耐压试验的全面解析:目的、分类及选择指南

 200    |      2025-07-29 23:51

耐压试验,又被称为压力试验或强度试验,是容器在竣工并准备出厂前的最后一道综合性检验环节。这一试验对于容器的验收来说,具有举足轻重的地位。

▍ 内压容器试验的意义

内压容器耐压试验,作为容器制造流程中的关键环节,旨在全面检验容器的强度和密封性能。通过这一试验,可以确保容器在承受内压时能够安全、稳定地工作,为容器的质量把控和安全使用提供有力保障。

▍ 内压容器试验的重要性

内压容器耐压试验是容器制造流程中不可或缺的一环,其核心目的在于全面评估容器的整体强度、刚度和稳定性,特别是针对可能因内压而导致的局部失稳部件。此外,该试验还能深入检查焊接接头的致密性,验证密封结构的性能,并通过短时超压来缓解某些区域的峰值应力,进而在一定程度上消除或降低残余应力,使应力分布更加均匀。根据近代断裂力学的理论,短时超压还能促使裂纹产生闭合效应,即钝化裂纹尖端,从而确保容器在正常工作压力下运行的安全性。

▍ 外压容器试验的必要性

外压容器的主要失效模式是失稳,而对于严格按照标准建造的外压容器,在设计外压作用下不会发生失稳失效。因此,外压试验并非必要,其目的主要聚焦于检查焊接接头的致密性和验证密封结构的密封性能,而非考察容器的稳定性。通常,外压容器只需进行内压耐压试验即可满足要求,该试验不仅能检查密封结构的性能,还能发现可能发展为穿透性缺陷的隐患。

耐压试验可根据试验介质的不同,划分为液压试验、气压试验以及气液组合压力试验三大类别。这三类试验的目的与作用是相通的,通常只需选择其中一种进行即可。在条件允许的情况下,为确保安全性,容器应首选液压试验;若因特殊情况无法进行液压试验,方可考虑采用气压试验或气液组合压力试验作为替代方案。

▍ 液压试验的特点

由于液体几乎不可压缩,因此在耐压试验中,一旦液体发生泄漏,其积聚的能量会迅速释放,导致容器内压力急剧下降,从而降低事故的危害性。液压试验中,水是最常用的试验介质,因此也常被称为水压试验。在实际情况中,其他液体很少被用于此类试验。

▍ 气压试验的风险

气压试验相较于液压试验,其危险性更高,这主要归因于气体的显著可压缩性。在气压试验中,一旦容器遭受破坏,气体不仅会瞬间释放积聚的能量,还会迅速恢复在升压过程中被压缩的体积,这种恢复产生的冲击力极为强大,类似于爆炸时的冲击波。因此,为了确保安全,《固定式压力容器安全技术监察规程》(TSG21-2016)明确规定,进行气压试验的单位必须预先制定应急预案,并在试验过程中撤走无关人员,同时指派专人负责现场监督,以确保整个试验过程的安全可控。

▍ 气液组合试验的使用场景

对于大型容器,由于基础承重限制或液压试验耗时过长的问题,气液组合压力试验成为了一种备选方案。在执行这种试验时,容器内会残留部分压缩气体,因此,必须遵循气压试验的安全防护要求。

综上所述,液压试验是耐压试验的首选方法。然而,在某些特定情况下,如容器在充满液体介质后可能因自重和液体重量而受损,或者因结构原因液压试验后难以清除残存液体,且这些液体在使用时可能引起问题,我们才可能考虑采用气压试验或气液组合压力试验。

此外,为了确保气压试验和气液组合压力试验的安全性,GB/T 150.4-2011标准明确规定:对于采用这两种耐压试验方法的容器的A、B类焊接接头,必须进行全面的射线或超声检测。