2019版《壓力容器設(shè)計(jì)工程師培訓(xùn)教程》在4.12.3中列舉了9種需要提高耐壓試驗(yàn)壓力的情況,其中1、2、3條在GB/T 150.1和TSG 21固容規(guī)中有明確規(guī)定,其余的幾種情況,仁者見仁,智者見智。
今天,我們先學(xué)習(xí)一下,標(biāo)準(zhǔn)明確規(guī)定的前3條。
1、立式容器采用臥置進(jìn)行液壓試驗(yàn)時(shí),試驗(yàn)壓力應(yīng)計(jì)入立置試驗(yàn)時(shí)的液柱靜壓。見GB/T 150.1的4.6.2.1 a)。
解讀:雖然GB/T150.1 4.6.3只是規(guī)定:“如果采用大于4.6.2.2、4.6.2.3規(guī)定的試驗(yàn)壓力...應(yīng)進(jìn)行校核”。但對(duì)于液柱靜壓較大(筒體較長(zhǎng))的設(shè)備,仍應(yīng)進(jìn)行校核。
SH/T3074-2018的8.5.2.1 b)就作了如下規(guī)定:當(dāng)容器立置耐壓試驗(yàn)液柱靜壓力大于等于設(shè)計(jì)壓力5%時(shí),即使采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 150.1-2011(式5)所規(guī)定的試驗(yàn)壓力,也應(yīng)按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 150.1-2011第4.6.3條進(jìn)行容器各元件的應(yīng)力校核。
另外,對(duì)于高度較大、直徑較大、壁厚較小的立式容器,進(jìn)行臥置試驗(yàn)時(shí),還應(yīng)考慮直徑方向上的液柱靜壓。
原因如下:(引自參考文獻(xiàn):李俊儒. 應(yīng)用SW6設(shè)計(jì)軟件計(jì)算壓力容器應(yīng)注意的幾個(gè)問題. 石油化工設(shè)備, 2019, 48(5). )
2. 工作條件下內(nèi)裝介質(zhì)的液柱靜壓大于液壓試驗(yàn)時(shí)的液柱靜壓時(shí),應(yīng)考慮相應(yīng)增加試驗(yàn)壓力。見GB/T 150.1的4.6.2.1 b)。
解讀:實(shí)踐作法是,1)立置試驗(yàn),在GB/150.1式5)試驗(yàn)壓力值的基礎(chǔ)上,計(jì)入工作介質(zhì)與試驗(yàn)介質(zhì)(通常為水)的液柱靜壓(筒體長(zhǎng)度方向上)差值。2)立式容器進(jìn)行臥置試驗(yàn),在GB/150.1式5)試驗(yàn)壓力值的基礎(chǔ)上,計(jì)入工作介質(zhì)的液柱靜壓值(筒體長(zhǎng)度方向上)。
一臺(tái)立式容器是立著還是臥著做耐壓試驗(yàn),看試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)的條件。通常認(rèn)為,高的立式容器放倒做最好,但其實(shí)也可以放到車間的坑里立著做,見下圖。矮的立式容器,通常覺得立著做最好,但其實(shí)也可以放到工裝鞍座上臥著做,因?yàn)樯?,因?yàn)橛袟l件,哈,見下圖。
3. 帶有超壓泄放裝置的壓力容器,如果設(shè)計(jì)要求進(jìn)行氣密性試驗(yàn),設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)給出設(shè)備的最高允許工作壓力,這時(shí)應(yīng)當(dāng)以最高允許工作壓力代替設(shè)計(jì)壓力確定耐壓試驗(yàn)壓力。見GB/T 150.1的4.6.2.2的注1、TSG 21的3.1.18
解讀:這是因?yàn)闅饷苄栽囼?yàn)壓力為設(shè)備的設(shè)計(jì)壓力,而按TSG 21的4.1.10.1氣密試驗(yàn)時(shí)應(yīng)當(dāng)將安全附件配齊,此時(shí)如果安全閥的整定壓力(也叫動(dòng)作壓力,或開啟壓力,或超壓限度起始?jí)毫Γ?le;設(shè)計(jì)壓力,氣密性試驗(yàn)是無法進(jìn)行的。按GB/T 150.1的B3.1,或TSG21的3.1.9.2或9.1.4.2,此時(shí)安全閥的整定壓力,可大于設(shè)計(jì)壓力,但不能大于最高允許工作壓力。
問題來了,按GB/T150.1的附錄B3.2,容器允許有一定的超壓限度,對(duì)于只有一個(gè)安全閥的情況,超壓限度為10%設(shè)計(jì)壓力,但不能超過20KPa。超壓限度的意思是,在安全閥開始排放介質(zhì)之后,容器內(nèi)部的壓力仍有可能會(huì)繼續(xù)上升,但這個(gè)增量不能大于所允許的超壓限度。(這個(gè)增量就是安全閥的泄壓能力,如果泄壓能力不足,應(yīng)選用DN更大安全閥)
雖然介質(zhì)泄放之后的超壓是短暫的,可以充分利用材料的承載能力,但這種“超壓”的安全性應(yīng)事先得到水壓試驗(yàn)的驗(yàn)證,何況這是種大于容器最高允許工作壓力的“超壓”。
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