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化工容器的壓力試驗(yàn)淺談

發(fā)布時(shí)間:2014-03-21 00:08:49 作者: 信息來源:

 化工容器屬于特種設(shè)備,大部分的容器能夠承受強(qiáng)大的壓力。在高低溫或者易燃易爆情況下,很容易發(fā)生重大事故,一旦發(fā)生,后果將不堪設(shè)想。因此,世界各地都將其視為特種物品加以嚴(yán)格管理。由于化工容器的特殊性,從設(shè)計(jì)、選材、生產(chǎn)、檢驗(yàn)測(cè)試各個(gè)環(huán)節(jié)都有嚴(yán)格規(guī)范的要求,以保證化工容器能安全合格使用。化工容器在制造完畢各個(gè)環(huán)節(jié)驗(yàn)收合格后,進(jìn)行最后的檢驗(yàn),稱為壓力試驗(yàn)或強(qiáng)度試驗(yàn)。只有經(jīng)過一系列的操作,容器才可得到驗(yàn)收。 

  化工容器的特殊性決定了對(duì)它的生產(chǎn)并非簡(jiǎn)單的工作,化工容器在生產(chǎn)之初就要從各個(gè)方面進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)。從原材料的選材,大小尺寸的檢查,生產(chǎn)設(shè)備是否完好,能否進(jìn)行化工容器的生產(chǎn)等這些環(huán)節(jié)都有嚴(yán)格要求。即使化工容器按要求順利生產(chǎn),但也要進(jìn)行最后的強(qiáng)度試驗(yàn),力求在最后的時(shí)間里把可能出現(xiàn)的問題暴露出來,一旦出現(xiàn)問題,可對(duì)產(chǎn)品馬上進(jìn)行銷毀處理,或加以改進(jìn),這樣才把在以后使用過程中可能出現(xiàn)的危險(xiǎn)系數(shù)降到最低。 
  壓力試驗(yàn)也稱強(qiáng)度試驗(yàn),故壓力試驗(yàn)的目的就是讓化工容器在有一定強(qiáng)度的試驗(yàn)中承受住強(qiáng)大的壓力,如果試驗(yàn)失敗化工容器可能會(huì)發(fā)生爆破,試驗(yàn)的介質(zhì)暴露于空氣等情況。由此可見進(jìn)行壓力試驗(yàn)是具有不可控制的危險(xiǎn)性的。以下幾個(gè)方面會(huì)導(dǎo)致化工容器在壓力試驗(yàn)出現(xiàn)危險(xiǎn)性:首先,根據(jù)能量觀點(diǎn),壓力試驗(yàn)時(shí)容器內(nèi)體積聚集的能量越大,如果發(fā)生容器爆破事故它的破壞力就越大;其次,制造化工容器的材料性質(zhì),材料的性質(zhì)決定了壓力試驗(yàn)是否會(huì)使材料發(fā)生脆斷;最后,壓力試驗(yàn)在何種介質(zhì)狀態(tài)下進(jìn)行也會(huì)影響結(jié)果,壓力試驗(yàn)的介質(zhì)通常有汽態(tài)介質(zhì)和液態(tài)介質(zhì)兩種。 
   1.壓力試驗(yàn)的分類、溫度、壓力 
  壓力試驗(yàn)的介質(zhì)狀態(tài)分為液態(tài)和汽態(tài)兩種,而壓力試驗(yàn)根據(jù)介質(zhì)的不同,進(jìn)行壓力試驗(yàn)的方法也不同,但兩者要達(dá)到的目的卻是一致的。所以需要進(jìn)行壓力試驗(yàn)時(shí),只需采用一種介質(zhì)即可,而在通常情況下,液壓試驗(yàn)是最安全有效的。而當(dāng)條件不允許時(shí),汽壓試驗(yàn)方可進(jìn)行。 
  液體的密度高可壓縮性很小,如果在進(jìn)行液壓試驗(yàn)時(shí)液體的泄露,其本身會(huì)很快釋放自己的能量,這樣容器里壓力與外界接觸,不會(huì)在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生高壓,所以進(jìn)行液壓試驗(yàn)危險(xiǎn)性很小。而在眾多是液體中,水從生產(chǎn)成本或從原材料的采用上都是最佳選擇,所以液壓試驗(yàn)采用的介質(zhì)通常是水。當(dāng)然可作為液壓試驗(yàn)的材料也并不是單一的,只要具備沸點(diǎn)溫度高于試驗(yàn)時(shí)液體溫度的介質(zhì)都可以作為液壓試驗(yàn)的材料。之所以要求介質(zhì)的沸點(diǎn)高于試驗(yàn)溫度,是防止液壓介質(zhì)因試驗(yàn)溫度沸騰被氣化消失,致使試驗(yàn)中壓力急劇上升。 
