GB150耐压试验、泄漏试验的选择及试验值的确定

2020-12-31董洋程萍

石油和化工设备 2020年6期

董洋，程萍

（锦西化工机械（集团）有限公司，辽宁葫芦岛 125001）

压力试验是检验压力容器整体质量的传统方法，按检验目的分为耐压试验和泄漏试验。耐压试验是在容器竣工后出厂前采用短时超压方法，全面综合考核其整体强度及密封性能。是对容器选材、设计计算、结构以及制造质量的综合性检查。若有隐患，在耐压试验过程中可充分暴露以便返修甚至判废。泄漏试验是检查容器是否存在不允许的泄漏，检查的重点是可拆的连接部位以及焊接接头部位。泄漏试验属于非必须试验项目，因为多数容器无严格的致密性要求，且耐压试验有一定的检漏功能，因此，GB150规定制造完工的容器应按图样规定进行耐压试验，对于盛装介质毒性程度为极度、高度危害或者不允许有微量泄漏的容器，应在耐压试验合格后进行泄漏试验。

1 耐压试验及泄漏试验的选择

1.1 耐压试验及泄漏试验分类

根据试验介质的不同，耐压试验分为液压试验、气压试验和气液组合试验，三者的目的与作用是相同的，只进行其中一种试验即可。由于液压试验比其他两种试验的安全性高很多，所以应优先选择液压试验，只有在无法进行液压试验时才考虑其他两种方法。

泄漏试验根据试验介质的不同，分为气密性试验、氨检漏试验、卤素检漏试验和氦检漏试验等。

1.2 耐压试验的目的

压力容器是对安全性要求较高的特种设备，虽然在选材、设计、制造、检验及验收各工序中均经严格检验并达到合格要求，但在使用过程中安全事故仍有发生，其主要原因是在建造过程中虽经检验合格，只能是不再存在超标缺陷或因结构等原因形成的高应力区，但内在缺陷或制造中产生的应力在容器使用时有可能因意外的因素引发事故。因此，完工容器在投入运行前对其施以短时超压试验，不仅可能减缓某些局部区域的峰值应力，在一定程度上起到消除或降低残余应力，使应力分布均匀的作用，还能使裂纹产生闭合效应，钝化裂纹尖端，以保证通过压力试验的容器在正常运行中绝对安全。所以，压力试验是考验容器的宏观强度、焊缝致密性和密封件密封性必不可少的手段。

1.2.1 内压容器耐压试验的目的

考察容器的整体强度，刚度和稳定性；检查焊接接头的致密性；验证密封结构的密封性能；消除或降低焊接残余应力、局部不连续区的峰值应力；对微裂纹产生闭合效应，钝化微裂纹尖端。

1.2.2 外压容器耐压试验的目的

外压容器的失效方式主要是失稳，对于完全依据标准建造的外压容器，在设计外压作用下不会产生稳定失效，而且外压稳定性的试验难以进行，因此无必要进行外压试验以考虑其稳定性。只需通过内压进行耐压试验，检查密封结构的密封性能和发现容易扩展为穿透性缺陷的隐患。

1.3 泄漏试验的目的

考察焊接接头的致密性和密封结构的密封性能，确定容器是否存在不允许的泄漏。泄漏试验不是压力容器的必做项目，标准规定仅对与介质毒性程度为极度、高度危害或者不允许有微量泄漏的容器，应在耐压试验后进行泄漏试验。检查重点是可拆的连接部位以及焊接接头部位。

1.4 耐压试验的安全性

耐压试验进行中存在一定的危险，如耐压试验介质的喷出、产品的破裂甚至产生的金属碎片等。其危险因素一般取决于以下因素：

(1)压力与容积的乘积，乘积值越大，耐压试验过程中容器内积聚的势能就越大，一旦发生事故其破坏力越大。

(2)材料特性，试验时是否发生会脆断、金属碎片飞出。

(3)试验介质状态，即压力试验时采用液态介质还是气态介质。液压试验时最常用的试验介质是水，故称水压试验。由于液体的可压缩性极小，压力试验时一旦液体泄漏，能很快释放出积聚的能量，及时导致容器内压力大幅度急速下降，因而事故危害性较小。

气体具有可压缩性，因此气压试验比液压试验危险，一旦发生破坏事故，不但要释放积聚的能量，还会以最快的速度释放在升压过程中被压缩的体积，其破坏力极大，相当于爆炸时的冲击波。因此，GB150要求气压试验应有安全措施[1][2][3]，该安全措施需经试验单位技术负责人批准[1]，并经本单位安全部门检查监督[1][2][3]。