng)力最小值。11無須考慮溫度修正，因?yàn)橐詢?nèi)壓代替外壓進(jìn)行試驗(yàn)，無須考慮溫度修正，因?yàn)橐詢?nèi)壓代替外壓進(jìn)行試驗(yàn)，已將工作時(shí)趨于閉合狀態(tài)的器壁和焊縫中缺陷改以已將工作時(shí)趨于閉合狀態(tài)的器壁和焊縫中缺陷改以“張張開開”狀態(tài)接受檢驗(yàn)。狀態(tài)接受檢驗(yàn)。（2）外壓容器和真空容器）外壓容器和真空容器試

9、驗(yàn)壓力：試驗(yàn)壓力：（4-88）（3）夾套容器）夾套容器夾套容器是由內(nèi)筒和夾套組成的多腔壓力容器，各腔的夾套容器是由內(nèi)筒和夾套組成的多腔壓力容器，各腔的設(shè)計(jì)壓力通常是不同的，應(yīng)在圖樣上分別注明內(nèi)筒和夾設(shè)計(jì)壓力通常是不同的，應(yīng)在圖樣上分別注明內(nèi)筒和夾套的試驗(yàn)壓力值。套的試驗(yàn)壓力值。內(nèi)筒為內(nèi)筒為容器：按式（容器：按式（4-88）確定試驗(yàn)壓力；）確定試驗(yàn)壓力；內(nèi)筒為內(nèi)筒為容器：按式（容器：按式（4-87）確定試驗(yàn)壓力。）確定試驗(yàn)壓力。pPT25.112在確定了夾套試驗(yàn)壓力后，還必須校核內(nèi)筒在該試驗(yàn)在確定了夾套試驗(yàn)壓力后，還必須校核內(nèi)筒在該試驗(yàn)壓力下的穩(wěn)定性。壓力下的穩(wěn)定性。如不能滿足外壓穩(wěn)定性要求，則

10、在作夾套的液壓試驗(yàn)如不能滿足外壓穩(wěn)定性要求，則在作夾套的液壓試驗(yàn)時(shí)，必須同時(shí)在內(nèi)筒保持一定的壓力，時(shí)，必須同時(shí)在內(nèi)筒保持一定的壓力，以確保夾套試壓以確保夾套試壓時(shí)內(nèi)筒的穩(wěn)定性。時(shí)內(nèi)筒的穩(wěn)定性。夾套：夾套：按內(nèi)壓容器確定試驗(yàn)壓力。按內(nèi)壓容器確定試驗(yàn)壓力。注意：注意：13管路系統(tǒng)：管路系統(tǒng)：按按移動(dòng)式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程移動(dòng)式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程（TSG R0005-2011）第）第1號(hào)修改單要求：號(hào)修改單要求：3.11.8“管路焊接完畢后應(yīng)當(dāng)按照本規(guī)程的要求進(jìn)行無損管路焊接完畢后應(yīng)當(dāng)按照本規(guī)程的要求進(jìn)行無損檢測，合格后檢測，合格后以以1.5倍罐體設(shè)計(jì)壓力或者倍罐體設(shè)計(jì)壓力或者1.67倍氣

11、瓶公稱工倍氣瓶公稱工作壓力作壓力進(jìn)行耐壓試驗(yàn)，并且以罐體設(shè)計(jì)壓力或者氣瓶公稱進(jìn)行耐壓試驗(yàn)，并且以罐體設(shè)計(jì)壓力或者氣瓶公稱工作壓力進(jìn)行氣密性試驗(yàn)。工作壓力進(jìn)行氣密性試驗(yàn)?！毙薷臑樾薷臑椤肮苈泛附油戤吅髴?yīng)管路焊接完畢后應(yīng)當(dāng)按照本規(guī)程的要求進(jìn)行無損檢測，合格后當(dāng)按照本規(guī)程的要求進(jìn)行無損檢測，合格后以罐體或者氣以罐體或者氣瓶耐壓試驗(yàn)壓力瓶耐壓試驗(yàn)壓力進(jìn)行耐壓試驗(yàn)，并且以罐體設(shè)計(jì)壓力或者進(jìn)行耐壓試驗(yàn)，并且以罐體設(shè)計(jì)壓力或者氣瓶公稱工作壓力進(jìn)行氣密性試驗(yàn)。氣瓶公稱工作壓力進(jìn)行氣密性試驗(yàn)?！?4為使液壓試驗(yàn)時(shí)容器材料處于彈性狀態(tài)，在壓力試驗(yàn)前必為使液壓試驗(yàn)時(shí)容器材料處于彈性狀態(tài)，在壓力試驗(yàn)前必須按式（須按式

