對壓力容器在壓力試驗過程中所用兩個量程相同并且經(jīng)過校驗的壓力表出現(xiàn)誤差值的判斷進行論述,同時給出受溫度影響導致壓力表指針示值誤差控制范圍的計算公式,以確保試驗壓力值的正確性。
0.引言
按TSGR0004—2009?固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》及GB150.1~150.4—2011《壓力容器》有關(guān)壓力容器壓力試驗的要求,在試壓過程中經(jīng)常出現(xiàn)所用兩個量程相同并且經(jīng)過校驗的壓力表指針示值之間的差值(通常稱之為“誤差值”)。簽于這種情況,對壓力表誤差值控制范圍應(yīng)作相應(yīng)的規(guī)定。
1.壓力試驗
壓力容器產(chǎn)品在制成后,對其安全性、可靠性應(yīng)以壓力試驗的方法來保證,壓力試驗中包括耐壓試驗和泄漏試驗兩大類方法。耐壓試驗可分為液壓試驗、氣壓試驗及氣液組合壓力試驗三種方法。泄漏試驗種類分氣密性試驗、氨檢漏試驗、齒素檢漏試驗、氦檢漏試驗等。上述無論哪種試驗方法,其衡量合格指標都是通過壓力表指針的示值來確定的,這樣對壓力表的選用及使用范圍等應(yīng)作明確的規(guī)定.
2.壓力表的規(guī)定
2.1壓力表的選用
壓力試驗所用壓力表(指以大氣壓力為基準,用于測量正壓力的儀表),應(yīng)根據(jù)壓力容器規(guī)定的試驗壓力為最高工作壓力選用,其量程在試驗壓力的2倍左右為宜,且不低于1.5~3倍的試驗壓力,壓力表表盤直徑應(yīng)為100mm。并且所選的壓力表,應(yīng)與壓力容器試壓用的介質(zhì)相適用.
2.2壓力表等級的選用
壓力試驗所用壓力表精確度等級,通常情況下按試驗壓力確定。
1?當0_1MPap<1.6MPa時,壓力表精確度等級為2.5級;
2?當p為1.6MPa時,壓力表精確度等級為1.6級;
3.當采用壓力真空表(指以大氣壓力為基準,
用于測量正壓力和負壓力的儀表)時,壓力真空表精確度等級為2.5級。
2.3壓力表的使用
按壓力表量程在1.5倍~3倍的試驗壓力之規(guī)定,壓力表的使用按表1規(guī)定的使用范圍選取。
壓力表使用示例如下:
示例1:某臺壓力容器產(chǎn)品圖樣設(shè)計壓力為1.9MPa,要求壓力容器制成后做2.38MPa液壓試驗,液壓合格后再做1.9MPa氣密性試驗。同樣產(chǎn)品另一用戶要求按中國船級社《鋼質(zhì)海船入級規(guī)范》,要求壓力容器制成后做2.85MPa液壓試驗,液壓合格后再做1.9MPa氣密性試驗。按上述兩種要求,選取試壓用壓力表。
第一種要求:
根據(jù)已知條件:液壓試驗2.38MPa,氣密性試驗1.9MPa。按表1選壓力表量程為0~4.0MPa,
該試驗壓力的范圍符合已知條件。
第二種要求:
根據(jù)已知條件:液壓試驗2.85MPa,氣密性試驗1.9MPa。按表1選壓力表量程為0?6.0MPa,該試驗壓力范圍符合已知條件中的液壓要求。而氣密性試驗則不滿足該試驗壓力范圍,即壓力表量程為0~6.0MPa的下限值為2.00MPa,要求氣密性試驗為1.9MPa,差值為2.00MPa-1.9MPa=0.1MPa,超差為0.1MPa,此時做氣密性試驗要更換0~4_0MPa量程的壓力表。
3.環(huán)境溫度的規(guī)定
3.1環(huán)境溫度
壓力容器試壓場地的環(huán)境溫度,對試壓用壓力表存在一定的影響。多年的實際經(jīng)驗證明,其環(huán)境溫度應(yīng)控制在&5X~專35T的溫度范圍內(nèi),當超出此范圍時應(yīng)停止壓力試驗的操作。
