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摘要:由于压力容器检验的实质是预测及预防压力容器的失效,而失效的主要形式是强度失效,文章着重阐述了压力容器强度最薄弱的焊缝致密性检验,压力容器整体强度的检验-水压试验。
关键词:压力容器 质量控制 焊缝致密性检验 承压能力检验
1、前言
压力容器是具有爆炸危险性的承压类特种设备,它承受着高压、高温、低温,易燃、剧毒或腐蚀介质,一旦发生爆炸或泄漏往往并发生火灾,中毒等灾难性事故,造成严重的环境污染,给社会经济、企业生产和人民生活带来损失和危害,直接影响社会安定。
压力容器广泛地应用于石油、化工、机械、冶金、轻工、航空、航天、国防等工业部门的生产以及人民的生活,在化肥、炼油、化工、农药、医药、有机合成等行业,压力容器是主要的生产设备,例如在年产30万吨的乙烯装置中,压力容器约占设备总量的35%。据国家质检总局统计:我国现有压力容器约147万台,其中固定式压力容器约145万台,移动式压力容器约2万台,另有气瓶约1亿只。压力容器每年增加25万台,气瓶每年增加2000万只。随着我国国民经济的发展,我国压力容器的数量将日益增多。
压力容器承受各种静、动载荷或交变载荷,有些还有附加的机械或温度载荷。其运行温度和压力变化范围相当宽广:从-100℃以下的低温到1000℃以上的高温;从真空到100MPa以上的超高压,有时运行条件甚至达到苛刻的地步,如合成氨的器的操作压力10~100MPa,高压聚乙烯装置的操作压力为100~200MPa。内部介质为气体、液化气体或最高工作温度高于或等于标准沸点的液体,多达数千种,有些易燃、易爆、有毒、腐蚀等有害介质。上述因素使压力容器从设计、制造、到使用、维修都不同于一般机械设备、所以压力容器比一般机械设备有更高的要求。
检验是压力容器安全管理的重要环节。按工作性质,压力容器检验可分为产品安全性能监督检验和在用压力容器定期检验两大类。安全性能监督检验的任务保证压力容器产品质量。在用压力容器定期检验是指压力容器使用期间的定期检验,它是保证设备长期运行生产的有力措施。通过定期检验及时发现使用中压力容器的新生缺陷的制造安装过程中漏检的缺陷,根据检验结果重新确定其安全状况等级,以决定继续使用,监控使用,修复后使用或判废。压力空器检验的基本目的就是防止压力容器失效事故,特别是危害严重的破裂事故发生,因此,在某种程度上可以说,压力容器检验的实质就是失效的预测和预防。
压力容器失效大致可分为强度失效,刚度失效,失稳失效和泄漏失效四大类,其中强度失效是压力容器最主要失效形式。因强度失效是容器失效的主要形式,故对压力容器的检验需对其强度格外关心。目前压力容器的制造方式绝大数数是焊制品,而焊缝由于其特殊的铸造组织特点,是整个容器的薄弱环节。下面着重阐述如何进行压力容器焊接成品的焊缝致密性检验和承压能力检验。
2、焊缝致密性检验
焊缝致密性检验方法常用的有煤油试验法、载水试验法、冲水试验法、沉水试验法、沉水试验法、吹起试验法、氨气试验法等,下面介绍其中几种常用的方法。
2.1煤油试验
煤油试验适用于敞开的容器和储存液体的储器以及同类其他产品的密封性检验。试验时在便于观察和焊补的一面涂白垩粉,待干燥后在焊缝另一面涂煤油,试验过程中涂2~3次,持续15min~3h。涂油后立即开始观察白垩粉一侧,如在规定时间内,焊缝表面未出现油斑和油带,即判定为合格。
2.2載水试验
适用于不受压的容器或敞口焊接储器的密封性试验。试验时,仔细清理容器焊缝表面,并用压缩空气吹净、吹干。气温不低于0℃的条件下,在容器内灌入温度不低于5℃的净水,然后观察焊缝,持续时间不得少于lh。在试验时间内,焊缝不出现水流、水滴状渗出,焊缝及热影响区表面无“出汗”现象,即为合格。
2.3冲水试验
适用于难以进行水压试验和载水试验的大型容器。试验时,用出口直径不小于15 mm的消防水带往焊缝上冲水。水射流方向与焊缝所在表面夹角不小于700。试验水压应不小于0.1 MPa,以造成水在被喷射面上的反射水环直径不小于400mm。试验时的气温应高于0℃、水温高于5℃。对垂直焊缝应自上而下进行检查,冲水同时对焊缝另一面进行观察。
