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球罐压力试验通用工艺

所属分类：知识百科发布于 2023-09-25 09:07:19被阅读251次

球罐压力试验及气密试验通用施工工艺

1 适用范围

本工艺适用于钢制球形储罐的压力试验和气密试验。

2 编制依据

《压力容器安全技术监察规程》；

GB12337《钢制球形储罐》；

GB50094《球形储罐施工及验收规范》；

SH3512《球形储罐工程施工工艺标准》。

3 压力试验

3.1 压力试验前应具备的条件

3.1.1 球罐本体及附件的组装、焊接和检验工作已全部结束。

3.1.2 需要进行焊后整体热处理的球罐，已完成热处理，产品焊接试板经检验合格。

3.1.3 基础二次灌浆已达到设计强度。

3.1.4 支柱找正固定和拉杆调整完毕。

3.1.5 补强圈焊缝已用0.4～0.5MPa的压缩空气做泄漏检查合格。

3.1.6 工卡具定位焊痕迹打磨完毕并检验合格。

3.2 试验压力的确定

设计图样有要求时按设计文件要求；如果设计未作规定，试验压力最低值按下式计算：

液压试验：PT=1.25p[ σ]/[ σ] t

气压试验：PT=1.15p[ σ]/[σ] t

式中：PT—试验压力 MPa；

p—设计压力 MPa；

[ σ]—试验温度下材料的许用应力 MPa；

[ σ]t—设计温度下材料的许用应力 MPa。

3.3 液压试验

3.3.1 试验介质选择

1）试验介质宜采用洁净的工业用水，所以液压试验也称为水压试验。

2）试验介质温度要求：

碳素钢、16MnR和正火15MnVR球罐水压试验时，试验用水温度不得低于5℃；其他低合金钢球罐（不含低温球罐）试验用水温度不得低于15℃；低温球罐试验用水温度不低于0℃。设计文件有特殊规定时，按设计文件执行。

3.3.2试验前准备

1）准备好测量基础沉降量的仪器和工具，在适当地点(远离球罐基础)设置沉降量基准点，在各支柱上焊接水平沉降测定板。

2）连接试压系统（见图1）：

在球罐顶部和底部至少各安装一块量程相同并经校准合格的压力表，其准确等级不低于1.5级，压力表量程宜为试验压力的2倍，但不小于1.5倍和不大于4倍的试验压力，压力表表盘直径不小于150mm。确保试验用的临时配管、阀门和法兰耐压强度符合要求，试压泵和给排水泵运转正常。

3.3.3 试验过程和检验方法

1）施工工艺流程：

2）操作步骤

a）在球罐底部选择一个合适接管，用给水泵缓慢往球罐内充水，当水从罐顶部排气管溢流后，封闭排气管，进行升压试验，试验压力以顶部压力表读数为准。试验过程中要保持球罐外表面的干燥。充水过程中要做好基础沉降观测。

b）试验时，压力要缓慢上升，当压力升至试验压力的50%时，保持15min，然后对球罐的所有焊缝和连接部位进行检查，确认无渗漏后继续升压。

c）当压力升至试验压力的90%时，保持15min，再次进行检查，确认无渗漏后再升压。

d）当压力升至试验压力时，保持30min，然后将压力降至试验压力的80%对球罐的所有焊缝和连接部位进行检查，以无渗漏和异常现象为合格。试验过程中若发现不合格，卸压后修补，合格后重新试压。

e）试压结束后，打开放空阀使压力缓慢降至零后，打开球罐上人孔，然后再打开放水阀，将水缓慢用管引致基础外排水沟，不得就地排放。

3）水压试验合格标准

符合下列情况的水压试验判定为合格：

无渗漏、无可见的异常变形、试验过程中无异常的响声。

3.4 气压试验

对于不适宜做液压试验的球罐，可采用气压试验，但必须是设计要求，否则不能用气体代替液体进行压力试验。气压试验必须采取安全措施（增加安全阀和紧急放空阀），并经单位技术负责人批准，试验时应有本单位安全部门监督检查。

3.4.1 试验介质选择

1）气压试验所用气体为干燥洁净的空气、氮气或其他惰性气体。

2）气压试验时气体温度不得低于15℃。

3.4.2 气压试验系统连接（见图2）

气压试验临时管线、压力表安装要求与水压试验相同，另外在球罐顶部要设置两个或两个以上安全阀和紧急放空阀。安全阀必须使用有制造许可证的单位生产的符合技术标准的产品，且必须经校准合格。安全阀的启跳压力定为试验压力加0.05Mpa；回座压力定为0.8倍的试验压力。安全阀安装在球罐顶部最外缘较为合适的接管上，排放口朝向外侧，避免突然的放空操作影响压力情况观测人员的安全。

3.4.3 试验过程和检验方法

2）操作步骤

a）确认临时管线敷设合格后，把压力表及气体进口管口以外的所有管口全部封闭

b）启动压缩机，缓慢升压至试验压力的10%，保持5~10min，对球罐的所有焊缝和连接部位涂肥皂水或其他发泡剂作初次泄漏检查，确认无泄漏后，继续升压

c）压力升至试验压力的50%，保持10min，再次检查合格后，以10%的试验压力为级差，逐级升至试验压力，保持10～30min后，降至设计压力再次进行检查，以无泄漏和异常现象为合格。

d）确认合格后，打开放空阀进行缓慢卸压。

e）试验压力以底部压力表读数为准。

3）气压试验合格标准

以无泄漏、无可见的异常变形、无异常的响声为合格。

3.5 基础沉降观测

3.5.1 球罐基础沉降观测工作在下列各阶段进行：

1）充水前。

2）充水高度到1/3球罐本体高度时。

3）充水高度到2/3球罐本体高度时。

4）充满水24h后。

5）放水后。

3.5.2 用水平仪和标尺分别测量每个支柱上沉降测定板的相对标高并通过基准点校正，从而计算出每个支柱基础沉降量。

3.5.3 支柱基础沉降要均匀，放水后，不均匀沉降量不得大于球罐直径的1‰，相邻支柱基础之间沉降量差不得大于2mm，如果大于此要求时，应采取有效的补救措施进行处理。当设计另有规定时，按其规定检查。

