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设备制造企业的耐压试验和泄漏试验通用工艺规程守则
本工艺守则适用于压力容器制作完成后的耐压试验和泄漏试验工作,同时试验要求不得低于图样及技术文件中的相应要求,否则以图样及相应技术文件的要求为准。
1.制造完工的容器须在专用的试压场地按图样规定进行耐压试验和泄漏试验。
2.压力试验前,压力容器各连接部位的紧固螺栓,必须装配齐全,紧固妥当。必须至少采用两个量程相同的并经校验的压力表。压力表的量程为试验压力的2倍为宜,但不应低于1.5倍和高于3倍的试验压力。压力表精度等级不低于1.6级。表盘直径不得小于mm。
3.压力试验场地应有安全可靠防护措施,并经单位技术负责人和安全部门检查认可。气压试验和气密性试验时试验单位的安全部门应进行现场监督。
4.容器上试压用的盲板(包括相配的螺栓,螺母等)的公称压力等级须不得低于容器的公称压力的等级。
5.容器的开孔补强圈应在压力试验前通入0.4~0.5MPa的压缩空气检查焊缝质量。
6.液压试验
6.1试验用液体
6.1.1试验用液体为洁净的水。
6.1.2奥氏体不锈钢制造的压力容器水压试验应控制水中氯离子含量不超过25mg/L,水压试验后立即将水渍去除干净。
6.2试验用的温度
液压试验时,试验温度(容器器壁金属温度)应当比容器器壁金属无延性转变温度高30℃,或者按照本规程引用标准的规定执行,如果由于板厚等因素造成材料无延性转变温度升高,则需相应提高试压用水的温度。
下表为GB/T规定的金属无延性转变温度
6.3试压程序
6.3.1将容器置于枕木或滚轮架上(立式容器卧试时设计应校核并选择鞍座),将容器上试验时设的排气口置于最高位置,如无法将排气口放在最高位置,则应将容器倾斜放置,或加一U形管使容器在灌水后内部的残余空气得以排除干净。
6.3.2容器外表面应保持干燥。
6.3.3灌水后需待试验容器壁温与水温接近时,才能缓慢升压到设计压力,确认无泄漏后继续升压到规定试验压力,保压足够时间(一般不少于30min),然后将压力降至设计压力保压检查,同时对所有焊缝联接部位以及容器本身进行检查(见水压试验曲线图),如有渗漏,修补后重新试验,检查期间压力应保持不变,不得采用连续加压以维持试验压力不变的做法,不得带压紧固螺栓或者向受压元件施加外力。
6.3.4对于夹套容器一般内筒先试压,合格后再焊夹套,然后对夹套进行试压。
6.3.5夹套容器内外同时试压时,试验压力确定后必须校核容器在该试验压力(外压)的稳定性,必要时应先将内容器保持一定压力,在整个试验过程中,容器和夹套的压力差不应超过规定值,降压时先降外压后降内压。
6.3.6液压试验完毕后,应先打开排液口将液体排尽并用压缩空气将内部吹干。对薄壁容器应先将放空口打开,再打开排液口,以防抽空使容器失稳。
6.4水压试验后符合下列情况,即认为合格:
6.4.1无渗漏。
6.4.2无可见的异常变形。
6.4.3试压过程中无异常响声。
7.气压试验
做气压试验的容器只能在焊缝无损检测合格后进行试验。
7.1试验用气体
试验用气体为干燥洁净的空气,氮气或其他惰性气体。
7.2试验用的气体温度
气压试验时,试验温度(容器器壁金属温度)应当比容器器壁金属无延性转变温度高30℃,或者按照本规程引用标准的规定执行,如果由于板厚等因素造成材料无延性转变温度升高,则需相应提高试验温度。
7.3试压程序
7.3.1气压试验应有安全措施,并有本单位安全部门进行现场检查监督。
7.3.2缓慢升压至规定试验压力的10%,保压足够时间,然后对所有焊缝和连接部位进行初次泄漏检查,合格后继续升压到规定试验压力的50%,如无异常现象,其后按每级为规定试验压力的10%的级差逐级升压到试验压力,保压足够时间进行泄漏检查,(见气压试验曲线图)如有泄漏泄压修补后再按上述规定重新试验,检查期间压力应保持不变,不得采用连续加压以维持试验压力不变的做法,不得在压力下紧固螺栓。
7.3.3严禁带压敲击,移动容器,拧紧螺母,焊接和其它任何非检验操作。
7.3.4试压完毕后应缓慢泄压,严禁大气量排气泄压,(在线路上用针阀控制排气,防止设备抽空失稳)。
7.4气压试验经肥皂液或其它检漏检查无漏气,无异常响声,无可见的异常变形为合格。
8.气液组合压力试验
8.1对因承重等原因无法注满液体的压力容器,可根据承重能力先注入部分液体,然后注入气体,进行气液组合压力试验。
8.2试验用液体、气体应当分别按“第6.1、7.1条”的要求。
