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分集水器(压力容器)耐压试验
发布时2017-05-10 10:4425
 耐压试验
全面检验合格后方允许进行耐压试验。耐压试验前,压力容器各连接部位的紧固螺栓,必须装配齐全,紧固妥当。耐压试验场地应当有可靠的安全防护设施,并且经过使用单位技术负责人和安全部门检查认可。耐压试验过程中,检验人员与使用单位压力容器管理人员到试验现场进行检验。检验时不得进行与试验无关的工作,无关人员不得在试验现场停留。耐压试验时至少采用两个量程相同的并且经过检定合格的压力表,压力表安装在容器顶部便于观察的部位。压力表的选用应当符合如下要求:(一)低压容器使用的压力表精度不低于2.5级,中压及高压容器使用的压力表精度不低于1.6级;(二)压力表的量程应当为试验压力的1.5~3.0倍,表盘直径不小于100mm。
耐压试验的压力应当符合设计图样要求,并且不小于下式计算值:                                    [б]
    PT=ηP[б]——————
                               [б]t   式中:P——本次检验时核定的最高工作压力,MPa;             PT——耐压试验压力,MPa;             η——耐压试验的压力系数,按下表选用;           [б]——试验温度下材料的许用应力,MPa;           [б]t——设计温度下材料的许用应力,MPa。      当压力容器各承压元件(圆筒、封头、接管、法兰及紧固件等)所用材料不同时,计算耐压试验压力取各元件格料[б]/[б]t比值中最小者。 耐压试验的压力系数η

压力容器形式 压力容器的材料 压力等级 耐压试验压力系
      液(水)压  气压 
    低压 1.25 1.15
固定式 钢和有色金属  中压 1.25 1.15
    高压 1.25 1.15
  钢铁   2.00   
  搪玻璃   1.25  
移动式   中低压 1.50  1.15
耐压试验前,应当对压力容器进行应力校核,其环向薄膜应力值应当符合如下要求:
    (一)液压试验时,不得超过试验温度下材料屈服点的90%与焊接接头系数的乘积。
    (二)气压试验时,不得超过试验温度下材料屈服点的80%与焊接接头系数的乘积。
    校核应力时,所取的壁厚为实测壁厚最小值扣除腐蚀量,对液压试验所取的压力还应计入液柱静压力。对壳程压力低于管程压力的列管式热交换器,可不扣除腐蚀量。 耐压试验优先选择液压试验,其试验介质应当符合如下要求:
    (一)凡在试验时,不会导致发生危险的液体,在低于其沸点的温度下,都可用作液压试验介质。一般采用水。当采用可燃性液体进行液压试验时,试验温度必须低于可燃性液体的闪点,试验场地附近不得有火源,并且配备适用的消防器材;
    (二)以水为介质进行液压试验,所用的水必须是洁净的。奥氏体不锈钢压力容器用水进行液压试验时,控制水的氯离子含量不超过25mg/L。
液压试验时,试验介质的温度应当符合如下要求:
    碳素钢、16MnR、15MnNbR和正火15MnVR钢制压力容器在液压试验时,液体温度不得低于5℃;其他低合金钢制压力容器,液体温度不得低于15℃。如果由于板厚等因素造成材料无延性转变温度升高,则需相应提高液体温度。其他材料压力容器液压试验温度按设计图样规定。铁素体钢制低温压力容器液压试验时,液体温度应高于壳体材料和焊接接头夏比冲击试验规定温度中的高者与20℃之和。
液压试验的操作应当符合如下要求:
    (一)压力容器中充满液体、滞留在压力容器中的气体必须排净,压力容器外表面应保持干燥;
    (二)当压力容器壁温与液体温度接近时才能缓慢升压至规定的设计压力,保压30min,然后降至规定试验压力的80%(移动式压力容器降至规定试验压力的67%),保压足够时间进行检查;(三)检查期间压力应保持不变,不得采用连续加压来维持试验压力不变。液压试验过程中不得带压紧固螺栓或向受压元件施加外力;
    (四)液压试验完毕后,使用单位按其规定进行试验用液体的处置以及对内表面的专门技术处理。
    换热压力容器液压试验程序参照GB151-1999《管壳式换热器》的有关规定执行。
