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常见问题

高温补偿器的试压及更多技术问题

发布时间:2015-05-21

高温补偿器是一个承受内压和位移载荷的弹性元件,不但要求其具备设计所要求的功能,而且应该能保证安全地工作,显然,这是十分重要的。为了考核有关的力学性能和安全性。必须对膨胀节进行有关的性能试验。特别是在下列情况,更有必要进行试验:当新产品投产;产品正式生产后因其结构、材料、工艺有较大改变且可能影响膨胀节的性能时;长期停产后恢复生产;劳动部门进行制造资格认证或质量监督机构要求进行质量检查时都要做一系列的性能试验。试验的主要项目有:耐压试验、气密试验、应力测定、刚度测定、稳定性试验、疲劳试验和爆破试验等。波纹管膨胀节的所有试验都应遵循国家或行业的有关标准与技术条件的要求,也可参考国外有关膨胀节的标准和技术条件。
一. 高温补偿器的耐压试验
高温补偿器产品在出厂前,都要按规定进行耐压试验。试验的目的是检验膨胀节在超工作负荷条件下的宏观强度,检验高温补偿器是否具备在设计载荷下安全运行的能力,同时,可检验波纹膨胀节的致密性,检查材料、结构和制造工艺中可能存在的问题。
耐压试验时,要求膨胀节的两端用盲板密封,还要将两端固定,便之在压力试验时膨胀节不得伸长,一般情况下,是用坚固的拉杆拉紧两端盖。同时要测量高温补偿器各波间的波距。
1) 高温补偿器的液压试验
高温补偿器液压试验时,试验压力按式(68)和式(69)计算,取其中的小值。
PT=1.5P[σ]/[σ]t (68)
PT=1.5PscE/Et (69)
式中:PT试验压力,Mpa;
P(内压或外压的)设计压力,Mpa;
[σ]、[σ]t分别为试验温度和设计温度下不锈钢金属波纹管材料的许用应力,Mpa;
E、Et分别为试验和设计温度下不锈钢波纹管材料的弹性模量,MPa;
Psc为高温补偿器柱失稳极限设计压力,Mpa;
外压式膨胀节按式决定试验压力。
进行耐压试验时,应注意检查波纹管波距的变化,在试验压力下,对于不带加强环(或稳定环)的波纹膨胀节,受压时最大波距与受压前波距之比不得大于1.15;对于带加强环的膨胀节,受压时最大波距与受压前波距之比不得大于1.20。如果经过分析不能保证膨胀节在试验压力下波距的变化限制在规定范围内,可考虑适当降低试验压力,最后是否降压试验,须由技术负责人决定。
膨胀节液压试验时,可用室温水作试验介质。对奥氏体不锈钢波纹管膨胀节,试验用水的氮离子含量应不越过25ppm。试验时,压力应缓缓上升,当加压至设计压力后,压力应逐级增加,每级压力级差不超过试验压力的10%,一直升压至规定的试验压力,并保压10分钟,此时,各连接部位和焊缝处应无渗漏、无异常变形和异常的响声,并测量波距,分析波距的变化,判断其是否发生过失稳现象,并作出质量结论。试压情况及结论应及时记录在试验报告上,试验结束后,应排尽水,并擦干净膨胀节内外表面的水渍。
在膨胀节的耐压试验中,要注意到试验介质的温度和环境温度,因为,当试验温度低于材料的脆性转变温度时,有可能导致不锈钢波纹管材料发生低应力脆断事故。为安全起见,参照《压力容器安全监察规程》的规定,当端管、中间管和法兰为碳素钢和16MnR钢制造时,试压时的水温和环境温度不应低于5℃,当为其它低合金钢时(不包括低温用钢),控制温度不低于15℃。其它材料制膨胀节的耐压试验温度按图样设计规定要求。
在进行水压试验前,应进行必要的强度校核,使波纹管和有关接管的一次总体薄膜应力值不得超过所用材料在该试验温度下屈服点的90%。若强度校核不合格,由技术负责人处理,可作出降压试验的决定。
在膨胀节的液压试验过程中,首先应将波纹膨胀节内部充满水,排净滞留在波纹管膨胀节内的气体,静置一段时间,待膨胀节壁温与液体介质温度相同后方才升压。
试验过程中,必须保持膨胀节外部表面干燥、清洁。
波纹管膨胀节在试验过程中所用压力表应在检验有效期内,其最大量程为试验压力的1.5-3倍。精度应符合要求,对低压情况精度不低于2.5级,对中压情况,精度不低下1.5级。并应安装在显著位置。
2)膨胀节的气压试验
当膨胀节由于结构复杂,液压试验不足以反映出各点试压要求,或因其它原因不适合进行液压试验时,可考虑对膨胀节进行气压试验。
膨胀节进行气压试验时,现场必须有可靠的安全防护措施。气压试验介质一般为干燥、清洁的空气,也可以是氮气或其它惰性气体。
试验温度也同样有一定要求,当接管等为碳素钢和低合金钢制膨胀节,试验用气体温度不得低于15℃,对于其它材料,则根据图样耍求。
波纹膨胀节试压过程中,首先缓馒升压至规定试验压力的10%,保压5一10分钟,并对所有焊缝和连接部位进行初次检查,若无泄漏,可继续升压至规定试验压力的50%,若无异常情况,其后,按每级为规定试验压力的10%逐级升压到试验压力,保压10分钟,此间压力应保持不变。不得采用连续加压的方法维护压力。不得在有压力的情况下紧固螺拴。经肥皂液或其它方法检漏。无漏气,在进行气密试验时,要有相应得的安全防护措施无可见异常变形为合格。