压力容器水压试验升降压速度的计算

压力容器水压试验升降压速度的计算 第,,卷第,期,,,,年,月 锅炉技术 ,,，,,,,,,,,,,,,, ,,,(,,(,,(, ,,,((,,,, ,,,,,,;,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,;,,, ,,,,,,,,,,,,,,,,;,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, 惠晓涛黄志敏 (上海锅炉厂有限公司工艺处上海,,,,,,) 摘要:通过对水的膨胀、压缩计算公式的分析和引入变量后的推导，确定压力容器实际升降压速度的 速率，为制造、检验提供科学的理论依据，作为压力容器水压试验升降压速度复核计算的辅助手段。,关键词: 压力容器水压试验升降压速度 ,,,,,,;,: ,,,,,曲,,,,,,,,,,;,,;,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,;,,,,,,,,,,,,,,,,,;,,, ——————————————————————————————————————————————— ,,,,,,,,,,,,，,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,;,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,;,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,，,,,;,,,,,,,,,,;,,,,,,:,;,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,;,,,,,,,,,,,,,,;,,,,。，,,,,, ;,,, ,,,,,, ,, ,,,,,,,,,,,,,,,,, ;,,;,;,,;,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,;,,,,,,,,,,,,,,,,,“;,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,( 婚旨,,,,,,:,,,,,,,髓;,,,, ,,, ,怕豁,陀,,渤， ,怕镐,他懵浯,,, ,,, ,,,,;,,,陌协 ,前言 压力容器或受压件的生产制造，水压试验是常有的工作。水压试验时升降压速度的控制是保证被检查容器或部件在没有外来不利因——————————————————————————————————————————————— 素影响下安全进行水压试验的主要参数，升降压速度与容器容积、压力泵流量、水温及其变化和压力值有直接关系。本文通过分析，确定了在这些因素条件下的水压试验速度，避免制定值与实际值间存在较大差异，对是否能满足相关的要求进行验证和测算 其中: 矿——原始答积值;,,——压力变化值:,,——容积变化值。 引入过渡的时间变量脚，则: 印刚×筹×舅 掌——压力变化速度; 斋——容积变化速度; ,水的压缩计算 在水温,不变的条件下，压力变化与其容积变化的关系为 令:印,蒹和,,,祭 当水温,;,(,为恒值而非具体数值，下 同)时，印与,,的关系为 印刚×等 其中: 度的关系): (,) 印,礅×等 收稿日期:,,,,一,,—,, (,) ——————————————————————————————————————————————— 勋,——水的即时体积弹性系数(压力与温 万方数据 ,水的膨胀计算 在压力,不变的条件下，水温变化与其容积变化的关系为 却，,吉×警 ? 其中: 却卜一水的即时膨胀系数(系数值与水温 的关系); ,——原始容积值;,,——容积变化值: ,卜一水温变化值。 引人过渡的时间变量脚，则: 却仁吉×笔×鲁 其中: 掣——注放水速度;粤——水温变化速度; 令:,,:掣和,沁粤 ,，靠 口, 当压力,暑,时，肌与,,的关系为 ,,,却,×,×(野(,) ,容积和水温变化与压力变化间的关系 仅在充满水的刚性容器容积,不变的条件下，容积变化速度,, ——————————————————————————————————————————————— 和水温变化速度,与由此 引起压力变化速度印,,间的关系 在容积,不变的情况下，,,和,,同时作用所引起的,,,，应等于分别由其单独作用下引起压力变化速度之和，即: 印,,,印,，印, (,) 其中: 印,——,,,和容积,不变时,,作用下引起的压力变化速度; 印,——跏,,和容积,不变时,作用下引 起的压力变化速度: ,(, ,,,的计算 印,为,;,和,,,,状态下，(,)式中的印万 方数据为印,，，因此: 跏:跏×譬 ，(,) ,(, ,,,的计算 ,,,为,主,和,,,,状态下的情况，由于 ,,(若,,,,)对水的作用可以认为是这样两个过程同时发生的: ——————————————————————————————————————————————— (,)温度升高时，在瞬时压力不变的情况下，体积增大。 (,)温度升高时，瞬时体积不变的情况下，压力增大。所以，,,的作用使水既有膨胀又有压缩，即先膨胀后压缩。根据先膨胀后压缩的原理，,,的作用是在被认为此刻的,,,和容积,发生变化的情况下进行的，此时水的容积变化速度,,,为(,)式，即: ,,,却,×,×,, 水膨胀后又进行压缩，使压力发生变化，此时的,,,的作用是在被认为此刻的,;,和压力,发生变化的情况下进行的，此时水的压力变 化速度印,为(,)，即: ,,,:,,,×等 因此 印,,印,×印,×,, (,) ,(,结论 跚,印,(导，等) ? ,水的容积弹性系数,,,和水的膨胀系 数,,,的确定 ,(,查表法 表,、,为不同水温和压力下的脚,值和不 同压力和水温下的却,值 ——————————————————————————————————————————————— 从表,、,可以看出，勋,和却,随压力和温 度增加而增加，即在同水温下，水压试验压力下的值为最大值。,(,系数法 由上述表,可以看出，水的,,,值很大，即水的压缩性很小。为了使用和计算的方便，通常在 工程计算中近似地取水的勋,,,(,×,,,,,,， , 锅炉技术 第,,卷 即:当在却,恒定的情况下，印与,,呈正比关 系。 ,(,拉格朗日多项插值法 在压力,和温度,下，,,,(,，,)的方程式为: ,受压部件水压试验的实际应用 水压试验升压速度不应随意确定，除了必须执行有关的技术外，还应考虑到升、降压速度对产品及其材料的影响。材料在水压试验升压时会发生微小的弹性变形，所以，升压速度太大，压力传播速度大于材料弹性变形速度，形成对材料的瞬时冲击。同样，降压速度过大，形成对产品的瞬时真空。因此，升降压速度过高会对材料产生不良影响，甚至产生永久塑性变形和对材料的破坏，可能造成安全事故的隐患和产品报废，特别是薄壁容器，可能会使产品产生局部鼓胀(升压过程)和压瘪(降压过程)。 ——————————————————————————————————————————————— 实际应用情况下，水压试验升压过程中一般对水不再加热保温，因此，理论上得出的升压速度大于实际升压速度，由于实际要求中的升压速度小于或等于理论升压速度，所以不妨碍精确度和实际要求，况且在水压试验中水温变化对升压速度的影响很小，只有在要求极高的情况下，才用(,)的计算方法。 (下转) 酬,,萎茎垂篇尊器脚,, 其中: 脚,(,，,)——水压试验时在压力,、水温, 下的容积弹性系数; 脚——可查资料中水温所取的组数;,——对应水温的压力组数，需计算 的范围应在数组范围之内; ,，七——不大于,的下标;,，,——不大于埘的下标。 印,(只,)的拉格朗日多项插值同却,(只,) 的计算类似。 ,,,和,,,值的拉格朗日多项插值法通常用于容积小和水压试验升压速度要求很高的产品。为了计算方便，可用电脑进行计算。 万方数据 ,,锅炉技术第,,卷当,正位于,侧并与,形成密封，此时物料在通的作用，因而作者提出了一个新的设想:我们是道,中通过，我们不能保证三通的前后壁不沾否可以取消传统的三通切换，采用一——————————————————————————————————————————————— 种更好的切染任何已经板结成小块的物料(不具流动性)，如换方式，来替代传统的切换三通。 果此时我们要将,倒向,，就会发生卡涩现象。作者通过多年的实践，提出了一种新的切换 通过以上分析，似乎可以得出这样印象:对方式，如图,所示。图中所示是该设备的两个互于粉末物料的输送，三通挡板没有真正起到备用相垂直的纵向剖面: 图,新切换方式的,个互相垂直的纵向剖面 它的组成主要有可旋转内筒,，筒内除了一向下，伸出一传动转轴，是必须的，与之关联的，光滑通道,外，其余部分均是严密的，并且是规在,的外壁和,的内壁对应处设置两对制动凸则和光滑的旋转几何体。比较简单的内筒基本外肩，以便向电机提供制动力矩信号，从而确保旋廓可以做成锥台，这在工艺上是可行的;如果加转通道与静止通道间的准确对位，从而可以实现工工艺方便的话，将锥台的上表面修改成凹锥面三通挡板功能，同时极大程度上避免了关断不严将有助于使锥台上下表面受力均匀(主要利用了和机械卡涩两大问题。 锥对锥的自动对中的特性)。该三通的另一组成以上设想，迄今未见电力生产类文献中有类部分是静止的外罩,，它的内壁恰好与,的外壁似的报道，希望能起到抛砖引玉的作用。同时也光滑严密地接触，保证筒,能在罩,中自由无隙期望，对此感兴趣的同行同仁加以完善，付的转动。另外，从简,(即锥台)下表面中心垂直诸实——————————————————————————————————————————————— 现。 (上接)验压力丹,,,,(,,,,。按表,查得印,,,(,,× 计算案例:以锅炉某一集箱为例，规格咖,,,,,,,,,，由上述(,)式得印,,(,,,,,,,,,。×,,，,,,,,,,，折合容积为,(,×,,,,,,，压 力泵流量,(,×,,—,,,,,,,，水温,,?，水压试惠晓涛,,,,年毕业于北京机械工业学院，助理工程师。万 方数据 ———————————————————————————————————————————————