承压产品进行水压试验的3个作用、目的

2021-08-26 0 编辑:澳门京葡网站 | 试验机

承压类产品(如锅炉、气瓶、压力容器、管件、阀门等)的耐压试验是一种采用静态超载方法验证受压部件整体强度,对受压部件质量进行综合性考核的试验。耐压试验可使用的介质种类包括液体(水、油)和气体(空气、氮气),因水在常温下性能稳定、可压缩性小、容易获得等特点,在承压类产品的制造检验、安装检验、定期检验中以用水作为介质进行耐压试验最为普遍。

水压试验是指以水为介质,以规定的试验压力和保持时间对受压元件、受压部件或整台设备所进行的压力试验。水压试验的目的主要有两个方面:一是检查受压部件的耐压强度和严密性;二是对于制造过程期间的水压试验还具有改变受压部件应力分布和改善缺陷处应力状况,发现缺陷的作用。

锅炉

今天大家应来了解一下为什么要进行水压试验,水压试验的作用和目的又有哪些呢?

1、检验受压部件的耐压强度

在受压部件制造过程期间,水压试验具有考核受压部件承载结构形式是否合理、强度计算是否准确、加工制造过程质量是否合格的作用。例如:某锅炉制造厂几年前开发相变锅炉过程中,在进行结构设计时设计人员大胆采用了新结构、新工艺,但在进行强度计算时因相关计算标准中没有该结构,进行加强筋设计时考虑得不够完善,造成第一次水压试验时简体向外鼓出,泄压后仍有残余变形;设计人员针对水压试验的情况,对加强筋进行优化改进后,第二次水压试验顺利通过。而在役的锅炉、压力容器、压力管道运行多年后,承压部件会发生一定的腐蚀、磨损,有的出现了材质的劣化、疲劳、裂纹,有的出现了过热或过烧,有的在制造时留下的缺陷又恶化了(锅炉、压力容器、压力管道尤其在安装现场焊接,工艺条件恶劣,更容易留下缺陷),有的承压部件局部出现缺陷又无法被检查到等等,致使受压部件强度下降。此时通过水压试验就可以检查其强度能否继续满足使用要求。水压试验可以有效地避免运行中因受压部件损坏且又存在不易被发现的缺陷而引发的事故。

2、检验受压部件的严密性

水压试验的另一个目的是检验受压部件的严密性。主要是检查受压部件及其焊缝、密封面(人孔、法兰、螺纹)等连接处是否严密,有无渗漏。在锅炉制造、安装过程中因焊缝、密封面漏水、渗水而水压试验不合格的情况时有发生。笔者在锅炉制造监督检验中曾经碰到过:某锅炉厂的锅炉,锅筒两端封头上有密排的管座角焊缝,当班的焊工因中途停顿造成前一排忘记完成就进行下一排的焊接。在锅炉水压试验进水过程中即漏水,与制造厂质保体系人员一起分析原因:焊工和现场检验人员责任心不够,质量意识不够,未对每条焊缝进行外观检查。锅炉、压力容器、压力管道制造、安装监督检验过程中,水压试验都是作为A类监检项目进行检验,制造厂或安装企业在进行整体水压试验时必须有监督检验人员现场见证、确认。

管道

3、改善应力分布和应力状况及早发现缺陷

水压试验的另一作用是改变受压部件的应力分布和改善缺陷处的应力状况。由于结构或工艺方面的原因,锅炉、压力容器、压力管道局部区域可能存在较大的残余拉伸应力,在进行试验时,它们与试验载荷应力相互作用,有可能使材料局部屈服而产生应力再分布,从而消除或减小原有的残余拉伸应力。较高的试验压力,可以使裂纹尖端产生较大的塑性变形,裂纹尖端的曲率半径将增大,从而使裂纹尖端处材料的应力集中系数减小,降低了尖端附近的局部应力。在泄压后,裂纹尖端的塑性变形区会受到周围弹性材料收缩的影响,使此区域出现残余压缩应力,从而可以部分抵消锅炉所承受的拉伸应力。因此受压部件存在的裂纹经受过载应力后,在恒定低载荷下,裂纹扩展速度可能明显延缓。如果试验载荷应力与内部应力相叠加,会造成局部应力值超过材料的许用应力而产生裂纹等现象,此说明内部应力值过大,需要采取热处理等措施以消除制造过程中产生的内应力。通过水压试验能够及早发现类似的缺陷,以采取相应的措施。


经不完全分析,承压特种设备进行水压试验有以上三个作用和目的。


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