李传辉
平高集团有限公司
摘要:压力容器类零部件的气密试验是出厂例行试验的重要试验项目之一[1],进行气密试验时,需要使用密封盖板和紧固螺栓,当压力容器盲孔位置存在材料疏松等贯穿性缺陷时,若使用实心螺栓紧固,易将缺陷封堵,从而影响气密试验的效果[2],若使用空心结构的螺栓,可防止此种现象的发生。
关键词:压力容器类零部件;气密试验;疏松;盲孔;空心螺栓
1.概述
铸造类、焊接类压力容器零部件在进行出厂试验时都需要进行气密试验,当零部件盲孔位置存在材料疏松等
2压力容器类部件盲孔结构
压力容器类零部件在进行气密试验时,需要使用气密试验盖板进行密封,紧
状态见图3。如果使用空心螺栓,当紧固后仍可与外部保 持气体连通,确保当螺纹孔内出现微量泄漏时,可以很容
3 使用空心螺栓的必要性
当盲孔部位存在材料疏松等贯穿性缺陷时,由于普通螺栓的实心结构容易造成气体堵塞,无法从螺孔处溢出从而影响到气密试验的效果,空心螺栓的结构见图2,使用无法从螺孔处溢出,从而会影响气密试验的效果。在不改变试验条件的情况,盲孔位置使用空心螺栓紧固[3],可大大提高检漏的准确性,降低漏气率,进而提高生产效率,减少重复装配和气密试验的成本。本文主要从铸造及焊接类压力容器零部件气密试验时盲孔使用空心螺栓方面论述提高气密试验的有效性。
图2-空心螺栓
Fig. 2-Banjo bolt
4实施方式
在使用的国标螺栓的基础上提高一个强度等级改制成空心螺栓,改制后的螺栓做拉力试验验证以满足气密试验要求。加工简单,具备可实施性,并能够提高压力容器类零部件盲孔内部缺陷气密试验的准确性,发现漏气的几率由 50 %提高至 95 %以上,间接减少在高压电器产品上漏气的发生。
5应用案例
以 800109692008 铸造壳体为试验对象,对其进行气密试验[4],试验介质为纯净的SF6 气体,试验过程如下:
(1)试验设备:量具(计量周期内) 、强光手电、空心螺栓、实心螺栓、密封盖板、检漏仪(上海唐山仪表厂LF-1D,计量周期内)、压力表(计量周期内)等。
(2)零 部 件 检 查 : 检 查
800109692008 铸造壳体支法兰M10 螺纹孔及周边外观没有明显的缺陷,螺纹部位的壁厚、螺纹孔深度在图纸要求的范围内。
(3)进行第一次气密试验:使用实心螺栓紧固密封盖板,抽真空、充SF6 气体至设计压力0.54 MPa(见图4),试验使用上海唐山仪表厂LF-1D 型检漏仪,检漏仪基数21(见图5),此时环境底数22(见图6),保压12H 后环境底数22(见图 6),对 800109692008 铸造壳体进行定量检漏,特别关注支法兰M10 螺纹孔位置,检漏仪读数 23(见图 7),在合格范围内,未发现异常。
(4)进行第二次气密试验:使用改制后的空心螺栓紧固密封盖板,抽真空、充SF6 气体至设计压力0.54Mpa,试验使用上海唐山仪表厂 LF- 1 型检漏仪,检漏仪基数 21,此时环境底数 22,保压15min 后环境底数23(见图8),对800109692008 铸造壳体进行定量检漏, 特别关注支法兰M10 螺纹孔位置,检漏
仪读数128(见图9),对螺纹孔漏气部位涂抹肥皂 水,发现有不连续的气泡产生(见图10)。
(5)解本体取样化验:对漏气部位解本体取样,在剖切的断面上发现有皮下疏松和渣孔的存在, 并向螺纹孔方向延伸。
(6)结论:800109692008 铸造壳体螺纹盲孔位置存在相互贯通的皮下气孔和轻微疏松,气密试验时使用实心螺栓将缺陷封堵,气密试验时未检测出漏气点,当使用空心螺栓紧固密封盖板时,缺陷暴露,轻易检测处漏气点。
6结束语
压力容器类零部件进行气密试验时,在不改变试验条件的情况下,将紧固盲孔位置的密封盖板的螺栓,由实心结构更改为空心结构,可将盲孔位置的材料疏松、气孔等缺陷暴露出来,不至于将缺陷封堵而影响气体的流通,从而有效的提高气密试验的准确性,进而提高生产效率,减少重复装配和气密试验的成本。
参考文献
[1]蒋炬,带接管的大型压力容器气密性试验探讨. 贵州省锅炉压力容器检验中心,2011.
[2]李明松,压力容器设计中压力容器的可靠性分析. 济南华通能源环境设备有限公司,2016.
[3]完海鹰,新型空心螺栓球节点单元体试验及其应用分析. 合肥工业大学,2003.
[4]聂海全,SF6 气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)出厂及现场气密试验基本方法及判断标准. 平高集团有限公司,2014.