4 气密试验

4.1试验介质与压力

1）试验介质与气压试验相同。

2）设计图样有要求时，遵照设计要求。如果设计未作要求，气密试验试验压力可按下式计算：

PT=1.0p

式中：PT—试验压力 MPa；

p—设计压力 MPa；

4.2 试验程序与方法

4.2.1 试验准备

气密试验临时管线的敷设及要求和气压试验相同。图样规定进行气压试验的球罐，气密试验可与气压试验同时进行，但气密试验必须在水压试验合格后进行。

4.2.2 试验步骤与检验方法

1）工艺流程：

2）气密试验操作步骤

a）液压试验合格且无损检测复验也已合格，敷设临时试验管线并经现场技术人员和质量检验人员认可后，启动压缩机，首先升压至试验压力的50%，保持10min，对球罐的所有焊缝、阀门和法兰连接部位涂肥皂水或其他发泡剂作初次泄漏检查，确认无泄漏后，继续升压。

b）逐步将压力升至试验压力，保持10min，再次对球罐的所有焊缝和连接部位进行检查，无泄漏为合格。当有泄漏时，卸压并在处理后重新进行气密试验。

c）确认合格后，打开放空阀进行缓慢卸压，降压速度不得超过1.5MPa/h。

3）气密试验合格标准：气密试验以无泄漏为合格。

5 压力试验与气密试验应注意事问题

5.1试压前，由业主、施工单位及有关单位代表对球罐进行联合检查，确认已达到试验条件后，方可试验操作；试验过程中，严禁碰撞和敲击球罐。

5.2 试验区域要设有明显的警示标志。

5.3 夏季气压和气密试验时，要时刻监测环境温度的变化和监视压力表读数，不得发生超压现象，预防事故的发生。

5.4 冬季水压试验时，在球罐上安装温度计测量水温，温度计的感温部件要超过接管长度伸入罐体，球罐及临时管线采取适当保温措施。

5.5 压力试验过程中如发现异常现象，立即停止升压并进行检查，如进行修整，先进行卸压，不得带压进行修整工作。

5.6 在预报有大风或雷雨等恶劣天气时，中止试压。

6 施工质量记录

试验结束后，按FCC《压力容器质量保证手册附件汇编》整理如下施工记录：

1）耐压试验报告表号 SE-010

2）气密试验报告表号 SE-012

3）球罐支柱基础沉降观测记录表号SE-011

7 主要机具和措施用料

7.1 主要措施用料：无缝钢管、三通、短节、钢阀门、安全阀、盲板、垫片。

7.2 主要机具：给排水泵、试压泵、电焊机、气割工具、砂轮机、压力表、压缩机、温度计、水平仪。

附：表1 球罐压力试验及气密试验法兰盲板厚度选用表

表2 球罐常用钢板不同温度下的许用应力

表1 球罐压力试验及气密试验法兰盲板厚度选用表

公称直径 PN	下列试验压力（MPa）盲板厚度mm						备注
公称直径 PN	1.0	1.6	2.5	4.0	6.3	10.0	备注
50	14	14	14	14	20	20
65	14	14	14	14	20	32	1.法兰盖厚度（单位mm）。
80	14	14	14	14	20	32
100	14	14	20	20	20	32	2. .法兰盖连接尺寸及螺栓孔
125	14	14	20	20	24	32	数量与所连接管法兰相同。
150	14	14	20	24	24	32
200	14	20	20	24	32	32	3.密封面形式为平面。
250	20	20	24	24
300	20	24	24	30			4.当试验压力与本表所列不同
350	20	24	30	30			时，按与本表所列压力值最
400	24	24	30				相近的较高值选取其厚度。
450	24	30	30	应按接管法兰标准中的法兰盖厚度选取
500	24	30	34
600	30	30	34
700	30	34	34
800	34	34	48
900	48	48	48
1000	48	48	48
1200	48	48	48

表2 球罐常用钢板不同温度下的许用应力

钢号	厚度 mm	在下列温度（℃）下的许用应力（Mpa）
钢号	厚度 mm	≤20	100	150	200	250	300	350	400	425
20R	16~36	133	132	126	116	104	95	86	79	78
20R	36~60	133	126	119	110	101	92	83	77	75
16MnR	16~36	163	163	163	159	147	134	125	119	93
16MnR	36~60	157	157	157	150	138	125	116	109	93
15MnVR	16~36	170	170	170	170	170	163	150	138	—
15MnVR	36~60	163	163	163	163	163	153	141	131	—
07MnCrMoV	16~50	203	203	203	203	203	203	203	—	—
16MnDR	16~36	157	157	156	147	134	122	113	—	—
16MnDR	36~60	150	150	147	138	125	113	106	—	—
07MnNiCrMoVDR	16~50	203	203	203	203	203	203	203	—	—

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