【文章內容簡介】 現(xiàn)容積。氣瓶現(xiàn)有容積測定后，將其準確記錄下來，以便用于氣瓶水壓試驗時計算容積全變形值。但對于容積值大于制造鋼印標記容積10％的氣瓶應予報廢。容積增大率ξ公式為： 式中：ξ —— 容積擴大率，％； v—— 氣瓶原始容積， L；v39。／ —— 氣瓶實際容積， L。例如：有一氣瓶空瓶重量為61． 5kg，瓶與水總重 105． 6kg，水溫 29℃，求出氣瓶的現(xiàn)容積。如果原 始容積是 40． 1L，求出容積擴大率。該瓶是否可以繼續(xù)使用 ? 解：水重為 105． 6— 61． 5＝ 44． 1kg，查表 4— 5得 29℃水的容積系數(shù)為 1． 004051L／ kg得現(xiàn)容積為 44． 1 1． 004051＝ 44． 31L由公式 7． 2 得 答：該瓶不能繼續(xù)使用，作報廢處理。 如在測定國外氣瓶或尚未使用的氣瓶容積時，發(fā)現(xiàn)測得的容積與原始實際容積不符時，應檢驗稱重衡器的靈敏度，并再次進行稱重， 十一、容積變形試驗 (耐壓試驗 ) 氣瓶必須逐只進行容積變形試驗。容積變形試驗裝置和方法應符合 GB 9251 的要求。我國規(guī)定氣瓶的水壓試驗壓力為公稱工作壓力的 1． 5 倍。但是，僅僅提高水壓試驗壓力并不是保證氣瓶安全使用的可靠方法。因此，對 容積大于 12L的高壓氣瓶在做水壓試驗的同時，還應進行 容積殘余變形測定，目的 就是考核氣瓶的強度。氣瓶的強度固然可以通過測厚，再用強度計算公式進行校驗．但用公式校核強度的前提是氣瓶具有均勻的壁厚．理想的形狀。然而，定檢氣瓶存在著幾何形狀的圓度偏差，壁厚偏差，軸向彎曲，以及由于使用環(huán)境造成的局部缺陷；再就是強度計算公式所使用的機械性能數(shù)據(jù)是抽樣試驗得來的，它雖有代表性．但畢竟與瓶體的實際性能有一定的差異。總之。要考慮瓶體力學性能的不一致性．計算方法的誤差和局限性，以及被測氣瓶實際存在的缺陷等，對在用氣瓶逐只作容積變形試驗，以驗證可否繼續(xù)安全使用是完全必要的，也是直觀可信的。當然．對小容 積鋼質無縫氣瓶或公稱工作壓力低于12． 5MPa的氣瓶，可以只做耐壓試驗，免做容積殘余變形率測定。容積殘余變形率測定 (試驗 )就是用比較簡單而又精確的方法，反映瓶體產(chǎn)生塑性變形 (永久變形 )的程度，故以殘余變形率的大小，作為評定氣瓶合格、降壓或報廢的標準之一。 (一 )試驗壓力、試驗介質與試驗溫度 1．試驗壓力 氣瓶容積變形試驗的試驗壓力應為公稱工作壓力的 1． 5倍。各種氣體氣瓶的公稱工作壓力詳見表 2— 1。進口氣瓶按原始標志的工作壓力的 1． 5 倍處理。 2．試驗介質 氣瓶容積變形試驗的主要目的既然 是檢查氣瓶的強度，那就必須考慮試驗中受試氣瓶爆破的可能性。為此，試驗介質以選用液體為宜，因為液體與氣體比較，液體是不易被壓縮的介質。此外，對試驗介質還要求揮發(fā)性要小、易流動、不燃、無毒。水具有這些特性，而且又是最容易得到的一種物質，所以，氣瓶容積變形試驗多采用水為試驗介質。所以，人們又籠統(tǒng)將其叫做水壓試驗。 3. 試驗溫度 試驗用水的溫度不得低于 5℃，與環(huán)境溫度之差不宜大于 5℃，瓶內水溫與試驗時既將壓入到受試瓶內的水溫之差應不大于 2℃ (如為外測法，受試瓶內外水溫之差也不應大于2℃ )。 (二 )容積 變形試驗或耐壓試驗的基本方法 按 GB 9251— 88 氣瓶水壓試驗方法 規(guī)定，氣瓶容積變形試驗可分為內測法氣瓶容積變形試驗 (簡稱內測法試驗 )和外測法氣瓶容積變形試驗 (簡稱外測法試驗 )。 1．內測法試驗基本操作方法 內測法試驗基本操作方法見圖 7. 4。將專用接頭 R 旋緊在受試瓶 I上，并通過接頭 R 把受試瓶聯(lián)接到試驗裝置上。在閥 ET和 F。關閉的狀態(tài)下，經(jīng)閥 F向量管 H內注水。當有水由閥 FA 流出時，關閥 FA和 Eo。開動水壓泵 J，利用閥 F控制量管內水面的高度，當有水從閥 EA 流出時，即確認管道內空氣已經(jīng)排凈，關閉 閥 EA。