12、（4-89）校核試驗(yàn)時(shí)筒體的薄膜應(yīng)力）校核試驗(yàn)時(shí)筒體的薄膜應(yīng)力T。（4）液壓試驗(yàn)應(yīng)力校核：液壓試驗(yàn)應(yīng)力校核：（4-89）eLeeiTTRDP9.02ReL殼體材料在試驗(yàn)溫度下的屈服強(qiáng)度（或殼體材料在試驗(yàn)溫度下的屈服強(qiáng)度（或0.2%0.2%非比例延非比例延伸強(qiáng)度），伸強(qiáng)度），MpaMpa；15氣壓試驗(yàn)較液壓試驗(yàn)危險(xiǎn)，故試驗(yàn)壓力比液壓試驗(yàn)氣壓試驗(yàn)較液壓試驗(yàn)危險(xiǎn)，故試驗(yàn)壓力比液壓試驗(yàn)低，容器上的對(duì)接接頭應(yīng)進(jìn)行低，容器上的對(duì)接接頭應(yīng)進(jìn)行100%100%射線或超聲檢測，射線或超聲檢測，試驗(yàn)壓力、溫度、升壓程序等規(guī)定均不同于液壓試試驗(yàn)壓力、溫度、升壓程序等規(guī)定均不同于液壓試驗(yàn)，現(xiàn)場安全措施也更多。驗(yàn)，現(xiàn)場

13、安全措施也更多。2氣壓試驗(yàn)氣壓試驗(yàn) 氣壓試驗(yàn)所用氣體應(yīng)為干燥、潔凈的空氣、氮?dú)饣驓鈮涸囼?yàn)所用氣體應(yīng)為干燥、潔凈的空氣、氮?dú)饣蚱渌栊詺怏w。對(duì)介質(zhì)具有易燃特性的在用壓力容其它惰性氣體。對(duì)介質(zhì)具有易燃特性的在用壓力容器，必須進(jìn)行徹底的清洗和置換，否則嚴(yán)禁用空氣器，必須進(jìn)行徹底的清洗和置換，否則嚴(yán)禁用空氣作為試驗(yàn)介質(zhì)。作為試驗(yàn)介質(zhì)。氣體溫度：氣體溫度：15注意：注意：16 tTpP壓力容器材料壓力容器材料（氣壓試驗(yàn)）壓力系數(shù)（氣壓試驗(yàn)）壓力系數(shù)固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程TSG R004-2009移動(dòng)式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程TSG R005-2011鋼和有色金屬1.101.15試試驗(yàn)驗(yàn)壓壓力力式

14、中式中/t的取值要求同液壓試驗(yàn)。的取值要求同液壓試驗(yàn)。1.1TPp17為使氣壓試驗(yàn)時(shí)容器材料處于彈性狀態(tài)，在壓力試驗(yàn)前必為使氣壓試驗(yàn)時(shí)容器材料處于彈性狀態(tài)，在壓力試驗(yàn)前必須按式（須按式（4-90）校核試驗(yàn)時(shí)筒體的薄膜應(yīng)力）校核試驗(yàn)時(shí)筒體的薄膜應(yīng)力T。（3）氣壓試驗(yàn)應(yīng)力校核：氣壓試驗(yàn)應(yīng)力校核：（4-90）eLeeiTTRDP8.02ReL殼體材料在試驗(yàn)溫度下的屈服強(qiáng)度（或殼體材料在試驗(yàn)溫度下的屈服強(qiáng)度（或0.2%0.2%非比例延非比例延伸強(qiáng)度），伸強(qiáng)度），MpaMpa；18（1 1）由于結(jié)構(gòu)或支承原因，不能保證壓力容器安全承受液體荷重；）由于結(jié)構(gòu)或支承原因，不能保證壓力容器安全承受液體荷重； 如

15、：大型球罐、水泥基礎(chǔ)、支柱等有困難時(shí)的場合。如：大型球罐、水泥基礎(chǔ)、支柱等有困難時(shí)的場合。（2 2）結(jié)構(gòu)復(fù)雜，水壓試驗(yàn)不足以充分檢驗(yàn)各個(gè)部位的試壓要求；）結(jié)構(gòu)復(fù)雜，水壓試驗(yàn)不足以充分檢驗(yàn)各個(gè)部位的試壓要求；（3 3）運(yùn)行條件不允許殘留試驗(yàn)液體的壓力容器；）運(yùn)行條件不允許殘留試驗(yàn)液體的壓力容器； 如：低溫條件下運(yùn)行且結(jié)構(gòu)不能保證排盡試驗(yàn)液體的系統(tǒng)就不能用如：低溫條件下運(yùn)行且結(jié)構(gòu)不能保證排盡試驗(yàn)液體的系統(tǒng)就不能用 水試壓，因?yàn)闅埩羲畷?huì)結(jié)冰導(dǎo)致系統(tǒng)堵塞，同樣的情況在高溫水試壓，因?yàn)闅埩羲畷?huì)結(jié)冰導(dǎo)致系統(tǒng)堵塞，同樣的情況在高溫 導(dǎo)熱油系統(tǒng)中也不允許，因?yàn)橄到y(tǒng)殘留水會(huì)導(dǎo)致運(yùn)行中壓力不導(dǎo)熱油系統(tǒng)中也不允許，

