爆炸隱患排查刻不容緩，壓力容器試壓爆破試驗

壓力容器試壓泵爆破實驗一、目的要求1、掌握壓力容器整體 試壓泵爆破實驗的要點(diǎn)、方法及程序。2、測定容器整體屈服壓力與爆破

　壓力容器試壓泵爆破實驗

一、目的要求

1、掌握壓力容器整體 試壓泵爆破實驗的要點(diǎn)、方法及程序。

2、測定容器整體屈服壓力與爆破壓力并與理論計算值進(jìn)行比較。

3、觀察爆破斷口形貌，并初步作出宏觀分析，了解韌性斷裂與脆性斷裂的特征。

4、對容器試壓泵爆破實驗結(jié)果進(jìn)行分析評定。

二、實驗裝置

1、實驗裝置：如圖3-1所示。

2、由于容器爆破時具有一定的危險性，所以壓力容器整體爆破實驗裝置必須安全可靠，要有防護(hù)措施。要求裝置對加水量能進(jìn)行控制并能準(zhǔn)確計量。

壓力表精度要求不低于1.5級。

1—排氣閥；2—模擬試件；3—透明罩；

4—壓力表；5—計量管；6—高壓試壓泵

三、實驗原理和實驗內(nèi)容

1、實驗原理

壓力容器試壓泵爆破實驗是壓力容器研究、設(shè)計、制造中的一種直觀性很強(qiáng)的綜合實驗方法。通過爆破實驗可以考核結(jié)構(gòu)材料的各項機(jī)械性能、結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性、可靠性及安全儲備和其它方面性能。

塑性材料制造的壓力容器在逐漸增大的載荷作用下，會經(jīng)歷從彈性變形到塑性變形直至爆破的過程。在已知材料機(jī)械性能（屈服極限和強(qiáng)度極限）的條件下，壓力容器在試壓泵爆破過程中的屈服壓力和爆破壓力，可以應(yīng)用不同失效準(zhǔn)則的理論公式進(jìn)行估算，其中最有代表性的是福貝爾（Faupel）公式，如式（3-1）所示。

（3-1）

式中 ——容器材料的屈服極限；

——容器材料的強(qiáng)度極限；

K——容器外徑與內(nèi)徑之比。

2、實驗內(nèi)容

采用鋼制模擬試件或采用小型的工業(yè)產(chǎn)品（壓力容器），如氣瓶等作為試件進(jìn)行試壓泵爆破實驗，通過觀察容器在由小至大的壓力作用下，壓力的數(shù)值變化和容器的變形、爆破情況，測定屈服壓力、爆破壓力、體積膨脹率，并繪制壓力—加水量關(guān)系曲線，觀察爆破斷口并進(jìn)行宏觀分析。

四、實驗操作步驟

1、實驗前應(yīng)對容器的內(nèi)外表面進(jìn)行宏觀檢杏，并測定壁厚和外徑，找出壁厚的最小位置處（即可能發(fā)生爆破的爆破點(diǎn)）。同時，還要計算出容器的實際容積。

2、開動試壓泵泵緩慢升壓，使容器受力均勻。先升至公稱工作壓力，打開容器及管路系統(tǒng)上的排氣閥，使其排氣卸壓，這樣反復(fù)進(jìn)行數(shù)次，利用壓力把容器內(nèi)和管路系統(tǒng)內(nèi)殘余的氣體排盡，排盡氣體后，再從零壓開始，逐級升壓，并同時準(zhǔn)確記錄每次加入的水量和對應(yīng)的壓力。

3、當(dāng)加載至預(yù)計整體屈服壓力時，此時必須注意要同步。這時要讀取準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)可以用加水量來控制，即當(dāng)加入一定容積的水以后，立即讀出壓力表所顯示的壓力值。由于容器出現(xiàn)屈服，此階段內(nèi)壓力上升的變化不大。

4、繼續(xù)定量加水，當(dāng)容器過了整體屈服階段后，壓力又開始明顯上升，此時表明容器已進(jìn)入材料強(qiáng)化階段。隨著壓力緩慢上升，容器的塑性變形繼續(xù)增大，器壁隨之減薄，直至喪失承載能力而發(fā)生破裂。在此過程中注意準(zhǔn)確讀取加水量和對應(yīng)壓力的數(shù)據(jù)。

5、測量結(jié)束后，系統(tǒng)卸載，并關(guān)閉電動機(jī)及試壓泵其它測量儀器。

五、實驗注意事項

1、必須提供試件材料的機(jī)械性能，并估算試件的整體屈服壓力與爆破壓力。

2、必須在容器上設(shè)置排氣孔，設(shè)法排盡試件內(nèi)和管路系統(tǒng)內(nèi)的氣體。

3、必須分級加載，緩慢升壓，每級穩(wěn)壓1～2分鐘，并準(zhǔn)確記錄壓力和對應(yīng)的加水（油）量。

4、注意觀察壓力表的變化，正確地讀取整體屈服壓力和爆破壓力。

5、容器爆破后應(yīng)保護(hù)好斷口，以利分析。要求對斷裂面采取防銹保護(hù)，任何時候不能用銼刀銼，更不能用酸洗。

6、正確繪制壓力—加水量曲線，計算體積膨脹率，注意破裂位置形狀與斷口形貌。

7、試壓泵爆破實驗有一定的危險性，所以爆破現(xiàn)場必須有安全防護(hù)措施，以保證人身、設(shè)備的安全。

六、預(yù)習(xí)要求

1、實驗前用理論公式估算爆破壓力的大小，并選擇合適的試壓泵和壓力表。

2、熟悉實驗原理、實驗裝置的結(jié)構(gòu)和布置。

3、按實驗要求制定實驗方案。

4、估計實驗中可能出現(xiàn)的故障及檢查和排除的方法。

七、實驗報告要求

1、實驗數(shù)據(jù)記錄、列表。

2、根據(jù) 試壓泵爆破實驗過程記錄的數(shù)據(jù)（壓力和加水量的對應(yīng)數(shù)值），正確繪制壓力一加水量曲線圖，確定整體屈服壓力和爆破壓力；

3、將測定的容器整體屈服壓力和爆破壓力與理論計算值進(jìn)行比較；

4、計算體積膨脹率，體積膨脹率是容器塑性指標(biāo)好壞的體現(xiàn)，一般規(guī)定應(yīng)大于10％為合格。

5、觀察爆破斷口形貌，并初步作出宏觀分析；

6、對容器 試壓泵爆破實驗結(jié)果進(jìn)行分析評定；

7、分析實測時產(chǎn)生誤差的原因。