波紋膨脹節(jié)是一個承受內壓和位移載荷的彈性元件,不但要求其具備設計所要求的功能,而且應該能_安全地工作,顯然,這是_重要的。為了考核有關的力學性能和安全性。_對膨脹節(jié)進行有關的性能試驗。特別是在下列情況,更有必要進行試驗:當新產品投產;產品正式生產后因其結構、材料、工藝有較大改變且可能影響膨脹節(jié)的性能時;長期停產后恢復生產;勞動部門進行制造資格認證或質量監(jiān)督機構要求進行質量檢查時都要做一系列的性能試驗。試驗的主要項目有:耐壓試驗、氣密試驗、應力測定、剛度測定、穩(wěn)定性試驗、疲勞試驗和爆破試驗等。波紋管膨脹節(jié)的所有試驗都應遵循_或行業(yè)的有關標準與技術條件的要求,也可參考國外有關膨脹節(jié)的標準和技術條件。
一.膨脹節(jié)的耐壓試驗
波紋管膨脹節(jié)產品在出廠前,都要按規(guī)定進行耐壓試驗。試驗的目的是檢驗膨脹節(jié)在超工作負荷條件下的宏觀強度,檢驗不銹鋼波紋膨脹節(jié)是否具備在設計載荷下安全運行的能力,同時,可檢驗膨脹節(jié)的致密性,檢查材料、結構和制造工藝中可能存在的問題。
耐壓試驗時,要求膨脹節(jié)的兩端用盲板密封,還要將兩端固定,便之在壓力試驗時膨脹節(jié)不得伸長,一般情況下,是用堅固的拉桿拉緊兩端蓋。同時要測量波紋膨脹節(jié)各波間的波距。
1)膨脹節(jié)的液壓試驗
波紋膨脹節(jié)液壓試驗時,試驗壓力按式(68)和式(69)計算,取其中的小值。
PT=1.5P[σ]/[σ]t (68)
PT=1.5PscE/Et (69)
式中:PT試驗壓力,Mpa;
P(內壓或外壓的)設計壓力,Mpa;
[σ]、[σ]t分別為試驗溫度和設計溫度下不銹鋼金屬波紋管材料的許用應力,Mpa;
E、Et分別為試驗和設計溫度下不銹鋼波紋管材料的彈性模量,MPa;
Psc為膨脹節(jié)柱失穩(wěn)_設計壓力,Mpa;
外壓式膨脹節(jié)按式?jīng)Q定試驗壓力。
進行耐壓試驗時,應注意檢查波紋管波距的變化,在試驗壓力下,對于不帶加強環(huán)(或穩(wěn)定環(huán))的波紋膨脹節(jié),受壓時_波距與受壓前波距之比不得大于1.15;對于帶加強環(huán)的膨脹節(jié),受壓時_波距與受壓前波距之比不得大于1.20。如果經(jīng)過分析不能_膨脹節(jié)在試驗壓力下波距的變化限制在規(guī)定范圍內,可考慮適當降低試驗壓力,_后是否降壓試驗,須由技術負責人決定。
膨脹節(jié)液壓試驗時,可用室溫水作試驗介質。對奧氏體不銹鋼波紋管膨脹節(jié),試驗用水的氮離子含量應不越過25ppm。試驗時,壓力應緩緩上升,當加壓至設計壓力后,壓力應逐級增加,每級壓力級差不_試驗壓力的10%,一直升壓至規(guī)定的試驗壓力,并保壓10分鐘,此時,各連接部位和焊縫處應無滲漏、無異常變形和異常的響聲,并測量波距,分析波距的變化,判斷其是否發(fā)生過失穩(wěn)現(xiàn)象,并作出質量結論。試壓情況及結論應及時記錄在試驗報告上,試驗結束后,應排盡水,并擦干凈膨脹節(jié)內外表面的水漬。
在膨脹節(jié)的耐壓試驗中,要注意到試驗介質的溫度和環(huán)境溫度,因為,當試驗溫度低于材料的脆性轉變溫度時,有可能導致不銹鋼波紋管材料發(fā)生低應力脆斷事故。為安全起見,參照《壓力容器安全監(jiān)察規(guī)程》的規(guī)定,當端管、中間管和法蘭為碳素鋼和16MnR鋼制造時,試壓時的水溫和環(huán)境溫度不應低于5℃,當為其它低合金鋼時(不包括低溫用鋼),控制溫度不低于15℃。其它材料制膨脹節(jié)的耐壓試驗溫度按圖樣設計規(guī)定要求。
在進行水壓試驗前,應進行必要的強度校核,使波紋管和有關接管的一次總體薄膜應力值不得_所用材料在該試驗溫度下屈服點的90%。若強度校核不合格,由技術負責人處理,可作出降壓試驗的決定。
在膨脹節(jié)的液壓試驗過程中,首先應將波紋膨脹節(jié)內部充滿水,排凈滯留在波紋管膨脹節(jié)內的氣體,靜置一段時間,待膨脹節(jié)壁溫與液體介質溫度相同后方才升壓。
試驗過程中,_保持膨脹節(jié)外部表面干燥、清潔。
波紋管膨脹節(jié)在試驗過程中所用壓力表應在檢驗有效期內,其_量程為試驗壓力的1.5-3倍。精度應符合要求,對低壓情況精度不低于2.5級,對中壓情況,精度不低下1.5級。并應安裝在顯著位置。
2)膨脹節(jié)的氣壓試驗
當膨脹節(jié)由于結構復雜,液壓試驗不足以反映出各點試壓要求,或因其它原因不適合進行液壓試驗時,可考慮對膨脹節(jié)進行氣壓試驗。
膨脹節(jié)進行氣壓試驗時,現(xiàn)場_有可靠的安全防護措施。氣壓試驗介質一般為干燥、清潔的空氣,也可以是氮氣或其它惰性氣體。
試驗溫度也同樣有_要求,當接管等為碳素鋼和低合金鋼制膨脹節(jié),試驗用氣體溫度不得低于15℃,對于其它材料,則根據(jù)圖樣耍求。
波紋膨脹節(jié)試壓過程中,首先緩饅升壓至規(guī)定試驗壓力的10%,保壓5一10分鐘,并對所有焊縫和連接部位進行初次檢查,若無泄漏,可繼續(xù)升壓至規(guī)定試驗壓力的50%,若無異常情況,其后,按每級為規(guī)定試驗壓力的10%逐級升壓到試驗壓力,保壓10分鐘,此間壓力應保持不變。不得采用連續(xù)加壓的方法維護壓力。不得在有壓力的情況下緊固螺拴。經(jīng)肥皂液或其它方法檢漏。無漏氣,在進行氣密試驗時,要有相應得的安全防護措施無可見異常變形為合格。
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