压力容器制造之耐压试验

Part 01  引言
1.耐压试验的目的

a.考核容器的整体强度、刚度和稳定性（针对可能由内压引起局部失稳的元件）；

b.检查焊接接头的致密性;

c.验证密封结构的密封性能；

d.消除或降低焊接残余应力、局部不连续区的峰值应力；

e.对微裂纹产生闭合效应，钝化微裂纹尖端。

2.试验的种类

内压容器的耐压试验包括液压试验、气压试验和气液组合试验。气液组合的试验主要解决某些大型压力容器在进行耐压试验时，因承重等原因无法进行液压试验，而进行气压试验不仅危险性大又耗时过长的问题。从试验时的安全角度出发，标准规定容器采用的气液组合试验压力最小值与气压试验压力最小值相同，容器设计、制造、无损检测要求以及安全防护要求也应与气压试验的要求相同。

3.外压容器的耐压试验

外压容器以内压进行耐压试验，其目的主要是检查焊接接头的致密性和验证密封结构的密封性能，而不是考察容器的稳定性。外压容器的主要失效模式是失稳，对于完全依据标准建造的外压容器，在设计外压下作用下不会产生失稳失效，因此没有必要进行外压试验以考察其稳定性。只需要通过内压进行耐压试验。检查密封结构的密封性能和发现容易扩展为穿透性缺陷的隐患。





        Ⅱ

Part 02  要求

1.试验条件

所有制造工作已经完成，除了那些不能在试验前进行的工序。

除了要求试验后进行的检测外，所有的检测工作已进行。

设备制造完毕，并按规定的项目检验合格后方可进行水压试验。试压之前应彻底将设备内部的碎片、焊渣焊条、疏松的水垢、矿渣、金属片、焊接飞溅物、油和油脂等污物清除干净。垫圈应与产品所使用的垫圈类型相同。

2.试验温度

Q345R、Q370R、07MnMoVR 制容器进行液压试验时,液体温度不得低于5℃;其他碳钢和低合金钢制容器进行液压试验时，液体温度不得低于15℃;低温容器液压试验的液体温度应不低于壳体材料和焊接接头的冲击试验温度(取其高者)加20℃。如果由于板厚等因素造成材料无塑性转变温度升高则需相应提高试验温度。当有试验数据支持时,可使用较低温度液体进行试验,但试验时应保证试验温度(容器器壁金属温度)比容器器壁金属无塑性转变温度至少高30℃。

3.试验介质

a.任何非危险性液体在低于其沸腾温度下都能用于液压试验。闪点低于43℃下的可燃液体，例如石油馏出物、只能用于接近常温的试验。为尽量减小脆断的危险，建议液压试验期间金属温度至少保持在最低设计金属温度以上17℃但无需超过48℃。

b.用于水压试验的液体应是缓蚀剂处理过的淡水。不锈钢容器,试验用水的氯化物含量不得超过标准要求。

【见：水压试验为何控制氯离子的浓度】

4.压力表

如采用压力表测量试验压力，则应使用两个量相同的、并经检定合格,压力表盘的标度范围按照建造标准执行，[压力表的量程应为 1.5～3倍的试验压力,宜为试验压力的2倍。压力表的精度不得低于1.6级，表盘直径不得小于100mm],[ASME Ⅷ-1 UG-102：建议大约为最大试验压力的2倍,但不能低于1.5倍和大于4倍的压力],压力表应在有效期内校准,在任何时候,只要有理由认为压力表有误差,须重新进行校准。

5.加强板、鞍座垫板气密试验

容器的开孔补强圈、鞍座垫板应在试验前以指定的压缩空气检查接接头质量。从指示孔进行压缩空气和肥皂泡试验，以确定焊缝的密封性（GB/T150.4等）。

补强圈应在容器进行耐压试验前通入0.4MPa～0.5MPa的压缩空气，检查焊缝质量，严禁进行水压试验，补强圈信号孔不得小于M10，且位于补强圈最低处（HG/T20584.17）。

