一、進(jìn)行水壓試驗(yàn)的目的和場(chǎng)合
水壓試驗(yàn)，即超壓水壓試驗(yàn)，是通過向設(shè)備或系統(tǒng)充水加壓，在加壓中及加壓后，觀察設(shè)備或系統(tǒng)有無滲漏破裂，或明顯變形的一種檢驗(yàn)方式，主要是檢查鍋爐壓力容器承壓部件的強(qiáng)度和嚴(yán)密性。其目的是檢查設(shè)備的完善程度，暴露缺陷，以避免帶有嚴(yán)重缺陷的鍋爐壓力容器承壓部件投入運(yùn)行或繼續(xù)運(yùn)行。試驗(yàn)最常用的加壓介質(zhì)，是室溫下的水。試驗(yàn)壓力要超過設(shè)備額定工作壓力或設(shè)計(jì)壓力。
在鍋爐壓力容器制造、安裝、修理、改造及定期檢驗(yàn)中，都需要進(jìn)行水壓試驗(yàn)：
1.制造中的水壓試驗(yàn)包括受壓元件單件水壓試驗(yàn)，受壓部件或組件水壓試驗(yàn)，設(shè)備總體水壓試驗(yàn)等。在無損探傷合格及熱處理以后進(jìn)行。
2.安裝中的水壓試驗(yàn)在承壓設(shè)備及系統(tǒng)組焊安裝完畢，經(jīng)無損探傷合格及熱處理以后進(jìn)行。
3.修理改造中的水壓試驗(yàn)鍋爐壓力容器移裝，或受壓元件經(jīng)過重大修理改造，經(jīng)無損探傷及熱處理后，需進(jìn)行水壓試驗(yàn)。
4.定期檢驗(yàn)中的水壓試驗(yàn)在用鍋爐及移動(dòng)式壓力容器，每6年至少進(jìn)行一次水壓試驗(yàn)；固定式壓力容器每?jī)纱蝺?nèi)外部檢驗(yàn)后至少進(jìn)行一次水壓試驗(yàn)。
二、水壓試驗(yàn)壓力及水溫水質(zhì)
水壓試驗(yàn)壓力應(yīng)以能考核承壓部件的強(qiáng)度，暴露其缺陷，但又不損害承壓部件為佳。通常規(guī)定，承壓部件在水壓試驗(yàn)壓力下的總體應(yīng)力不得超過材料在試驗(yàn)溫度下屈服點(diǎn)的90％。具體的水壓試驗(yàn)壓力如下表所示。
見表
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名稱 |
鍋筒工作壓力及容器設(shè)計(jì)壓力P |
水壓試驗(yàn)壓力Psw |
附注 |
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鍋爐總體 |
P＜0.8MPa |
1.5P，但不小于0.2MPa |
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0.8MPa≤P≤1.6MPa |
P+0.4MPa |
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P＞1.6MPa |
1.25P |
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壓力容器（鑄鐵容器除外） |
固定式外壓及真空容器 |
1.25P |
以內(nèi)壓進(jìn)行試驗(yàn) |
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固定式內(nèi)壓容器 |
1.25P[σ]/[σ]t |
[σ]、[σ]t分別為試驗(yàn)及設(shè)計(jì)溫度下材料的許用應(yīng)力 | |
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移動(dòng)式容器、氣瓶 |
1.5P |
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水壓試驗(yàn)應(yīng)在周圍環(huán)境溫度高于5℃時(shí)進(jìn)行，否則應(yīng)采取防凍措施。試驗(yàn)用水的溫度應(yīng)高于空氣露點(diǎn)的溫度，以防鍋爐或容器表面結(jié)露；但水溫也不宜過高，以防汽化及造成過大的溫差應(yīng)力。為了防止合金鋼制造的承壓部件在水壓試驗(yàn)時(shí)造成脆性破裂，水壓試驗(yàn)水溫應(yīng)高于該鋼種的韌脆轉(zhuǎn)變溫度。
水壓試驗(yàn)用水的水質(zhì)應(yīng)潔凈。對(duì)奧氏體不銹鋼制造的承壓部件進(jìn)行水壓試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格控制水中的氯離子含量，以防止產(chǎn)生嚴(yán)重的應(yīng)力腐蝕。一般要求試驗(yàn)用水的氯離子含量不能超過25mg／L，試驗(yàn)合格后應(yīng)立即將水漬清除干凈。
三、水壓試驗(yàn)過程
水壓試驗(yàn)前，被試設(shè)備各連接部位的緊固螺栓必須裝配齊全，緊固妥當(dāng)。應(yīng)配置兩個(gè)經(jīng)過校驗(yàn)準(zhǔn)確可靠的壓力表，其量程應(yīng)為2倍的試驗(yàn)壓力，安裝于被試設(shè)備頂部便于觀察的位置。
被試設(shè)備內(nèi)部應(yīng)充滿水，滯留在器內(nèi)的氣體必須排除干凈。被試設(shè)備的外表面應(yīng)保持干燥。
水壓試驗(yàn)時(shí)，壓力升降應(yīng)緩慢進(jìn)行。當(dāng)壓力升至0.3MPa～0.5MPa時(shí)，應(yīng)停止升壓進(jìn)行初步檢查；當(dāng)壓力升至工作壓力時(shí)，應(yīng)停止升壓檢查有無異常情況，無異常時(shí)方可升壓至試驗(yàn)壓力。對(duì)焊制鍋爐和壓力容器，在試驗(yàn)壓力下保持20分鐘（鍋爐）或30分鐘（容器），然后降至工作壓力進(jìn)行全面檢查。檢查期間壓力應(yīng)保持不變，不得采用連續(xù)加壓方式來維持壓力不變。
四、水壓試驗(yàn)合格標(biāo)準(zhǔn)
水壓試驗(yàn)檢查合格的標(biāo)準(zhǔn)是：在承壓部件金屬壁和焊縫上沒有水珠；水壓試驗(yàn)后，用肉眼觀察不到殘余變形。對(duì)設(shè)計(jì)要求測(cè)定水壓試驗(yàn)殘余變形的容器，徑向殘余變形不超過0.03％，或容積殘余變形不超過容積全變形的10％；對(duì)鉚縫和脹口來說，在降到工作壓力時(shí)不漏水。材料抗拉強(qiáng)度≥540MPa的容器，應(yīng)經(jīng)表面無損探傷抽查無裂紋。
五、水壓試驗(yàn)主要安全注意事項(xiàng)
1.試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)有可靠的安全防護(hù)設(shè)施，并應(yīng)經(jīng)單位技術(shù)負(fù)責(zé)人和安全部門檢查認(rèn)可。水壓試驗(yàn)過程中不得進(jìn)行與試驗(yàn)無關(guān)的工作，無關(guān)人員不得在試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)停留。
2.在試驗(yàn)壓力下，任何人不得靠近被試設(shè)備。
3.試驗(yàn)過程中不得帶壓緊固螺栓或向受壓元件施加外力。
4.不得擅自以氣壓試驗(yàn)代替水壓試驗(yàn)，以防設(shè)備在試驗(yàn)中破裂造成爆炸事故。