3、压力容器承压能力检验
3.1常用检验方法简介
压力容器的承压能力检验有水压试验和气压试验。水压试验,即以水为介质进行的超压水压试验。是通过向设备或系统充水加压,在加压中及加压后,观察设备或系统有无渗漏破裂,或明显变形的一种检验方式,主要是检查压力容器承压部件的强度和严密性。其目的是检查设备的完善程度,暴露缺陷,避免带有严重缺陷的压力容器承压部件投入运行或继续运行。气压试验一般用于低压容器和管道的检验,气压试验比水压试验更为灵敏和迅速。气压试验的危险性比水压试验大。
3.2水压试验具体试验方法
在压力容器承压能力检验中,实际运用较多的是水压试验,下面就水压试验的具体试验方法做一简介。
3.2.1水压试验过程
水压试验前,被试设备各连接部位的紧固螺栓必须装配齐全,紧固妥当。应配置两个经过校验准确可靠的压力表,其量程应为2倍的试验压力,安装于被试设备顶部便于观察的位置。被试设备内部应充满水,滞留在器内的气体必须排除干净。被试设备的外表面应保持干燥。水压试验时,压力升降应缓慢进行,当压力升至工作压力时,应停止升压检查有无异常情况,无异常时方可升压至试验压力。对焊制锅炉和压力容器,在试验压力下保持20min(锅炉)或30min(容器),然后降至工作压力进行全面检查。检查期间压力应保持不变,不得采用连续加压方式来维持压力不变。
3.2.2水压试验合格标准
水压试验检查合格的标准是:在承压部件金属壁和焊缝上没有水珠;水压试验后,用肉眼观察不到残余变形。对设计要求测定水压试验残余变形的容器,径向残余变形不超过0.03%,或容积残余变形不超过容积全变形的10%。
4、结语
压力容器由于密封、承压及介质等原因,容易发生爆炸、燃烧起火而危及人员、设备和财产的安全及污染环境的事故,做好压力容器检验工作保证其安全尤为关键和重要。
参考文献:
[1]强天鹏.压力容器检验[M].2008
[2]刘巧平.张廷晋关于过滤压力容器检验措施的探讨[J].科技创新导报 2011(1)
关键词:压力容器 质量控制 焊缝致密性检验 承压能力检验
1、前言
压力容器是具有爆炸危险性的承压类特种设备,它承受着高压、高温、低温,易燃、剧毒或腐蚀介质,一旦发生爆炸或泄漏往往并发生火灾,中毒等灾难性事故,造成严重的环境污染,给社会经济、企业生产和人民生活带来损失和危害,直接影响社会安定。
压力容器广泛地应用于石油、化工、机械、冶金、轻工、航空、航天、国防等工业部门的生产以及人民的生活,在化肥、炼油、化工、农药、医药、有机合成等行业,压力容器是主要的生产设备,例如在年产30万吨的乙烯装置中,压力容器约占设备总量的35%。据国家质检总局统计:我国现有压力容器约147万台,其中固定式压力容器约145万台,移动式压力容器约2万台,另有气瓶约1亿只。压力容器每年增加25万台,气瓶每年增加2000万只。随着我国国民经济的发展,我国压力容器的数量将日益增多。
压力容器承受各种静、动载荷或交变载荷,有些还有附加的机械或温度载荷。其运行温度和压力变化范围相当宽广:从-100℃以下的低温到1000℃以上的高温;从真空到100MPa以上的超高压,有时运行条件甚至达到苛刻的地步,如合成氨的器的操作压力10~100MPa,高压聚乙烯装置的操作压力为100~200MPa。内部介质为气体、液化气体或最高工作温度高于或等于标准沸点的液体,多达数千种,有些易燃、易爆、有毒、腐蚀等有害介质。上述因素使压力容器从设计、制造、到使用、维修都不同于一般机械设备、所以压力容器比一般机械设备有更高的要求。