    对内筒外表面仅部分被夹套覆盖的压力容器,分别进行内筒与夹套的液压试验;对内筒外表面大部分被夹套覆盖的压力容器,只进行夹套的液压试验。 压力容器液压试验后,符合下列条件为合格:
(一)无渗漏;
(二)无可见的变形;
(三)试验过程中无异常的响声;
(四)标准抗拉强度下限σb≥540MPa的钢制压力容器,试验后经过表面无损检测未发现裂纹。   压力容器气压试验应当符合本条的要求。 (一)基本要求如下:1.由于结构或者支承原因,压力容器内不能充灌液体,以及运行条件不允许残留试验液体的压力容器,可以按设计图样规定采用气压试验;2.盛装易燃介质的压力容器,在气压试验前,必须采用蒸汽或者其他有效的手段进行彻底的清洗、置换并且取样分析合格,否则严禁用空气作为试验介质;3.试验所用气体为干燥洁净的空气、氮气或者其他惰性气体;4.碳素钢和低合金钢制压力容器的试验用气体温度不得低于15℃。其他材料制压力容器,其试验用气体温度应当符合设计图样规定;5.气压试验时,试验单位的安全部门进行现场监督。
气压试验的操作过程如下:    1.缓慢升压至规定试验压力的10%,保压5—10min,对所有焊缝和连接部位进行初次检查。如果无泄漏可以继续升压到规定试验压力的50%;    2.如果无异常现象,其后按规定试验压力的10%逐级升压,直到试验压力,保压30mino然后降到规定试验压力的87%,保压足够时间进行检查,检查期间压力应当保持不变,不得采用连续加压来维持试验压力不变。气压试验过程中严禁带压紧固螺栓或者向受压元件施加外力。气压试验过程中,符合以下条件为合格:    1.压力容器无异常响声;    2.经过肥皂液或者其他检漏液检查无漏气;    3.无可见的变形。    对盛装易燃介质的压力容器,如果以氮气或者其他惰性气体进行气压试验,试验后,应当保留0.05-0.1MPa的余压,保持密封。 有色金属制压力容器的耐压试验,应当符合其标准规定或者设计图样的要求。第五章  安全状况等级评定
安全状况等级根据压力容器的检验结果综合评定,以其中项目等级最低者,作为评定级别。    需要维修改造的压力容器,按维修改造后的复检结果进行安全状况等级评定。    经过检验,安全附件不合格的压力容器不允许投入使用。 主要受压元件材质,应当符合设计和使用要求,如果与原设计不符,材质不明或者材质劣化时,按照本条进行安全状况等级划分。(一)用材与原设计不符1、如果材质清楚,强度校核合格,经过检验未查出新生缺陷(不包括正常的均匀腐蚀),检验员认为可以安全使用的不影响定级;如果使用中产生缺陷,并且确认是用材不当所致,可以定为4级或者5级。2、罐车和液化石油气储罐的主要受压元件材质为沸腾钢的,定为5级。   材质不明         对于经过检验未查出新生缺陷(不包括正常的均匀腐蚀),并且按Q235强度校核合格的,在常温下工作的一般压力容器,可以定为3级或者4级;移动式压力容器和液化石油气储罐,定为5级。 材质劣化         如果发现明显的应力腐蚀、晶间腐蚀、表面脱碳、渗碳、石墨化、蠕变、氢损伤等材质劣化倾向并且已产生不可修复的缺陷或者损伤时,根据材质劣化程度,定为4级或者5级,如果缺陷可以修复并且能够确保在规定的操作条件下和检验周期内安全使用的,可以定为3级。有不合理结构的,按照本条划分其安全状况等级。(一)封头主要参数不符合制造标准,但经过检验未查出新生缺陷(不包括正常的均匀腐蚀),可以定为2级或者3级;如果有缺陷,可以根据相应的条款进行安全状况等级评定。
封头与筒体的连接,如果采用单面焊对接结构,而且存在未焊接时,罐车定为5级,其他压力容器,可以根据未焊透情况,按第四十五条的规定定级;如果采用搭接结构,可以定为4级或者5级。    不等厚度板(锻件)对接接头,未按规定进行削薄(或者堆焊)处理的,经过检验未查出新生缺陷(不包括正常的均匀腐蚀),可以定为3级,否则定为4级或者5级。 焊缝布置不当(包括采用“十”字焊缝),或者焊缝间距小于规定值,经过检验未查出新生缺陷(不包括正常的均匀腐蚀),可以定为3级,如果查出新生缺陷,并且确认是由于焊缝布置不当引起的,则定为4级或者5级。
