压力容器液压试验压力探讨

胡超

摘 要：下作为压力容器制造质量与安全运行的关键，耐压试验压力的确定受到了广大工作人员的充分重视。压力容器作为特种设备的一种，如果其日常运营安全性与稳定性存在问题，会对人民的生命财产安全造成巨大的威胁，因此，我们不仅需要关注压力容器的设计、制造质量，还需要做特殊条件下的压力容器耐压试验，确保压力容器的安全可靠运行。文主要结合笔者多年的工作实践经验，针对压力容器检验时发现的问题进行了阐述，并提出了一些养护的方法。希望通过以下阐述，能与各位同仁相互交流，同时今后也能够为类似问题提供一些借鉴与参考。

关键词：检验 问题 养护

引言

压力容器应用于社会建设的各个领域，一直伴随着现代化建设与科技的不断发展与进步。在压力容器投入使用的时候，对其进行严格细致的检验至关重要。压力容器属于承压类特种设备，其广泛地运用于石油、化工、冶金、机械、航空、航天、国防等领域，服务于国家建设和人民的生产生活。它在国民生活中扮演着重要的角色，就拿年产30万吨的乙烯装置来说，压力容器占到35%的比率。压力容器是一种能够引起爆炸或中毒等高危害的设备，所以在使用过程中需要极度地小心。当前，为了保障我国各生产单位在使用压力容器时的生产安全，国家采取了一系列措施来加以管束，我国把压力容器的设计、制造、安装、使用、检修等一系列过程都纳入到相关安全部门的管理范围内，明确了责任，为保障压力容器的安全使用奠定了制度基础。压力容器是一种较耐耗的设备，在长期使用过程中，对其进行检验非常重要，对压力容器的检修不仅是检查其工艺性能，最重要的是检验其安全性。

1.立式容器耐压试验压力的确定

在進行立式容器耐压试验压力的确定时，首先需要综合考量到压力容器设计最高承受压力，然后试验时，一般以超出最大设计压力或使用过程中最高工作压力的标准施压，针对部分设计压力较小或者容器较高的容器，需要综合考量到容器中液柱产生的静压力，并将之纳入容器最大工作压力范围内。

就拿一种子母罐内容器来说，其母罐为微正压，介质为液氮，一般工作时最高压力为0.3MPa，设计的最高承受压力为0.33MPa，设计的最低温度为-196℃。但由于介质为液态氮，存在一定的液柱静压力并且通过实际测量得出，液柱静压力值为0.1MPa。根据我国GB150-19982011《钢制压力容器》中相关标准规定，卧置气压试验的试验压力为：PT=0.33×1.15×1=0.3795MPa，容器底最大工作压力为PM=0.1+0.33=0.43MPa，超过的气压试验的最大试验压力，无法达到试验的预期效果。所以我们应该将气压试验中的施加压力加上液柱静压力，即PT=1.15P[δ]/[δ]t+液柱静压力=0.3795+0.1=0.4795MPa。对于工作温度较低的压力容器来说，由于其工作压力非常低，多采用气压试验为主要的耐压试验方法，这时液柱静压力就会占据最大工作压力中较大的比例，耐压试验必须充分考虑到这部分液柱静压力，才能确保施加的试验压力更为科学、更为合理，达到压力容器耐压试验的最终目的。

2.固定式管板换热器耐压试验压力的确定

一般来说，固定式管板换热器壳程设计压力略小于管程设计压力，不过壳程设计压力与管程设计压力差距比较小，如果仍按照常规的试验压力施加，那么采用液压试验的方法就会存在一定的漏洞，即密封性检查与换热管、管板连接处的强度无法得到保证。所以在提供试验压力的时候，多会提高壳程水压并保证壳程水压超过管程试验压力，这样就可以削减不必要的工艺步骤，诸如增加壳程壁厚度等等。提高壳程水压试验压力，不需要增加一些其他工艺步骤，是一种极为简便并且有着显著试验效果的方法。

如果固定式管板换热器壳程设计压力与管程设计压力差距非常大，如果采用提高壳程水压的方法提供试验压力，那么必须加厚壳程壁并且还要改变壳程的法兰型式，虽然有着较好的试验效果，但这样加大了试验的成本，经济性不高。针对这一问题，笔者建议采用氨渗漏的方法确定管板连接处、换热管的密封性，然后再进行压力试验。

3.真空绝热压力容器耐压试验压力的确定

真空绝热压力容器是一种特殊的压力容器，其特殊性主要体现在制造过程与使用过程中。在真空绝热压力容器内部容器与外壳组合之前，需要进行耐压试验，这样就会产生一定的压力，即容器的夹层中会施加0.1MPa的压力。所以在进行真空绝热压力容器内容器耐压试验的时候，需要综合考虑到夹层中的压力并将之纳入最大压力范围内。一般真空绝热压力容器铭牌上标注的耐压试验确定的压力数值是实际使用过程中的最大工作压力，与耐压试验确定的压力数值不一样。

就拿一种卧式储罐来说，其介质为液态氮，最高工作压力为0.8MPa，设计的标准压力为0.84MPa，在试验过程中，内容器液柱静压力小于设计的标准压力5%，所以将内容器液柱静压力忽略不计，该储罐的设计标准温度为-196℃。该卧式储罐内容器与外壳组合部分填充珠光砂后抽尽空气形成真空层，设计标准压力为-0.1MPa，设计标准温度为50℃。通过测定内容器气压试验压力得出：PT=1.15×0.84×1=0.966MPa，水压试验压力PM=1.15×0.94×1=1.081MPa。由于真空夹层存在一定的压力，所以容器的工作压力最终确定为PT=0.966MPa。

结束语

压力容器的应用极为广泛。在工业、民用、军工等许多部门，在科学研究的许多领域都有重要的作用。其中，它在石油化工的应用最为普遍，约占压力容器总使用量的50%左右。而石油是当今世界重要的能源，石油化学工业包括化肥、医药、炼油、农药、无机化工和有机合成等行业。其产品与人民生活、农业生产以及轻工业市场紧密相关。在发展国民经济、巩固国防、解决人民的衣食住行等方面都起着举足轻重的作用。压力容器在其他工业部门也应用广泛。例如城市、企业所用的煤气和液化气贮槽；工程机械所用的各种储能器；各种动力机械的辅机；制糖、造纸所用的各种蒸煮釜、大型工程管道等。提高压力容器的安全技术管理必须科学化、规范化、专业化、基础化才能不断促进压力容器安全技术的发展。只有从认真细致地做好压力容器的技术处理工作，才能防止和杜绝事故的发生，保障正常安全生产。

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