16、因?yàn)橄到y(tǒng)殘留水會(huì)導(dǎo)致運(yùn)行中壓力不 正常升高。正常升高。（4 4）其他難以克服的困難。如：供水困難等。）其他難以克服的困難。如：供水困難等。193. 3. 氣密性試驗(yàn)氣密性試驗(yàn)規(guī)定：規(guī)定：介質(zhì)為易燃或毒性程度為極度、高度危介質(zhì)為易燃或毒性程度為極度、高度危害或設(shè)計(jì)上不允許有微量泄漏（如真空害或設(shè)計(jì)上不允許有微量泄漏（如真空度要求較高時(shí)）的壓力容器，必須進(jìn)行度要求較高時(shí)）的壓力容器，必須進(jìn)行氣密性試驗(yàn)。氣密性試驗(yàn)。20氣密性試驗(yàn)壓力：氣密性試驗(yàn)壓力：大小視容器上是否配置安全泄放裝置而定。大小視容器上是否配置安全泄放裝置而定。若容器上沒有安全泄放裝置，其氣密性試驗(yàn)壓力值若容器上沒有安全泄放裝置，其氣

17、密性試驗(yàn)壓力值一般取設(shè)計(jì)壓力的一般取設(shè)計(jì)壓力的1.0倍；倍；但若容器上設(shè)置了安全泄放裝置，為保證安全泄放但若容器上設(shè)置了安全泄放裝置，為保證安全泄放裝置的正常工作，其氣密性試驗(yàn)壓力值應(yīng)低于安全裝置的正常工作，其氣密性試驗(yàn)壓力值應(yīng)低于安全閥的開啟壓力或爆破片的設(shè)計(jì)爆破壓力，建議取容閥的開啟壓力或爆破片的設(shè)計(jì)爆破壓力，建議取容器最高工作壓力的器最高工作壓力的1.0倍。倍。注意：注意：氣密性試驗(yàn)的危險(xiǎn)性大，應(yīng)在液壓試驗(yàn)合格后進(jìn)氣密性試驗(yàn)的危險(xiǎn)性大，應(yīng)在液壓試驗(yàn)合格后進(jìn) 行。在進(jìn)行氣密性試驗(yàn)前，應(yīng)將容器上的安全附行。在進(jìn)行氣密性試驗(yàn)前，應(yīng)將容器上的安全附 件裝配齊全。件裝配齊全。211 1、介質(zhì)溫度：

18、、介質(zhì)溫度：水壓試驗(yàn)的水溫不能超過其沸點(diǎn)，水水壓試驗(yàn)的水溫不能超過其沸點(diǎn)，水溫也不宜過低，當(dāng)容器溫度降至材料的脆性轉(zhuǎn)變點(diǎn)會(huì)使溫也不宜過低，當(dāng)容器溫度降至材料的脆性轉(zhuǎn)變點(diǎn)會(huì)使器壁鋼材在應(yīng)力強(qiáng)度很低遠(yuǎn)未達(dá)到屈服點(diǎn)時(shí)就破裂。因器壁鋼材在應(yīng)力強(qiáng)度很低遠(yuǎn)未達(dá)到屈服點(diǎn)時(shí)就破裂。因而規(guī)定對(duì)碳素鋼和而規(guī)定對(duì)碳素鋼和Q345R鋼制容器作水壓試驗(yàn)時(shí)，水溫鋼制容器作水壓試驗(yàn)時(shí)，水溫不低于不低于22231 1、液壓試驗(yàn)：、液壓試驗(yàn)：充滿液體，當(dāng)壓力容器器壁金屬溫度與液體溫度接近充滿液體，當(dāng)壓力容器器壁金屬溫度與液體溫度接近時(shí)才緩慢升壓至設(shè)計(jì)壓力，確認(rèn)無泄漏后繼續(xù)升壓到時(shí)才緩慢升壓至設(shè)計(jì)壓力，確認(rèn)無泄漏后繼續(xù)升壓到規(guī)定的試驗(yàn)壓力，保壓足夠時(shí)間（保壓時(shí)間一般不少規(guī)定的試驗(yàn)壓力，保壓足夠時(shí)間（保壓時(shí)間一般不少于于3030分鐘），在此期間，不應(yīng)有局部膨脹延伸或泄露分鐘），在此期間，不應(yīng)有局部膨脹延伸或泄露等異?，F(xiàn)象。然后降至設(shè)計(jì)壓力，保壓足夠時(shí)間進(jìn)行等異?，F(xiàn)象。然后降至設(shè)計(jì)壓力，保壓足夠時(shí)間進(jìn)行檢驗(yàn)（保壓期間不得采用連續(xù)加壓來維持試驗(yàn)