压力容器耐压试验系统的改进.pdf

石油和化工设备
016年第
技术交流
压力容器耐压试验系统的改进
周朝刚
(中吴辰光化工计究院有限公可,四川自真643201)
摘要]介绍了压力容器制造厂耐压试验系统的改进,采取计算机和可蝙程控制器控制耐压試验系统,替代了试验人员的
现场操作和现场检查,既提高了耐压试验过程的安全性,也提高了压力容器制造厂的过程控制能力
[关键词]压力容器;耐压试验;安全;过程控制
1概述
多、规模小、实力弱、资源配置重复等问题,尚
压力容器是安全性要求较高的特种设各。压未形成核心能力,特别是在投术体系、管理体系
力容器的设计、制造单位,应能确保提供给客户和企业文化建设等方面,因此缺乏核心竞争力。
的压力容器不存在设各本身的不安全因素。除对
由于存在以上原因,我国大多数压力容器制
制造过程中原材料入厂进行验收、外观检查、焊造厂装备还较为落后,作为最终综合性检验的耐
接工艺评定以及无损检测等各工序严格把关外,压试验系统仍沿用以前的工艺,简单地采用加压
需要采用短时超压的方法对制作完成的压力容器泵加压(如图1),压力控制主要靠手工操作,
进行整体强度及密封性能的全面考核。
对泵流量尢法有效控制,造成压力上升过快,特
这些原因将造成设各本身的不安全:不完善别是体积小的压力容器;在阀门开启过程中,容
的设计,如主要承压元件强度不够,不能承受使易产生误操作而超炷,造成待试压设备的安全隐
用工.况的压力:材料选择不当,如材料选用时只患;人与压力容器始终处于同一环境中,人身安
考虑了强度,忽略了使用环境与工艺条件:整体全尤法得到保证;不同操作人员读数习惯或经
或部件的结构不合理,如结构形状突然变化,使的不同,造成读数相差较大;试压数据遗漏或不
承压件应力不连续或局部产生高应力:焊接中隐全,未建立健全保存试炷过程影像资料的意识;
疲的缺陷未消除,如环缝中的微小裂纹等问题。
人工绘制试压曲线与实际参数之间存在较大差
危險始终存在于压力容器耐压试验过程中。
异。这些问题都需要我们对旧系统进行全面改
如设备法兰及管法兰螺栓突然脆断,騾帽或螺栓造。
进出;压缩介质喷出,短时间内产生的巨大冲击3耐压试验系统的改进
波,造成附近建筑物、相邻设备和周围人员,甚
我公司为了上现代化制造业的步伐,提高
至一定半径范围内的财物损失和人员伤亡。其危
压力容器生产过程的自动化控制程度,对耐压试
险性一般取決于如下因素:一是压缩介质的势验系统进行了改造
能,可简单地用压力与容积的乘积来表达,压力
与容积的乘积越大,积聚在容器内的势能就越3.1耐压试验系统的组成
大,其破坏周围建筑物、相邻设备的能力就越
压力容器耐压试验系统主要由以下部分组
大;二是材料的特性,如材料性越差,试验时
成:试压泵、压力表、电动阀、压力采集器、可
发生脆断的可能性越大;三是试验介质的状态,
编程控制器、计算机、打印机及视频监控系统
气态介质蓄积的势能远远大于液态介质的势能
(如图2)。
破坏建筑物、相邻设备的能力也相应大许多。
2耐压试验系统现状
作者简介:周朝刚(1975-),男,四川泸县人,人学本科,高
我国压力容器制造行业的现状,竹存在数量级エ辞帅。中吴辰光化工研究院有限公可设所设备空十T。
第6期
周朝刚压力容器耐压试验系统的改进
时通过压力变送器采集数字信号,传入可编程控
制器,并由可编程控制器进行处理和控制试压
泵、电动阀,白动完成耐压试验过程,以达到对
试压容器进行耐压试验的日的。试压完成,系统
试压客器
白动保存耐压试验工艺山线和实际山线,以供随
时查询或打印。
压
耐压试验场地设置有视频监控系统,在耐压
试验过程中不间断地対耐压试验设备进行观察,
以便发现是存在异常变形等。
3.3设定升降压速度
大部分压力容器制造厂,常常未考虑耐压试
图1
验升降压的逑度,更未考虑升压速度对产品及其
材料的影响。耐压试验是一个短时超压的过程
百程:器
ょ案装)ガも
材料在这种超压状态ド会发生微小的弹性变形,
试验过程中如果升压速度过快,压力变化速度超
过材料弹性变形速度,压力容器中一部分材料
己开始发生塑性变形,而另一部分材料还未开始
变形,将村材料造成瞬时沖击。同理,试验过程
中如果降压速度过快,压力容器中会出现瞬时真
空。因此,升降压逑度的选择,应该根据材料弹
性变形速度而定,以不对材料产生不良影响或水
久塑性变形、破坏为宜
耐压试验过程中升降压速度的计算按照下式
进行计算
3.2耐压试验系统工作原理
S,=KpXS、V
试压参数由计算机传给可编程控制器,可编
式中:Sn-升降压速度,MPa/min:Kn-即时
程控制器再发送指令开启试压泵并打开电动阀,
体积弹性系数(水的压力与温度的关系见表1
对待试压设备加だ,从现场力表读取数据,问MPa:S,-试压泵流量, m'/min:v-待试压容器容
积,m
表1不同水温和压力下的K-值(x105Ma)
压力/MPa
水温/"C
8
9).08
72.6
0
1.85
1.86
1.88
1.91
1.94
1.90
1.92
1.95
1.98
1.91
.93
1.97
2.07
15
1.93
1.96
1.99
2.05
2.13
2.00
2.03
2.09
2.17
1.94
2.17
2,20
06
2.12
2.22
4耐压试验系统的安全性及优点
圧危险环境中的机会,从本质上提高耐压试验过
改进后的耐压试验系统采取计算机和可编程
程的安全性。耐压试验系统的优点有
控制器进行控制,代替了试验人员现场操作,视
(1)耐压试验系统釆取计算机和可编程控制器进
频监控代替了试验人员现场检査,试压过程中,行控制,可以自动按照设计参数进行加压、稳压
人与压力容器有效分离,減少检验人员暴露在试泄压操作,大大提高耐压试验过程的安全性。