壓力容器檢驗中壓力試驗的質(zhì)量控制

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摘要:壓力容器作為特種壓力設(shè)備，不僅是科研和工業(yè)生產(chǎn)中不可或缺的重要設(shè)備，而且由于其經(jīng)常需要運輸或儲存易燃、易爆或其他有害氣體和液體，因此對質(zhì)量要求很高?；诖?，對壓力容器的壓力試驗類型進行介紹，并分析用于檢驗壓力容器的壓力試驗的質(zhì)量控制方法，以保證壓力容器使用過程中的安全。

關(guān)鍵詞:壓力試驗;壓力容器;檢驗;質(zhì)量控制

引言

壓力容器被廣泛使用，通常由法蘭、密封元件、氣缸、內(nèi)孔和管道支撐組成。但是由于環(huán)境、密封性和壓力等因素，壓力容器容易爆炸和著火，從而導(dǎo)致安全和污染事故，造成設(shè)備和財產(chǎn)損失。壓力容器通常由國家機構(gòu)按照既定規(guī)則和標(biāo)準(zhǔn)進行監(jiān)督檢驗。壓力試驗可以有效評估壓力容器的耐壓性，壓力試驗在壓力容器的檢驗中起著非常重要的作用。

1壓力容器壓力試驗的類型

1)液壓試驗，即試驗介質(zhì)是液體。如果在實驗期間發(fā)生壓力容器損壞或試驗液泄漏，由于液體的可壓縮性較小，因此可快速降低容器中的壓力，同時完全釋放容器中的現(xiàn)有能量，從而確保壓力容器的安全性。液壓試驗一般使用水作為試驗介質(zhì)，不僅易于獲取，而且可以有效滿足溫度要求，從而最大程度地降低了試驗風(fēng)險。2)氣壓試驗也是壓力容器壓力試驗的一種常見類型，主要使用干燥和清潔的氣體(例如氮氣和空氣)作為試驗介質(zhì)，并通過使氣體在試驗過程中更具可壓縮性來改變壓力容器中的壓力，從而在容器中產(chǎn)生能量。但是，考慮到壓縮氣體時壓力容器壁承受的壓力也會增加，如果在操作中出現(xiàn)問題，可能會引起爆炸等事故，因此要嚴格操作壓力容器并按照相關(guān)規(guī)定執(zhí)行試驗標(biāo)準(zhǔn)。3)如果考慮到由于承載力而無法進行液壓試驗。同時，氣壓試驗更加危險且耗時，可以進行氣液聯(lián)合壓力試驗，即同時利用氣體介質(zhì)和液體介質(zhì)進行壓力試驗。

2壓力試驗時的注意事項

2．1壓力試驗前的注意事項

①在壓力試驗之前，確保每個壓力容器連接件的緊固螺栓已完全組裝并擰緊。②選擇進行壓力試驗的壓力表必須符合相關(guān)規(guī)定。同時安裝至少2個壓力表，量程相同。確保所有壓力裝置都經(jīng)過試驗和認可，通常安裝在被測容器的頂部，以便操作員可以清楚準(zhǔn)確地觀察。③壓力表的范圍應(yīng)為試驗壓力的2倍左右，但不應(yīng)小于試驗壓力的1．5倍或大于試驗壓力的3倍。

2．2液壓試驗中的注意事項

①液壓試驗介質(zhì)通常是水。如果有特殊需要，也可以使用不會引起危險事故的其他穩(wěn)定流體。試驗期間液體的溫度必須低于其沸點。②進行水壓試驗時，須確保所用的水是干凈的，通過試驗后立即清除水漬。③液壓試驗容器為碳素鋼時，流體溫度應(yīng)不低于5℃。對于其他低合金鋼容器，流體溫度不應(yīng)低于15℃。如果材料的非彈性轉(zhuǎn)變溫度由于板厚等因素而增加，則應(yīng)相應(yīng)提高試驗流體的溫度。

2.3氣壓試驗中的注意事項

①由于氣壓試驗更加危險，因此通常會采取安全措施。安全措施必須經(jīng)過批準(zhǔn)，在安全部門監(jiān)控下進行。②氣壓進行試驗時，應(yīng)使用干凈的干燥空氣、氮氣或其他惰性氣體。③在對碳鋼和其他低合金鋼制成的容器進行氣壓試驗時，氣體溫度不得低于15℃。

3壓力試驗具體實施方法

3．1液壓試驗方法

①在試驗期間，應(yīng)在容器頂部提供一個出口。②必須先將液體裝滿容器，并且容器內(nèi)的所有氣體必須排出，在試驗過程中觀察到的容器表面必須保持干燥。③當(dāng)容器壁溫接近液體溫度時，開始逐漸增加設(shè)計壓力，保持壓力一會兒。確保容器中沒有泄漏后，可以繼續(xù)將壓力增加到試驗壓力，同時保持壓力超過30min。然后將壓力降低到試驗壓力的80%，保持壓力一段時間，檢驗所有焊縫和其他接頭。④在試驗期間，不應(yīng)通過增加壓力來保持試驗壓力恒定，而應(yīng)保持壓力不變。⑤在試驗過程中請勿對壓力組件施加外部壓力。同時，如有泄漏，必須及時進行補焊，然后重新檢驗。⑥經(jīng)過水壓試驗后，應(yīng)排空容器中的液體，然后用壓縮空氣干燥容器的內(nèi)壁。⑦檢驗壓力試驗后的壓力容器是否滿足下列條件:無泄漏、無變形、整個試驗過程中無異常聲音、對于抗拉強度超過540MPa的材料經(jīng)過無損檢測后表面無裂紋。

