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化工容器的壓力試驗淺談

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

 化工容器屬于特種設備,大部分的容器能夠承受強大的壓力。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,后果將不堪設想。因此,世界各地都將其視為特種物品加以嚴格管理。由于化工容器的特殊性,從設計、選材、生產(chǎn)、檢驗測試各個環(huán)節(jié)都有嚴格規(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環(huán)節(jié)驗收合格后,進行最后的檢驗,稱為壓力試驗或強度試驗。只有經(jīng)過一系列的操作,容器才可得到驗收。 

  化工容器的特殊性決定了對它的生產(chǎn)并非簡單的工作,化工容器在生產(chǎn)之初就要從各個方面進行嚴格把關。從原材料的選材,大小尺寸的檢查,生產(chǎn)設備是否完好,能否進行化工容器的生產(chǎn)等這些環(huán)節(jié)都有嚴格要求。即使化工容器按要求順利生產(chǎn),但也要進行最后的強度試驗,力求在最后的時間里把可能出現(xiàn)的問題暴露出來,一旦出現(xiàn)問題,可對產(chǎn)品馬上進行銷毀處理,或加以改進,這樣才把在以后使用過程中可能出現(xiàn)的危險系數(shù)降到最低。 
  壓力試驗也稱強度試驗,故壓力試驗的目的就是讓化工容器在有一定強度的試驗中承受住強大的壓力,如果試驗失敗化工容器可能會發(fā)生爆破,試驗的介質(zhì)暴露于空氣等情況。由此可見進行壓力試驗是具有不可控制的危險性的。以下幾個方面會導致化工容器在壓力試驗出現(xiàn)危險性:首先,根據(jù)能量觀點,壓力試驗時容器內(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)決定了壓力試驗是否會使材料發(fā)生脆斷;最后,壓力試驗在何種介質(zhì)狀態(tài)下進行也會影響結(jié)果,壓力試驗的介質(zhì)通常有汽態(tài)介質(zhì)和液態(tài)介質(zhì)兩種。 
   1.壓力試驗的分類、溫度、壓力 
  壓力試驗的介質(zhì)狀態(tài)分為液態(tài)和汽態(tài)兩種,而壓力試驗根據(jù)介質(zhì)的不同,進行壓力試驗的方法也不同,但兩者要達到的目的卻是一致的。所以需要進行壓力試驗時,只需采用一種介質(zhì)即可,而在通常情況下,液壓試驗是最安全有效的。而當條件不允許時,汽壓試驗方可進行。 
  液體的密度高可壓縮性很小,如果在進行液壓試驗時液體的泄露,其本身會很快釋放自己的能量,這樣容器里壓力與外界接觸,不會在短時間內(nèi)產(chǎn)生高壓,所以進行液壓試驗危險性很小。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,所以液壓試驗采用的介質(zhì)通常是水。當然可作為液壓試驗的材料也并不是單一的,只要具備沸點溫度高于試驗時液體溫度的介質(zhì)都可以作為液壓試驗的材料。之所以要求介質(zhì)的沸點高于試驗溫度,是防止液壓介質(zhì)因試驗溫度沸騰被氣化消失,致使試驗中壓力急劇上升。 
  由于氣體的密度小可壓縮性大,所以相對于液壓試驗而言氣壓試驗危險性更大。當進行氣壓試驗發(fā)生意外時,氣體會釋放聚集的能量且會在最短時間內(nèi)恢復升壓時被壓縮的體積,而恰恰氣體再恢復被壓縮體積時帶有的破壞力極強,就像生發(fā)爆炸一樣。因此進行氣壓試驗要求有相應的應急安全措施。 
  由此可見,在進行壓力試驗時,條件允許的情況下,應當優(yōu)先選擇液壓試驗而不是氣壓試驗。 
  壓力的增加應以相應的試驗容器而定,如果試驗的容器小,快速的加壓沒有很好的讓容器充分的適應變化,一旦壓力居然過大造成容器內(nèi)氣壓的不穩(wěn)定從而導致?lián)p失。加壓器應與容器大小相配套。 
  壓力試驗開始后,保壓時間通常在維持在一刻鐘左右,之所以有如此嚴謹?shù)牟僮鳎菍θ萜髂芊裢ㄟ^強度和嚴密性的充分考量。在如此充分是時間里,如果容器存在安全隱患,就可以檢測出來。但由于保壓過程壓力大,具有相當?shù)奈kU性,人員的主要任務就是觀察壓力表的變化情況即可。 
   2.壓力試驗的檢查 
  泄露檢查是對液壓或氣壓試驗過程中的檢查,檢查的重點又在于焊接接頭和各種非固定的連接部位。在撿漏時,進行液壓試驗的容器如果表面是潮濕的,根本無法判斷容器是否滲漏,因此液壓容器應保持表面的干燥,這樣才能準備檢測容器滲漏情況。而氣壓試驗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。 
  如遇到試驗過程中有異常聲音發(fā)出就應該提高警惕了。聲音的產(chǎn)生一般有以下原因:一容器本身的承壓性不強從而導致容器破裂;二由于容器制作時是多層組合,當加壓過程容器結(jié)構本身變形使內(nèi)部分子因位移而發(fā)出聲音。 
  在氣壓試驗時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。如果試驗時出現(xiàn)異常變形,表明該容器存在質(zhì)量問題,應該停止試驗,并對其做認真檢查。 
  容器制作結(jié)構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,應馬上采取降壓措施,并用對容器不會造成損害的方法檢測異常情況,制定有效的補救方案。而多層容器試壓過程發(fā)出異常聲音,可檢測聲音來判斷是否正常。 
  容器在進行過試驗后則分為了兩種,一種是不合格與合格的容器。對于無法通過試驗的容器,它們并不是一無是處的,仍可采用無損檢測判斷缺陷的位置、大小,以便于焊補。而經(jīng)過一系列嚴格試驗的合格容器,理論上不需要在進行無損檢測了。容器在進行壓力試驗的過程也是一次整體結(jié)構變化的過程,壓力試驗對新制造的容器也是結(jié)構再次調(diào)整的過程。對于某些貴重或使用高強度鋼材制造的產(chǎn)品,設計者可提出用磁粉做表面檢查的要求。 
   3.結(jié)語 
  綜上所述,化學容器要進行壓力試驗是個復雜的過程,其中包含了試驗壓力,試驗溫度,等種種制作檢測步驟,化工容器試驗需進行全方面考慮,嚴格按照壓力試驗的要求進行。