按规定应当采用全焊透结构的角接焊缝或者接管角焊缝,而没有采用全焊透结构的主要受压元件,如果未查出新生缺陷(不包括正常的均匀腐蚀),可以定为3级,否则定为4级或者5级。 如果开孔位置不当,经过检验未查出新生缺陷(不包括正常的均匀腐蚀),对于一般压力容器,可以定为2级或者3级,对于有特殊要求的压力容器,可以定为3级或者4级,如果孔径超过规定,其计算和补强结构经过特殊考虑的,不影响定级;未作特殊考虑的,可以定为4级或者5级。 内、外表面不允许有裂纹。如果有裂纹,应当打磨消除,打磨后形成的凹坑在允许范围内不需补焊的,不影响定级;否则,可以补焊或者进行实力分析,经过补焊合格或者应力分析结果表明不影响安全使用的,可以定为2级或者3级。        裂纹打磨后形成凹坑的深度如果在壁厚余量范围内,则该凹坑允许存在。否则,将凹坑按其外接矩形规则化为长轴长度、短轴长度及深度分别为2A(mm)、2B(mm)及C(mm)的半椭球形凹坑,计算无量纲参数G。,如果G。<0.10,则该凹坑在允许范围内。  进行无量纲参数计算的凹坑应当满足如下条件:
    1.凹坑表面光滑、过渡平缓,并且其周围无其他表面缺陷或者埋藏缺陷;
    2.凹坑不靠近几何不连续区域或者在尖锐棱角的区域;
    3.容器不承受外压或者疲劳载荷;
    4.T/R小于0.18的薄壁圆筒壳或者T/R小于0.10的薄壁球壳;
    5.材料满足压力容器设计规定,未发现劣化;
    6.凹坑深度C小于壁厚T的1/3并且小于12mm,坑底最小厚度(T-C)不小于3mm;
    7.凹坑半长A≤1.4√(R  T)
    8.凹坑半宽B不小于凹坑深度C的3倍。 凹坑缺陷无量纲参数G。的计算
      C          A
G。= —— · ———
      T    √(RT)
式中,T为凹坑所在部位容器的壁厚(取实测厚减去至下次检验期的腐蚀量,mm);R为容器平均半径(mm)。机械损伤、工卡具焊迹、电弧灼伤,以及变形的安全状况等级划分如下:(一)机械损伤、工卡具焊迹和电弧灼伤,打磨后按第四十条的规定评定级别;(二)变形不处理不影响安全的,不影响定级;根据变形原因分析,不能满足强度和安全要求的,可以定为4级或者5级。内表面焊缝咬边深度不超过0.5mm、咬边连续长度不超过100mm、并且焊缝两侧咬边总长度不超过该焊缝长度的10%时;外表面焊缝咬边深度不超过1.0mm、咬边连续长度不超过100mm、并且焊缝两侧咬边总长度不超过焊缝长度的15%时,其评定如下:(一)对一般压力容器不影响定级,超过时应当予以修复;(二)对有特殊要求的压力容器或者罐车,检验时如果未查出新生缺陷(例如焊趾裂纹),可以定为2级或者3级,查出新生缺陷或者超过上述要求的,应当予以修复;(三)低温压力容器不允许有焊缝咬边。
有腐蚀的压力容器,按照本条划分安全状况等级。(一)分散的点腐蚀,如果同时符合以下条件,不影响定级;1、腐蚀深度不超过壁厚(扣除腐蚀余量)的1/3;2、在任意200mm直径的范围内,点腐蚀的面积之和不超过4500mm2,或者沿任一直径点腐蚀长度之和不超过50mm。(二)均匀腐蚀,如果按剩余壁厚(实测壁厚最小值减去至下次检验期的腐蚀量)强度校核合格的,不影响定级;经过补焊合格的,可以定为2级或者3级。(三)局部腐蚀,腐蚀深度超过壁厚余量的,应当确定腐蚀坑形状和尺寸,并且充分考虑检验周期内腐蚀坑尺寸的变化,可以按第四十条的规定评定级别。 错边量和棱角度超出相应的制造标准,根据以下具体情况进行综合评定:(一)错边量和棱角度尺寸在表2范围内,容器不承受疲劳载荷并且该部位不存在裂纹、未熔合、未焊透等严重缺陷的,可以定为3级或者4级; 

对口处钢材厚度t  错边量  棱角度
≤20  ≤1/3t,且≤5  ≤(1/10t+3),且≤8 
>20~50  ≤1/4t,且≤8   
>50  ≤1/6t,且≤20  
对所有厚度锻焊容器   ≤1/6t,且≤8
错边量和棱角度在上表范围内,但该部位伴有未熔合、未焊透等严重缺陷时,应当通过应力分析,确定能否继续使用。在规定的操作条件下和检验周期内,能安全使用的定为4级。 制造标准允许的焊缝埋藏缺陷,不影响定级;超出制造标准的,按以下要求划分安全状况等级;(一)单个圆形缺陷的长径大于壁厚的1/2或者大于9mm时,定为4级或者5级;圆形缺陷的长径小于壁厚的1/2并且小于9mm的,其相应的安全状况等级见表3和表4。 表3 按规定只要求局部无损检测的压力容器(不包括低温压力容器)  
评定区(mm)    实测厚度     缺陷点数(mm)    安全状况等级 10×10  10×20  10×30
t≤10 10<t≤15  15<t≤25  15<t≤25  50<t≤100  t>100
2或者3  6~15 12~21 18~27  24~33 30~39 36~45 