3．2氣壓試驗方法

①試驗期間壓力應(yīng)緩慢上升。當(dāng)達到設(shè)定試驗壓力的10%且不超過0．05MPa時，壓力保持5～10min。②首次檢驗所有焊縫和其他接頭是否泄漏。如果發(fā)現(xiàn)泄漏，必須及時進行修復(fù)焊接，然后重新加壓。③如果首次泄漏試驗合格，則繼續(xù)緩慢將壓力增加到試驗壓力的50%。如果沒有異常，則可以將每個級別的試驗壓力提高10%，直到達到試驗壓力為止。④保持壓力30min后，將壓力降低到試驗壓力的87%，然后放置足夠長的時間以重新檢驗密封性。在試驗過程中，壓力應(yīng)保持恒定，并且不得用于維持試驗壓力。在壓力下檢驗緊固螺釘或?qū)毫M件施加外力。⑤如果有泄漏，要及時修理，然后重復(fù)壓力試驗。⑥在進行氣壓試驗時，容器應(yīng)無異常噪音和明顯的變形。

4壓力試驗的優(yōu)缺點

4.1優(yōu)點

①試驗過程降低了壓力容器在制造、維護過程中的殘余焊接應(yīng)力，同時檢驗了整個壓力容器的密封性。②換熱器壓力容器檢驗泄漏位置更方便。③在某些領(lǐng)域具有檢測技術(shù)和設(shè)備起著更重要的作用。如果在超壓試驗期間沒有問題，在正常或更低的工作壓力下使用一般認為是安全的。

4.2缺點

①在可以正常使用的壓力容器進行壓力試驗期間，現(xiàn)有缺陷將擴大。因此，壓力試驗不應(yīng)經(jīng)常進行。②對于空氣分離系統(tǒng)中的高壓罐，由于需要在低溫下運行，所以如果有水會導(dǎo)致凍結(jié)，因此不適合用于水壓試驗，僅用于泄漏試驗;不銹鋼容器可能被氯離子腐蝕，因此，水的質(zhì)量必須對應(yīng)于小于25mm的氯離子含量。試驗后，應(yīng)及時清除水漬。另外，一些高塔容器或大型球形罐由于其體積大而需要更多的水(有時高達數(shù)千噸)，這給球形罐的塔體和底部施加了更大的壓力。③對于大型壓力容器，檢驗通常需要4～8h。如果需要進行壓力試驗，則工作量相對較高，整個壓力試驗通常會持續(xù)2～3d。④壓力容器的某些部分是緊湊的，需要很高的密封性。少量泄漏會導(dǎo)致容器嚴重損壞。⑤某些帶有保溫層的壓力容器的安全性和可靠性可以通過內(nèi)部和外部檢驗(例如壓力試驗)來確定。檢驗時必須去除保溫層，試驗后再恢復(fù)，成本和時間大大增加。⑥壓力試驗所需的時間通常是其他試驗方法所需時間的2倍以上。

5檢驗壓力容器時壓力試驗的質(zhì)量控制

1)實行責(zé)任制。在使用壓力試驗方法來驗證壓力容器的質(zhì)量的過程中，應(yīng)引入責(zé)任機制，并指定人員明確分配試驗的權(quán)利和責(zé)任，應(yīng)組織和改進實驗操作，并負責(zé)整個壓力試驗，過程監(jiān)督可以有效地保證壓力試驗的安全性和流暢性。2)準(zhǔn)備試驗工作。使用壓力試驗檢驗壓力容器質(zhì)量的過程需要仔細檢查壓力容器的各種規(guī)程和相關(guān)材料的質(zhì)量。尤其是在壓力試驗之前，應(yīng)仔細研究材料的采購和選擇、試驗設(shè)計、加工技術(shù)等，以確保它們完全符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和所有文件的要求。此外，必須徹底檢驗試驗設(shè)備，確保成功完成壓力試驗。3)壓力試驗的溫度控制。在實際壓力試驗中，壓力容器中使用的金屬材料通常會隨溫度變化而變形或影響其初始韌性，這使該材料容易脆化并在一定程度上影響試驗的安全性和可靠性。特別是在室外試驗中，有效的溫度控制至關(guān)重要。4)控制好相關(guān)流程。目前對壓力試驗有明確的標(biāo)準(zhǔn)限制，無論是準(zhǔn)備過程文檔還是試驗操作和過程控制，都必須嚴格按照相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行嚴格的操作。同時，可以根據(jù)實際試驗情況進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和修改。

6結(jié)語

壓力容器的質(zhì)量控制是確保高質(zhì)量和正常使用的關(guān)鍵。本文在檢驗壓力容器時分析了壓力試驗的質(zhì)量控制，并需要通過過程控制、溫度控制和準(zhǔn)備工作來有效改善壓力容器的質(zhì)量控制，確保壓力試驗順利通過。壓力試驗大大提高了壓力容器的安全性和可靠性。

參考文獻:

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作者：張多智 單位：鞍山市檢驗檢測認證中心