8.3气液组合压力试验时试验温度、试验的升降压要求、安全防护要求以及试验的合格标准按照本规程中“第7条”的规定执行。
9.泄漏试验
9.1容器须经耐压试验合格后方可进行泄漏试验。
9.2泄漏试验的种类:
泄漏试验根据试验介质的不同,分为气密性试验以及氨检漏试验、卤素检漏试验和氦渗漏试验等。试验方法的选择,按照涉及图样和本规程引用标准要求执行。
9.3气密性试验
9.3.1试验用气体按第7.1条的规定或设计图样的规定
9.3.2容器试验用气体的温度不低于“第7.2条”或设计图样规定。
9.3.3气密性试验时,安全附件应安装齐全。
9.3.4试验程序
试验须缓慢升压到规定试验压力后保压足够长时间,对所有焊缝连接部位进行泄漏检查(见气密性试验曲线图),如有泄漏,需泄压修补后重新进行试验。
9.3.5容器在试压过程中,禁止敲打、冲击、移动、拧紧螺母、焊接和其它非检验操作。
9.3.6试压完毕应缓慢泄压,严禁大气量排气泄压。
9.4氨检漏试验
根据设计图样的要求,可采用氨-空气法、氨-氮气法、%氨气法等氨检漏方法。氨的浓度、试验压力、保压时间,由设计图样规定或参照HG附录中压力容器氨渗漏试验方法。
9.4.1氨-空气法(充入1%体积的氨气法:C法):
在容器内通入含氨体积浓度约为1%的压缩空气,试验压力为设计压力的1.05倍,试验时压力应缓慢上升,达到试验压力后保压10min,将显示纸(或试纸)预先涂敷在待检表面(如密封面外侧、焊缝等),然后降至设计压力,观察试纸是否变色。
9.4.2氨-氮气法(充入10%~30%体积的氨气法(B法):
(1)准备工作:
按“B法氨检漏试验安装图”所示准备好下列设备、配件、仪表和装卸工具:
①液氨压力钢瓶和带阀门的管路;
②惰性气体(如氮气)压力钢瓶和带阀门的管路;
③三通管路,其中一端为带阀门的进气管路;
④氨用压力(真空)表;
⑤带溢流入地沟管路的水箱;
⑥带阀门的排出管路;
⑦补充自来水的临时管路(或软管);
⑧活动扳手等装卸工具;
⑨酚酞试纸或酚酞液试剂(也可以用石蕊试剂)。
酚酞液的配方为1%酚酞、50%酒精、49%水。
(2)试验前的准备:
①设备、仪器、仪表等需经有关部门标定合格,且在有效期内。必须用两个量程相同的并经校正的压力表。压力表的量程为充气压力的2倍为宜,但不应低于1.5倍和高于3倍的试验压力,压力表精度等级不得低于2.5级;
②操作者必须经过专业技术培训方可上岗操作。遵守有关劳动保护及劳动安全法规、规定、制度,做到安全生产,设备及工具等操作遵守操作规程;
③检查各相应管路、接头、阀门及产品连接的可靠性;
④压力表安装在产品的顶部便于观察的位置。
(3)试验程序说明:
①按“B法氨检漏试验安装图”所示安装和连接。
②用3~5倍充气空间容积的惰性气体(如氮气)置换充气空间的空气,直至出口氧含量小于等于0.5%,以避免形成氨气和空气的爆炸混合物(其爆炸极限为15%~18%体积)。然后,关闭排出管路阀门。
③启动真空泵抽真空至真空度20KPa[mm汞柱(绝压)]。
④按下表所列试验压力、氨气浓度、保压时间的关系,充入氨气和氮气混合气体。如不具备抽空条件,应抽样分析氨浓度,达到指标后开始保压。
试验压力(MPa)
0.15
0.3
0.6
1.0
氨气浓度(%)
30
20
15
10
保压时间(h)
15
12
6
4
注:a、提高检漏压力或氨气浓度,保压时间可以缩短,降低检漏压力或氨浓度,保压时间就要延长。具体执行《HG-附录A中氨渗漏B法进行氨渗漏试验》中相应要求。
b、按混合气中含量15%(体积)氨气的比例,将冲入氨气的量换算成充氨混合气体总压力的数值。
⑤将检漏显示剂(或试纸)紧密涂敷在管板上,并始终保持湿润状态。
⑥关闭三通进气管路阀门。在试验压力下,保压时间按上表所示。保压开始后半小时、1小时各检查一次,以后每2小时检查1次,观察试纸上有无红色斑点出现。
⑦检漏试验完毕,小心慢慢地开启排出管路阀门进行排泄,避免因排出压力过大吹跑水箱中地水。事先,应在水箱中放入自来水。
⑧当压力降至“0”时,打开惰性气体管路阀门和三通进气管路阀门。用3~5倍充气空间的惰性气体(如氮气)进行置换。清除氨气后,关闭阀门。
⑨拆除检漏用的设备和仪表,并进行清理。
9.5卤素检漏试验
卤素检漏试验时,容器内的真空度要求、采用的卤素气体种类、试验压力、保压时间以及试验操作程序,按照设计图样的要求执行。
9.6氦检漏试验
氦检漏试验时,容器内的真空度要求、氦气的浓度、试验压力、保压时间以及试验操作程序,按照设计图样的要求执行。
9.6.1嗅吸探头检测