4或者5  >15  >21  >27  >33 >39 >45
表4  按规定要求100%无损检测的压力容器(包括低温压力容器)
评定区(mm)    实测厚度     缺陷点数(mm)    安全状况等级 10×10  10×20  10×30
t≤10 10<t≤15  15<t≤25  15<t≤25  50<t≤100  t>100
2或者3  3~12 6~15 9~18  12~21 15~24 18~27 
4或者5  >12  >15  >18 >21 >24 >27
(二)非圆形缺陷与相应的安全状况等级,见表5和表6。 (三)如果能采用有效方式确认缺陷是非活动的,则表5、表6中的缺陷长度容限值可以增加50%。 表5  一般压力容器非圆形缺陷与相应的安全状况等级
缺陷位置 缺陷尺寸 安全状况等级 
未熔合  未焊透 条状夹渣 
球壳对接焊缝;圆筒体纵焊缝,以及与封头连接的环焊缝  H≤0.1t且H≤2mmL≤2t   H≤0.15t且H≤3mmL≤3t H≤0.2t且H≤4mmL≤6t    
 
 
圆筒体环焊缝 H≤0.15t且H≤3mmL≤4t  H≤0.2t且H≤4mmL≤6t  H≤0.25t且H≤5mmL≤12t  
表6 有特殊要求的压力容器非圆形缺陷与相应的安全状况等级
缺陷位置 缺陷尺寸 安全状况等级 
未熔合  未焊透 条状夹渣 
球壳对接焊缝;圆筒体纵焊缝,以及与封头连接的环焊缝   H≤0.1t且H≤2mmL≤t    H≤0.15t且H≤3mmL≤2t  H≤0.2t且H≤4mmL≤3t   
 
 
3或者4
圆筒体环焊缝 H≤0.15t且H≤3mmL≤2t   H≤0.2t且H≤4mmL≤4t   H≤0.25t且H≤5mmL≤6t 
有夹层的,其安全状况等级划分如下:(一)与自由表面平行的夹层,不影响定级;(二)与自由表面夹角小于10°的夹层,检验人员可以采用其他检测或者分析方法综合判定,确认夹层不影响容器安全使用的,可以定为3级,否则定为4级或者5级。
使用过程中产生的鼓包,应当查明原因,判断其稳定状况,如果能查清鼓包的起因并且确定其不再扩展,而且不影响压力容器安全使用的,可以定为3级;无法查清起因时,或者虽查明原因但仍会继续扩展的,定为4级或者5级。 属于容器本身原因,导致耐压试验不合格的,可以定为5级。
需进行缺陷安全评定的大型关键性压力容器,不按本规则进行安全状况等级评定,应当根据安全评定的结果确定其安全状况等级。安全评定的程序按《容规》第139条的规定处理。
第六章  附则
检验机构应当保证检验(包括缺陷处理后的检验)质量,检验时必须有记录,检验后及时出具报告,报告的格式应当符合本规则附录1—3的要求。检验记录应当详尽、真实、准确、检验记录记载的信息量不得少于检验报告的信息量。年度检查的报告,可以由使用单位压力容器专业人员或者由检验机构持证的压力容器检验人员签字;全面检验中凡明确有检验人员签字的检验报告必须由检验机构持证的压力容器检验人员签字方为有效。检验报告应当及时送交压力容器使用单位存入压力容器技术档案。 现场检验工作结束后,一般设备应当在10个工作日内,大型设备可以在30个工作日内出具报告。 年度检查报告应当有检查、审批两级签字,审批人为使用单位压力容器技术负责人或者检验机构授权的技术负责人;全面检验报告应当有检验、审核、审批三级签字,审批人为检验机构授权的技术负责人。压力容器经过定期检验或者年度检查合格后,检验机构或者使用单位应当将全面检验、年度检查或者耐压试验的合格标记和确定的下次检验(检查)日期标注在压力容器使用登记证上。
因设备使用需要,检验人员可以在报告出具前,先出具《特种设备检验意见书(见附录4),将检验初步结论书面通知使用单位。    检验(检查)发现设备存在缺陷,需要使用单位进行整治,可以利用《特种设备检验意见书》将情况通知使用单位,整治合格后,再出具报告。检验(检查)不合格的设备,可以利用《特种设备检验意见书》将情况及时告知发证机构。 使用单位对检验结论有异议,可以向当地或者省级质量技术监督部门提请复议。 压力容器的使用单位高精尖应当按国家规定向检验机构支付有关检验检测费用。 本规则由国家质检总局负责解释第五十四条  本规则自2004年9月23日起实施。1990年2月22日原劳动部颁发的《在用压力容器检验规程》[劳锅字(1990)3号]同时废止。  

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