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 第七节 压力试验

  设备及管道安装质量的检验,是通过进行致密性试验来实现的。

  致密性试验包括水压试验、气压试验和气密性试验等。试验的目的是检查设备或管道的强度和密封性能,是对设计、材料、制造和施工进行综合性检查,因而是保证工厂安全运行的重要措施。试验一般在制作安装完工后,按规定进行。

  一、管道压力试验

  管道安装完毕,应对管道系统进行压力试验。按试验的目的可分为检查管道机械性能的强度试验和检查管道连接情况的严密性试验。按试验时使用的介质可分为液压试验和气压试验两种。

  (一)液压试验

  液压试验一般都是使用清洁水做试验。对于不锈耐酸钢钢管,试验用水的氯离子含量不应大于25×10 -6。当用可燃介质进行试验时,其闪点不得低于50℃。

  1.管道水压试验的方法和要求

  2.管道试验压力的确定

  (1)承受内压的钢管道及有色金属管道的试验压力应为设计压力的1.5倍,埋地钢管道的试验压力应为设计压力的1.5倍,且不得低于0.4MPa.

  (二)气压试验

  对不适合做水压试验的管道,如管道内不允许有微量残留液体,或由于结构原因不能充满水,可用气压试验代替液压试验。

  承受内压钢管及有色金属管的试验压力应为设计压力的1.15倍,真空管道的试验压力应为0.2MPa,当管道的设计压力大于0.6MPa时,必须有设计文件规定或经建设单位同意,方可用气体进行压力试验。

  气压试验可以分为两种情况,一种是用于输送气体介质管道的强度试验,一种是用于输送液体介质的严密性试验。

  气压试验的方法和要求:

  (1)气压试验所用的气体为压缩空气或惰性气体。使用气压做管道强度试验时,其压力应逐级缓升。当压力升到规定试验压力一半时,应暂停升压,对管道进行一次全面检查,如无泄漏或其他异常现象,可继续按规定试验压的10%逐级升压,每升一级要稳压5min,一直到规定的试验压力,再稳压5min,经检查无泄漏无变形为合格。

  (2)管道严密性试验时,应在气压强度试验以后进行。若是气压强度试验和气压严密性试验相结合进行,可以节省很多时间。如当气压强度试验合格后,将该系统的气压降至设计压力,然后用肥皂水涂刷管道所有焊缝和接口,如没有发现气泡现象,说明无泄漏,再稳压30min,如压力不下降,则气压严密性试验为合格。

  (3)用于试验氧气管道的应是无油质的空气。

  (4)气压试验前,应对管道及管路附件的耐压强度进行验算,验算时采用的安全系数不得小于2.5。

  (5)工艺管道除了强度试验和严密性试验以外,有些管道还要做一些特殊试验。

  二、设备压力试验

  (一)水压试验

  水压试验是用来检验设备焊缝的致密性和强度。虽然也可用试验温度低于其沸点的各种液体进行试验,但应用最广泛的是水压试验。

  1.设备水压试验的方法及要求

  (1)水压试验时,先将容器的排气阀门打开,待水从排气阀门溢出时关闭排气阀,然后开动试压泵,使试验压力缓慢上升,达到规定试验压力后,保持不少于30min时间,并对焊缝连接部位进行检验,无渗漏为合格。

  (2)对于碳钢和一般低合金钢,水压试验时的温度不应低于5℃。

  (3)水压试验用水必须是清洁水。对于不锈耐酸钢容器,试验用水的氯离子含量不应超过25×10 -6。

  2.设备水压试验压力的确定

  (1)水压试验压力按下式确定:

  P s=1.5P(且Ps≥P十1) (2.7.2)

  式中 P——设计压力(MPa);

  P s——试验压力(MPa)。

  (2)当设计温度≥200℃时,内压容器的试验压力按下式计算:

  P t= Ps [σ]/[σ]t (2.7.3)

  式中P t——设计温度≥200℃时的试验压力;

  P s——低、中压设备按 1.25P确定的试验压力(MPa),高压设备按1.5P确定试验压力;

  [σ]——试验温度下材料的许用应力(MPa);

  [σ] t——设计条件下材料的许用应力(MPa)。

  (二)气压试验

  对不适合做水压试验的容器,如容器内不允许有微量残留液体,或由于结构原因不能充满水的容器,可用气压试验代替水压试验。

  1.设备气压试验的方法及要求

  (1)气压试验危险性比水试验大得多,应采用有效的安全措施。

  (2)气压试验时,压力应缓慢上升,当达到规定气压试验压力的50%时,压力应以每级10%左右的试验压力逐级上升(每级保压3min)至试验压力。保压5min后,无渗漏无变形为合格。

  2.设备气压试验压力的确定

  (1)气压试验压力按下式确定:

  P s=1.15P (2.7.4)

  (2)当设计温度≥200℃时,内压容器的试验压力按(2.7.3)式计算,式中P s按1.15P确定。

  (三)气密性试验

  气密性试验的主要目的是检查连接部位的密封性能。因气体比液体检漏的灵敏度高,因此用于密封性要求高的容器。设备气密性试验方法及要求如下:

  (1)容器经水压试验合格后方可进行气密性试验。

  (2)气密性试验升压要求同气压试验。

  (3)气密性试验压力等于设计压力。

  (4)达到设计压力后,用涂刷肥皂方法检查,如无泄漏,稳压30min,压力不降,则气密性试验合格。如有渗漏,则在返修后重新进行水压试验和气密性试验。

  (四)渗漏试验

  渗漏试验常用于检查近乎常压的设备。氨渗漏试验是将含氨1%(体积比)的压缩空气通人容器内,并在焊缝及连接部位贴上比焊缝宽20mm的试纸。当达到试验压力后5min,试纸未出现黑色或红色为合格。

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