(1)待检设备的准备。
待检的压力容器应稳固。容器在试验前,内外部应清理干净并将设备内部干燥,无污物﹑积水﹑焊渣等杂物。所有的敞口应密闭并按除(附图)连接好试验管线。
(2)仪器校准及系统校准。
①仪器校准:
a)预热。检测用氦质谱检漏仪应先通电预热,预热的最少时间按照仪器制造厂的规定;
b)校准。使用检漏仪所配带的渗透型标准漏孔进行校准;
c)灵敏度认可。仪器灵敏度至少为1×10-10Pa?m3∕s,当仪器在任何一次校核的灵敏度低于1×10-10Pa?m3∕s时,则仪器应重新操作或净化或修理和重新校准,直到满足要求。
②系统校准:
a)校准。嗅吸探头与质谱检漏仪连接后,应进行检验前系统校准。连接所用的弹性管或软管应尽量短于4.5m以缩短响应时间和净化时间。校准时,探头嘴与标准漏孔保持在3.2mm以内,对检验系统的扫查速率不应超过能检出标准漏孔泄漏率Qs;
b)响应时间。确定系统仪器上观察到指示信号从出现到稳定所经过的时间;
c)净化时间。仪器所测出的输出信号降低到示踪气体停止向检验系统施加时所指示信号值的37%所经过的时间,通常希望这个净化时间尽可能短;
d)校准频度和认可。除另有规定外,系统灵敏度应在检验前和检验完工后及检验过程中测定,每次不超过4h。在任何一次校准核查中,如果仪表偏转﹑音响报警或指示灯表明系统不能检出标准漏孔的泄露,则仪器应重新校准,并且从上一次合格的校准核查起,以后所有检验的部位均应重新做检验。
③检查。
a)内部氦气。氦气浓度在检验压力下最少为10%体积浓度;
内部充氦时应确保氦气在压力容器内部不分层,为此,可采用适量的氦打破排空容器的真空,然后加空气或氦气至要求压力。
b)充入已充分混合的含氦气体。
采用集气管,同时用氦空气或氮气增压。
采用多管口以递增方式加入要求量的氦气。
c)试验压力。设备试验压力可分为不大于设备设计压力的25%或0.MPa;
d)保压时间。检查之前,检验压力最少保持30min。如果用氦气首次增压之前,部件已部分抽空,氦气会立刻扩散,则最小的允许保压时间也可短于上面的规定;
e)扫查距离。用嗅吸探头嘴扫过检查表面,扫查期间探头嘴与检验表面之间的距离保持在3.2mm以内。如果系统校准中采用更短的距离,则检验扫查期间的扫查距离不能超过该距离;
f)扫查速率。最大扫查速率应按系统校准时规定;
g)扫查方向。检查扫查从被查系统的最低点上开始,而后渐进向上扫查。
④评定。
除另有规定外,若检测的泄漏率不超过1×10-5Pa?m3∕s允许的漏率,则该被检验区域可验收。泄漏率Q(Pa?m3∕s)的计算:
Q=Qs×%He/
式中Qs―标准漏孔泄漏率(1×10-5Pa?m3∕s);
%He―检验用氦气的体积百分比。
当探测到不能验收的泄露时,应对泄露的位置作出标记,然后将部件泄压,并对泄漏处按有关规定的要求返修。完成返修以后,应对返修区域或有效范围重新检验。
9.7换热器的压力试验
换热器的压力试验顺序按本规定,试验方法及要求同第6条、第7条、第8条、第9条。
9.7.1试压顺序
(1)固定管板换热器先壳程试压,同时检查换热管和管板接头,合格后管程试压。
(2)U形管式换热器先用试验压环进行壳程试验,同时检查接头,合格后管程试检。
(3)浮头式换热器先用试验压环和浮头专用试压工具进行管头试压,再管程试压,最后壳程试压。
9.7.2当壳程压力低于管程压力时,采用下列方法试压:(或按图样要求)
(1)提高壳程试验压力等于管程试验压力,但需重新校核壳体的强度,同时接管法兰能满足压力试验下的强度要求。
(2)若经计算后不能采用上述方法试验,则壳程管程按各自要求试验压力试压后,壳程再对壳程进行氨渗漏试验(参照HG附录中压力容器氨渗漏试验方法)。
注意事项
10.1气压试验、气液组合试验以及气密性试验,在试验时同一设备至少有两名熟练操作者,且试验中途不得离开工作岗位,与试压无关人员不得在试验场地停留。
10.2在试验过程中,须保持容器观察表面干燥。
10.3容器试压不允许在烈日下爆晒、雨雪直接浇淋的状况下进行。
10.4在试验过程中如果发现有异常响声、压力下降、油漆剥落等,均应立即停止试验并查明原因。
10.5螺栓只能用规定的工具均匀地上紧,不允许将扳手任意加长使用,M36以上螺栓宜用液压拉紧器或液压扭力扳手,按事先计算要求的油压或扭距进行紧固,螺栓紧固顺序按螺栓紧固顺序图。
11.报告及监检确认
11.1耐压试验是生产过程中的停止点。
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