繼續(xù)開動水壓泵 J，當壓力表 Kc 和 K 的示值升到受試瓶 I 的公稱工作壓力時，停止水壓泵，并閉閥 E 進行氣瓶檢漏。若發(fā)現(xiàn)受試瓶 I 瓶體泄漏，則應開啟閥 E 和 EA 卸掉壓力，將泄漏情況記錄下來，并中止該瓶的試驗。在確認無泄漏的情況下，開啟閥 E，利用閥E。緩慢卸壓，直到壓力表 K 和 Kc示值為“ 0”，且仔細觀察量管 H內有無氣泡浮出。若有，則在公稱工作壓力段反復排氣，直至無氣泡浮出為止。然后關閉閥 EO，利用閥 F和閥 F。調節(jié)量管內的水面在量管的“ 0”刻度線上。開動水泵 J，當壓力表 K 和 Kc 的示值達到受試瓶的試驗壓力時，關閉水壓泵 J 和閥 E，與此同時，開始保壓、計時 (使用單缸單作用水壓泵時，調整柱塞行程位置到“后止點”位置 )。在保壓期間應注意觀察壓力表示值是否下降 (如有，記入工作見證 )，達到規(guī)定保壓時間后 (一般為 2min)，讀取并記錄量管 H 內水面處刻度值，此值即是受試瓶 I 的總壓入水量 A。再開啟閥E，利用閥 E。緩慢卸壓至壓力表 K 的示值歸“ 0”后，讀取并記錄量管 H內水面處的刻度值，此值便是受試瓶 I的容積殘余變形值△ V39。 受試瓶容積殘余變形率按公式 7． 3 計算。 式中叫η一受試瓶的容積殘余變形率，％；△ V39?！?受試瓶的容積殘余變形值， ml；△ V—— 受試瓶的容積全變形值，ml。其中：△ V39。按公式 7． 4十算：△ V＝ AB(V十 AB)Phβt(7． 4) 式中： A—— 受試瓶在試驗壓力下的總壓入水量， m1； B—— 承壓管道在受試瓶試驗壓力下的壓入水量， ml； (B為實測值，測量周期不得超過三個月，且裝置檢修后，必須重新測量。如水壓泵為單缸單作用泵時，泵在停止狀態(tài)下，應能從泵的外部判明和調整柱塞的行程位置 )。 V—— 受試瓶試前的實際容積， ml； Ph受試瓶的試驗壓力， MPa； β t—— 在試驗溫度和受試瓶試驗壓力下水的干均壓縮系數(shù) (見表 7— 16) 例：國營東北機器制造廠 1969年生產(chǎn)的高壓無縫氣瓶，實測容 積 37． 21L，水壓試驗壓力為 22． 5MPa，試驗時查得A 值為 530ml，△ V39。，為 2． 1ml，已知 B值為 10mi，水溫 17℃時的 Phβ t 為 0． 00990MPa1，求容積殘系變形率η值為多少 ? 解：由公式 (7． 4)得△ V＝ A 一 B 一 (V+AB)Pnβ t=530— 10— (37210+530—— 10)0． 00990=146． 47(m1) 由公式(7． 3)得 答：該瓶容積殘變形率值為 1． 43％。 2．外測法試驗基本操作方法 從測量容積殘余變形率使用的試驗裝置來看，外測法試驗可分活動量管型、固定量管型和稱量型三種。典型的活動量管型外測法試驗的基本操作方法見圖 7— 5。將與水套蓋 L匹配的專用接頭 R 旋緊在受試瓶 )上，吊起受試瓶并將其懸入水套 u，將水套蓋 l 緊固在水套 u 上，利用活接頭 s 將受試瓶 I 與承壓管道緊密聯(lián)接。然后，開啟閥 F 和 F。使試驗用水注入水套 u，當水套內的空氣排盡后關閉閥 PA，待量管內的水面對準支架上的“水準線 ”時，關閉閥 F／。開啟閥E 和 EA，啟動水壓泵 J，排盡承壓管道內的空氣后，停止水壓泵》，關閉閥 EA，讀取量管內水面處的刻度值后靜置 30秒，觀察量管內的水面高度是否有飄移，有則重復上述操作，無則轉入下步操作。 首先，沿支架 G 調整量管位置，使量管 H 上的“ 0”刻度線對準支架 G 上的水準線，利用 F39。和 FA的開啟與關閉，調整量管內水面的高度，使水面對準“ 0”刻度線，然后啟動水壓泵 J。當壓力表 Kc和 K的示值升到受試瓶的公稱工作壓力時，停水壓泵 J，關閥 E后檢查是否有泄漏 (量管內水面不斷上升或壓力表示值不斷下降，均說明有泄漏 )。如判明受試瓶確有泄漏，應記 入工作見證并中止試驗。在確認無泄漏的情況下，開啟閥 E，重新啟動水壓泵 J。當壓力表 K，和K 的示值升至受試瓶． I的試驗壓力時，停止水壓泵 J，關閉E，開始保壓計時。