3.2溫度計的使用
衡量試壓場地環(huán)境溫度的基本方法是采用溫度計測量其溫度。在試壓區(qū)域內(nèi),以4000mm左右間隔的距離放置兩支量程相同并經(jīng)過校驗合格且在有效期內(nèi)的溫度計,溫度計的量程應(yīng)>0T。溫度計的檢測周期為6個月,原則上檢測季節(jié)宜為每年的11初至下年度的3月未為1個周期,另1個周期為本年度的4月初至10月末。試壓場地的溫度值取兩支溫度計讀數(shù)的平均值。
3.3溫度影響
溫度影響(指當環(huán)境條件的其他參數(shù)均保持在參比時,由于溫度參數(shù)的變化影響引起的誤差)是導致壓力表誤差的重要因素,參比工作條件的環(huán)境溫度為20±5I。
當壓力表使用的環(huán)境溫度偏離20±5T時,壓力表的指針示值誤差(包括零位置)應(yīng)不超過式(1)規(guī)定的范圍。
A-±(S+kAt)(1)
式中,4為試壓場地環(huán)境溫度偏離20±5t時的示值誤差允許值,表示方法與基本誤差值相同,%5為按表2規(guī)定的環(huán)境溫度為20±5T時的基本誤差限絕對值,%k為溫度影響系數(shù),其值為0.04%/TAtSL-t,0?2為取試壓場地環(huán)境溫度在多5T~每35T范圍內(nèi)的任意值,1為當G高于25T,為低于151,為15T.
4.壓力表誤差值的規(guī)定
依據(jù)第2.2節(jié)的規(guī)定對壓力表量程為0~1.0MPa、0~1.6MPa、0~2.5MPa、0-4.0MPa、0?6.0MPa,按式(1)計算后規(guī)定其各量程的誤差值。對其他精確度等級及量程的壓力表,其誤差值的規(guī)定按式(1)計算即可。
壓力表量程為0~1.0MPa,精確度為2.5級,基本誤差值在為15V~客25冗時,為0.05MPa,其他溫度下誤差值的判斷見表3規(guī)定.
壓力表使用時誤差值判斷示例如下:
示例2:某臺壓力容器產(chǎn)品,圖樣設(shè)計壓力為2.1MPa,要求制成后進行2.31MPa的氣壓試驗。圖1所示為所選的試壓用壓力表,兩支溫度計顯示試壓場地環(huán)境溫度為6T。一塊壓力表指針示值為2.31MPa,另一塊壓力表指針示值為2.17MPa。計算兩塊壓力表誤差值是否符合規(guī)定。
圖1試壓過程壓力表Fig.1Thepressuregaugesduringpressuretest
根據(jù)已知條件:1)液壓試驗壓力為2.31MPa。壓力表量程為0~4.0MPa,精確度等級為1.6級,所選的壓力表符合表1規(guī)定。
試壓場地環(huán)境溫度為6t,兩塊壓力表誤差值為2.31-2.17MPa=0.14MPa。按式(1)4=±
(S+kAt)計算;其中5按表2取1.6%,A:取0.04%/,At=t2-tl,t2為實測環(huán)境溫度的平均值取6尤,當《2低于15弋土取15T,即A=
=6-15=9
將上述有關(guān)條件代入式(1)4=±(8+kAt)=±(1.6%+0.04%/x9t)=±1_96%量程為4.0MPa,故厶=1.96%x4MPax2=0.1568MPa。因誤差值為0.14MPa小于4的計算值,所以
此誤差值在控制范圍內(nèi)。
5.結(jié)語
在壓力容器試壓過程中,通過對壓力試驗方法的確定,怎樣選取所用壓力表的量程范圍、精確度等級及壓力使用的范圍做出規(guī)定。尤其對壓力試驗中所選的兩塊壓力表,由于環(huán)境溫度的影響所造成的誤差值,對其如何判斷、控制做出明確的規(guī)定。為保證壓力容器試壓過程中按規(guī)定操作提供了依據(jù)。 |