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需要提高耐压试验压力的情况

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2019版《压力容器设计工程师培训教程》在4.12.3中列举了9种需要提高耐压试验压力的情况,其中1、2、3条在GB/T 150.1和TSG 21固容规中有明确规定,其余的几种情况,仁者见仁,智者见智。

今天,我们先学习一下,标准明确规定的前3条。

1、立式容器采用卧置进行液压试验时,试验压力应计入立置试验时的液柱静压。见GB/T 150.1的4.6.2.1 a)。

解读:虽然GB/T150.1 4.6.3只是规定:“如果采用大于4.6.2.2、4.6.2.3规定的试验压力...应进行校核”。但对于液柱静压较大(筒体较长)的设备,仍应进行校核。

SH/T3074-2018的8.5.2.1 b)就作了如下规定:当容器立置耐压试验液柱静压力大于等于设计压力5%时,即使采用国家标准GB/T 150.1-2011(式5)所规定的试验压力,也应按国家标准GB/T 150.1-2011第4.6.3条进行容器各元件的应力校核。

另外,对于高度较大、直径较大、壁厚较小的立式容器,进行卧置试验时,还应考虑直径方向上的液柱静压。

原因如下:(引自参考文献:李俊儒. 应用SW6设计软件计算压力容器应注意的几个问题. 石油化工设备, 2019, 48(5). )

2. 工作条件下内装介质的液柱静压大于液压试验时的液柱静压时,应考虑相应增加试验压力。见GB/T 150.1的4.6.2.1 b)。

解读:实践作法是,1)立置试验,在GB/150.1式5)试验压力值的基础上,计入工作介质与试验介质(通常为水)的液柱静压(筒体长度方向上)差值。2)立式容器进行卧置试验,在GB/150.1式5)试验压力值的基础上,计入工作介质的液柱静压值(筒体长度方向上)。

一台立式容器是立着还是卧着做耐压试验,看试验现场的条件。 通常认为,高的立式容器放倒做最好,但其实也可以放到车间的坑里立着做,见下图。 矮的立式容器,通常觉得立着做最好,但其实也可以放到工装鞍座上卧着做,因为啥,因为有条件,哈,见下图。

3. 带有超压泄放装置的压力容器,如果设计要求进行气密性试验,设计应当给出设备的最高允许工作压力,这时应当以最高允许工作压力代替设计压力确定耐压试验压力。见GB/T 150.1的4.6.2.2的注1、TSG 21的3.1.18

解读:这是因为气密性试验压力为设备的设计压力,而按TSG 21的4.1.10.1气密试验时应当将安全附件配齐,此时如果安全阀的整定压力(也叫动作压力,或开启压力,或超压限度起始压力)≤设计压力,气密性试验是无法进行的。按GB/T 150.1的B3.1,或TSG21的3.1.9.2或9.1.4.2,此时安全阀的整定压力,可大于设计压力,但不能大于最高允许工作压力。

问题来了,按GB/T150.1的附录B3.2,容器允许有一定的超压限度,对于只有一个安全阀的情况,超压限度为10%设计压力,但不能超过20KPa。超压限度的意思是,在安全阀开始排放介质之后,容器内部的压力仍有可能会继续上升,但这个增量不能大于所允许的超压限度。(这个增量就是安全阀的泄压能力,如果泄压能力不足,应选用DN更大安全阀)

虽然介质泄放之后的超压是短暂的,可以充分利用材料的承载能力,但这种“超压”的安全性应事先得到水压试验的验证,何况这是种大于容器最高允许工作压力的“超压”。

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