  由于氣體的密度小可壓縮性大,所以相對(duì)于液壓試驗(yàn)而言氣壓試驗(yàn)危險(xiǎn)性更大。當(dāng)進(jìn)行氣壓試驗(yàn)發(fā)生意外時(shí),氣體會(huì)釋放聚集的能量且會(huì)在最短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)升壓時(shí)被壓縮的體積,而恰恰氣體再恢復(fù)被壓縮體積時(shí)帶有的破壞力極強(qiáng),就像生發(fā)爆炸一樣。因此進(jìn)行氣壓試驗(yàn)要求有相應(yīng)的應(yīng)急安全措施。 
  由此可見,在進(jìn)行壓力試驗(yàn)時(shí),條件允許的情況下,應(yīng)當(dāng)優(yōu)先選擇液壓試驗(yàn)而不是氣壓試驗(yàn)。 
  壓力的增加應(yīng)以相應(yīng)的試驗(yàn)容器而定,如果試驗(yàn)的容器小,快速的加壓沒有很好的讓容器充分的適應(yīng)變化,一旦壓力居然過大造成容器內(nèi)氣壓的不穩(wěn)定從而導(dǎo)致?lián)p失。加壓器應(yīng)與容器大小相配套。 
  壓力試驗(yàn)開始后,保壓時(shí)間通常在維持在一刻鐘左右,之所以有如此嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牟僮鳎菍?duì)容器能否通過強(qiáng)度和嚴(yán)密性的充分考量。在如此充分是時(shí)間里,如果容器存在安全隱患,就可以檢測(cè)出來。但由于保壓過程壓力大,具有相當(dāng)?shù)奈kU(xiǎn)性,人員的主要任務(wù)就是觀察壓力表的變化情況即可。 
   2.壓力試驗(yàn)的檢查 
  泄露檢查是對(duì)液壓或氣壓試驗(yàn)過程中的檢查,檢查的重點(diǎn)又在于焊接接頭和各種非固定的連接部位。在撿漏時(shí),進(jìn)行液壓試驗(yàn)的容器如果表面是潮濕的,根本無法判斷容器是否滲漏,因此液壓容器應(yīng)保持表面的干燥,這樣才能準(zhǔn)備檢測(cè)容器滲漏情況。而氣壓試驗(yàn)必須在氣壓容器表面涂抹肥皂水或泡沫,一旦滲漏則可通過聲音判斷。 
  如遇到試驗(yàn)過程中有異常聲音發(fā)出就應(yīng)該提高警惕了。聲音的產(chǎn)生一般有以下原因:一容器本身的承壓性不強(qiáng)從而導(dǎo)致容器破裂;二由于容器制作時(shí)是多層組合,當(dāng)加壓過程容器結(jié)構(gòu)本身變形使內(nèi)部分子因位移而發(fā)出聲音。 
  在氣壓試驗(yàn)時(shí)加壓過程中容器整體均勻膨脹都是正常現(xiàn)象,無需緊張,而容器膨脹時(shí)如果只是局部凸起,差別與正常的膨脹范圍,則說明是異常變形。如果試驗(yàn)時(shí)出現(xiàn)異常變形,表明該容器存在質(zhì)量問題,應(yīng)該停止試驗(yàn),并對(duì)其做認(rèn)真檢查。 
  容器制作結(jié)構(gòu)分為單層及多層兩種。若單層容器在試壓過沖發(fā)生異常聲音,應(yīng)馬上采取降壓措施,并用對(duì)容器不會(huì)造成損害的方法檢測(cè)異常情況,制定有效的補(bǔ)救方案。而多層容器試壓過程發(fā)出異常聲音,可檢測(cè)聲音來判斷是否正常。 
  容器在進(jìn)行過試驗(yàn)后則分為了兩種,一種是不合格與合格的容器。對(duì)于無法通過試驗(yàn)的容器,它們并不是一無是處的,仍可采用無損檢測(cè)判斷缺陷的位置、大小,以便于焊補(bǔ)。而經(jīng)過一系列嚴(yán)格試驗(yàn)的合格容器,理論上不需要在進(jìn)行無損檢測(cè)了。容器在進(jìn)行壓力試驗(yàn)的過程也是一次整體結(jié)構(gòu)變化的過程,壓力試驗(yàn)對(duì)新制造的容器也是結(jié)構(gòu)再次調(diào)整的過程。對(duì)于某些貴重或使用高強(qiáng)度鋼材制造的產(chǎn)品,設(shè)計(jì)者可提出用磁粉做表面檢查的要求。 
   3.結(jié)語(yǔ) 
  綜上所述,化學(xué)容器要進(jìn)行壓力試驗(yàn)是個(gè)復(fù)雜的過程,其中包含了試驗(yàn)壓力,試驗(yàn)溫度,等種種制作檢測(cè)步驟,化工容器試驗(yàn)需進(jìn)行全方面考慮,嚴(yán)格按照壓力試驗(yàn)的要求進(jìn)行。