检验是压力容器安全管理的重要环节。按工作性质,压力容器检验可分为产品安全性能监督检验和在用压力容器定期检验两大类。安全性能监督检验的任务保证压力容器产品质量。在用压力容器定期检验是指压力容器使用期间的定期检验,它是保证设备长期运行生产的有力措施。通过定期检验及时发现使用中压力容器的新生缺陷的制造安装过程中漏检的缺陷,根据检验结果重新确定其安全状况等级,以决定继续使用,监控使用,修复后使用或判废。压力空器检验的基本目的就是防止压力容器失效事故,特别是危害严重的破裂事故发生,因此,在某种程度上可以说,压力容器检验的实质就是失效的预测和预防。
压力容器失效大致可分为强度失效,刚度失效,失稳失效和泄漏失效四大类,其中强度失效是压力容器最主要失效形式。因强度失效是容器失效的主要形式,故对压力容器的检验需对其强度格外关心。目前压力容器的制造方式绝大数数是焊制品,而焊缝由于其特殊的铸造组织特点,是整个容器的薄弱环节。下面着重阐述如何进行压力容器焊接成品的焊缝致密性检验和承压能力检验。
2、焊缝致密性检验
焊缝致密性检验方法常用的有煤油试验法、载水试验法、冲水试验法、沉水试验法、沉水试验法、吹起试验法、氨气试验法等,下面介绍其中几种常用的方法。
2.1煤油试验
煤油试验适用于敞开的容器和储存液体的储器以及同类其他产品的密封性检验。试验时在便于观察和焊补的一面涂白垩粉,待干燥后在焊缝另一面涂煤油,试验过程中涂2~3次,持续15min~3h。涂油后立即开始观察白垩粉一侧,如在规定时间内,焊缝表面未出现油斑和油带,即判定为合格。
2.2載水试验
适用于不受压的容器或敞口焊接储器的密封性试验。试验时,仔细清理容器焊缝表面,并用压缩空气吹净、吹干。气温不低于0℃的条件下,在容器内灌入温度不低于5℃的净水,然后观察焊缝,持续时间不得少于lh。在试验时间内,焊缝不出现水流、水滴状渗出,焊缝及热影响区表面无“出汗”现象,即为合格。
2.3冲水试验
适用于难以进行水压试验和载水试验的大型容器。试验时,用出口直径不小于15 mm的消防水带往焊缝上冲水。水射流方向与焊缝所在表面夹角不小于700。试验水压应不小于0.1 MPa,以造成水在被喷射面上的反射水环直径不小于400mm。试验时的气温应高于0℃、水温高于5℃。对垂直焊缝应自上而下进行检查,冲水同时对焊缝另一面进行观察。
3、压力容器承压能力检验
3.1常用检验方法简介
压力容器的承压能力检验有水压试验和气压试验。水压试验,即以水为介质进行的超压水压试验。是通过向设备或系统充水加压,在加压中及加压后,观察设备或系统有无渗漏破裂,或明显变形的一种检验方式,主要是检查压力容器承压部件的强度和严密性。其目的是检查设备的完善程度,暴露缺陷,避免带有严重缺陷的压力容器承压部件投入运行或继续运行。气压试验一般用于低压容器和管道的检验,气压试验比水压试验更为灵敏和迅速。气压试验的危险性比水压试验大。
3.2水压试验具体试验方法
在压力容器承压能力检验中,实际运用较多的是水压试验,下面就水压试验的具体试验方法做一简介。
3.2.1水压试验过程
水压试验前,被试设备各连接部位的紧固螺栓必须装配齐全,紧固妥当。应配置两个经过校验准确可靠的压力表,其量程应为2倍的试验压力,安装于被试设备顶部便于观察的位置。被试设备内部应充满水,滞留在器内的气体必须排除干净。被试设备的外表面应保持干燥。水压试验时,压力升降应缓慢进行,当压力升至工作压力时,应停止升压检查有无异常情况,无异常时方可升压至试验压力。对焊制锅炉和压力容器,在试验压力下保持20min(锅炉)或30min(容器),然后降至工作压力进行全面检查。检查期间压力应保持不变,不得采用连续加压方式来维持压力不变。
3.2.2水压试验合格标准
水压试验检查合格的标准是:在承压部件金属壁和焊缝上没有水珠;水压试验后,用肉眼观察不到残余变形。对设计要求测定水压试验残余变形的容器,径向残余变形不超过0.03%,或容积残余变形不超过容积全变形的10%。
4、结语
压力容器由于密封、承压及介质等原因,容易发生爆炸、燃烧起火而危及人员、设备和财产的安全及污染环境的事故,做好压力容器检验工作保证其安全尤为关键和重要。
参考文献:
[1]强天鹏.压力容器检验[M].2008
[2]刘巧平.张廷晋关于过滤压力容器检验措施的探讨[J].科技创新导报 2011(1)