在達到規(guī)定的保壓時間后 (一般為 2min)，沿支架下移量管 H，使管內水面與“水準線”平齊，讀取并記錄量管 H內水面所處的刻度值，此值便是受試瓶 I的容積全形值△ y。再開啟閥 EA緩慢降壓，當壓力表示值為 0 后，沿支架 G 上移量管 H，使量管內水面與“水準線”齊干，讀取并記錄量管內水面處的刻度值，此值即是受試瓶：的容積殘余變形值△ Y39。其容積殘余變形率按公式 7． 3 計算 。 3．外測法試驗裝置的校驗 (1)供校驗試驗裝置的標準瓶必須附有容積全變形值一壓力曲線或對照表。標準瓶的公稱容積應與受試瓶的公稱容積相等或接近。 (2)凡遇下列情形之一時均應校驗試驗裝置： 試驗裝置的停用時間大于 2h 并欲重新使用時， 受試瓶的試驗壓力改變時； 受試瓶的公稱容積改變時； 對試驗裝置的運行狀態(tài)有疑問時； 試驗裝置檢修后準備投入使用時。 (3)用標準瓶校驗試驗裝置時的校驗壓力應等于待試瓶的試驗壓力，但不得高于標準瓶的最高工作壓力。 (4)校驗壓力下的保壓 時間為 30s。 (5)校驗試驗裝置時以標準瓶替代受試瓶，按 2．外測法試驗基本操作方法中規(guī)定的操作步驟進行試驗裝置的校驗。但在記錄受試瓶的有關數(shù)據(jù)時必須記錄標準瓶的代號或編號和標準瓶的公稱容積。 (6)按式 (7． 5)計算全變形容積相對誤差： 式中：σ —— 全變形容積相對誤差，％； AV—— 在校驗壓力下標準 瓶的實測容積全變形值， m1； △ VR—— 在校驗壓力下標準瓶的標準容積全變形值 (由標準瓶所附容積全變形值一壓力曲線或對照表給出 )， m1。計算的結果應按 GB 8170規(guī)定舍入到小數(shù)點后第一位。將舍入后的值記入記錄。 (7)校驗結果應順次記錄在受試瓶的試驗記錄表中。對試驗裝置的每次校驗，其結果在記錄表中均占一行。校驗結果的記錄必須記載下列內容：校驗日期 (記入試驗日期欄內 )；校驗壓力 (記入試驗壓力欄內 )；容積全變形值；容積殘余變形值；全變形容積相對誤差 (記入發(fā)生過何種瓶體異常現(xiàn)象欄內） 校驗者簽字 (簽于試驗 者簽字欄內 )。 (8)同時符合下列要求的試驗裝置可以用于待試瓶的水壓試驗： 全變形容積相對誤差不大于土 1％； 標準瓶在校驗壓力下實測容積殘余變形值為零。 (9)使用標準瓶校驗試驗裝置的注意事項如下： 標準瓶充水后必須注意防凍； 標準瓶充水放置時應注意防止腐蝕； 標準瓶長期不用時，應倒凈試驗用水并進行內腔干燥處理后保存； 為避免標準瓶被磨損，宜將標準瓶放置在軟質地面上，搬運標準瓶時不得在硬質地面上拖行；為保證標準瓶瓶口螺紋，與試驗裝置聯(lián)接用的專用接頭不宜經(jīng)常裝卸；標準瓶外表面 上的漆色和字樣要易于與待試瓶相區(qū)別；應保護好標準瓶外表面的涂漆；經(jīng)反復餃驗試驗裝置均達不到 (8)的要求而又找不到試驗裝置本身的缺陷時，應檢驗標準瓶是否合格或更換另一只合格的標準瓶對試驗裝置進行校驗。 4．耐壓試驗的基本方法。請見本章第三節(jié)、七、耐壓試驗部分。 (三 )試驗時的注意事項 1. 氣瓶水壓試驗時，在試驗壓力下的保壓時間，高壓氣瓶不得少于 2min，低壓氣瓶不得少于 5min。 2. 被試驗的氣瓶不準帶有防震圈或氣瓶夾緊在試驗架上。 3．水壓機起動后，操作人員絕對不準脫離崗位，必須注 視壓力表和刻度管水位的升降情況，發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象，找出原因，及時排除。 4．試驗工作必須精確測讀和記錄試驗數(shù)據(jù)。 5．水壓試驗結果以一次試驗為準，不準二次復試。 6．水壓升至氣瓶試驗壓力的 90％以上，如試驗系統(tǒng)發(fā)生無法繼續(xù)試驗的故障 (管路破裂、閥門漏水，壓力表爆炸或管路接頭滲水等 )時，則應立即停止試驗，而被測試的氣瓶應靜置若干天后再行試驗。 7．在保壓期間，壓力表壓力控制不住時，如果試驗系統(tǒng)無滲漏或其他缺陷，則可能是氣瓶發(fā)生異常變形，必須采取防范措施，立即開啟回水閥卸壓，以防氣瓶缺陷造成傷害。卸壓后，應檢查瓶體有無局部變形并測量其外徑有無變化