6.试验压力

产品的试验压力应根据图样的要求确定。

7.水压试验前的准备

a.耐压试验前，容器各连接部位的紧固件应装配齐全,并紧固妥当;为进行耐压试验而装配的临时受压元件，应采取适当的措施，保证其安全性。

b.试验用压力表应安装在被试验容器安放位置的顶部。

c.应准备好压力表校验证书、水质分析报告及水压试验记录表。



         

Part 03  过程

1.水压试验过程及要求

a.向容器内缓慢地注入水避免水锤现象发生，同时充分排出系统内空气。

b.试验容器内的气体应当排净并充满液体,试验过程中,应保持容器观察表面的干燥。

c.压力逐渐增至试验压力，发现任何泄漏和问题应标记和记录，应在完全泄压后再进行返修。

d.在水压试验压力下应保持图样要求的时间（GB/T150.4规定一般不少于30分钟）。

e.当发现有泄漏，应标记该位置，压力应逐渐释放，容器应排尽水，做适当的返修和更换，受影响的容器按原来压力重新试验。

f.试验场地附近不得有火源，并且配备适用的消防器材，耐压试验后，如果出现返修深度大于二分之一厚度母材的情况，应当重新进行耐压试验[TSG 21-2016]。

g.耐压试验保压期间,不得采用连续加压以维持试验压力不变,试验过程中不得带压拧紧紧固件或对受压元件施加外力。

2.液压试验的合格标准

a.试验过程中，容器无渗漏，无可见的变形和异常声响。

b.检查时应在压力不小于设计压力下进行（GB/T150.4）[ASME Ⅷ-1 UG-99规定：检查压力为试验压力除以1.3]。检查所有焊缝及连接处及密封面，目视检验时不允许泄漏，但是，对于要焊接连接的开孔为试压而临时封闭的接头可能发生泄漏是允许的。从临时封闭处的泄漏应该引到外面以免看不清其他接头的泄漏。

c.试验时应在容器温度与液体温度大致相等后再升压，温度不超过48℃[ASME Ⅷ-1 UG-99]。

d.除非用户或其指定代理机构允许在液压试验之前，容器的受压焊缝内表面或外表面都不能油漆或涂层；压力试验之前允许油漆或涂层，或允许进行内部非金属衬里时，受压焊缝应先进行泄漏试验。用户或其指定代理机构同意时，此试验可以免除


       Ⅳ


Part 04   结尾

a.完成试验后，填写试验记录。

b.所有产品零部件应安装到位，所有临时盲板应去除，所有灌水路线和管件应排净水后用空气或氮气干燥。

c.除特殊规定外，试验后所有垫圈都应更换为新的。

耐压试验是对压力容器进行的一种重要检验方式，主要目的包括考核容器的整体强度、稳定性，检查焊接接头和密封结构的密封性能，以及降低焊接残余应力和钝化微裂纹。耐压试验种类有液压试验、气压试验和气液组合试验，其中气液组合试验主要应对某些大型压力容器的特殊情况。外压容器的耐压试验主要检查焊接接头密封性和密封结构的密封性能，不涉及稳定性考察。

试验条件要求试验前所有制造和检测工作已完成，试验介质应选择非危险性液体，在规定温度下进行，使用的压力表需进行校准。还需对加强板、鞍座垫板进行气密试验，确保焊缝质量。

水压试验过程应缓慢注水以避免水锤现象，排除容器内空气，逐步加压至试验压力，并保压一定时间。发现泄漏后应标记并在泄压后修复。试验场地需远离火源，配备适用消防器材。

试验合格标准为试验过程中容器无渗漏、无可见变形和异常声响。所有焊缝和连接处检查时不允许泄漏，容器温度应控制在规定范围内。

试验完成后，需填写试验记录，所有产品零部件安装到位，所有临时盲板去除，排净水分并干燥，除特殊规定外，更换新垫圈。
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