压力试验记录表

2025-01-02

压力试验记录表(共11篇)

压力试验记录表 篇1

喷淋系统 压力试验记录

工程名称

试压操作人

施工图号

试压日期

年 8 月 24 日 试压部位时范围 19 层—30 层喷淋系统 试压环境温度 25 0

C 试压介质(水或气)工作压力(MPa)强度试验 严密性试验(MPa)水 1.25 1.88 1.25 序号 管道及设备名称 规格型号 单位 数量 1 喷淋支管安装 DN25~DN40 米 2800 2 喷淋干管安装 DN50~DN125 米 920 3

在末端临时安装一个Φ1/2" 排气阀和压力表,在系统低处接电动打压泵,先用自来水向系统注水,排尽空气后关闭排气阀。启动打压泵,缓慢升压到 1.88Mpa,停泵 30min 后,压降 0.05Mpa,然后将压力下降到 1.25MPa,稳压 24h 后,管道不渗,不漏。试压后,将管道内的水放掉。

果 试 压 合 格 建设(监理)单位(章)施工单位(章)检查人

检查人

压力试验记录表 篇2

关键词:钻井,压力记录仪,封井器,套管头,采油树

1 概述

过去, 在钻井现场对封井器系统以及套管头、采油树进行承压检测时, 通常是通过纸介质打印出来进行显示和记录的 (图1) , 这样的压力显示记录仪往往是体积大、玻璃面罩易破碎, 需要更换纸张、注墨等不足 (图2) , 便携、直读、实体保护方面在现场环境中是种缺陷, AMETEK压力记录仪克服过去这些记录仪的不足, 利用电子技术实时图形或数据显示, 实时存储, 体积小, 安装使用极其方便, 同时具有抗冲击的注塑外壳, 检测完成后还可对记录的数据导入计算机进行保存、显示、分析、编辑文档使用和打印输出成纸介质等。

2 主要性能和特点

该压力记录仪 (图3) 体积小, 178mm (7.0”) 高×110mm× (4.3”) 宽×58mm (2.3”) 厚, 可单手掌握持;重量轻, 只有680g;同时还具有抗冲击注模外壳, 与一般工业流体兼容, 包括Skydrol特种液压润滑油;防护等级为IP67 (1m沉浸30分钟) , 符合ISO60529标准。

该压力记录仪有上下两个模块插口 (根据需要可从压力模块、温度模块、电流/电压模块中选择) ;1个迷你USB通讯及电源接口;1个64×40mm显示屏, 采用255160像素图形显示, 交互式实时趋势图形, 显示速率可选择, 最高为每秒10个读数, 并且具有LED背光照明功能;操作便捷的大尺寸按键;1个电池盒 (4节AA电池) 。

该压力记录仪温度补偿范围-20℃至50℃;存储温度范围-40℃~75℃;使用湿度范围<95%RH;可实现实时数据记录, 最高每秒10次采样率, 100万点数据存储 (双通道50万点) ;准确率0.025%读数 (最高) ;多种压力模块可供选择, 最高100MPa;具有多方认证机构认证。

另外, 配套的软件简便易用, 数据浏览便捷;可数据记录的同时下载数据;可直接打印图形或输出生成excel, csv以及pdf文档 (图4) ;同时可实现不同用户权限的管理。

3 现场应用

在钻井现场对井控系统以及套管头、采油树进行承压检测都是高压危险作业, 操作不当可能造成高压部位的突然爆裂, 甚至造成人员伤害, 所以应划定设备试压区域, 非作业人员不允许进入试压区域, 并且在试压前要召开工作前会议, 开具开工许可, 以确保试压工作正确进行。

图3 AMETEK (阿美特克) 压力记录仪图解说明

结论与建议

经钻井现场实践证明, AMETEK (阿美特克) 这款压力记录仪先进、优越于过去传统压力记录仪, 高效、直观、实用性强。

该压力记录仪能够实时数据图形化显示, 并具有放大和缩小的能力, 可以集中在某个特定的事件和纵观整个测试的情况。

该压力记录仪数据存储量大, 内存可重复利用, 避免过去打印输出更换纸张和油墨的繁琐, 并且记录的数据可以利用相应软件方便地导入计算机中进行数据的图形显示、分析和利用等。

参考文献

[1]张文爽.钻井仪表应用技术现状及发展思路[J].中国新技术新产品, 2013 (03) .

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[3]张立君.钻井工程甲方监督系统的设计与实现[D].西安石油大学, 2014.

[4]马俐.海外油气钻井工程项目风险分析与管理[D].东北石油大学, 2010.

压力试验记录表 篇3

摘要:文章提出了一种新型的、以远距离和近距离相结合的方式来检测煤气的压力。当距离检测地点比较远的时候,我们采用GSM模块来实现压力数据的传输;当距离比较近的时候,我们就采用ZIGBEE模块来进行数据的采集。

关键词:无线抄表;TC35i;CC2530;MSP430F149

中图分类号:TP274 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2013)35-0035-02

随着我国城镇化进程的加剧,煤气、天然气成为了城市居民生活的主要燃料来源。煤气、天然气属于易燃、易爆的气体,稍有不慎,就会造成大范围的气体泄漏,从而对民众生命造成危险,所以对煤气、天然气的压力检测就显得尤为重要。国内外对于天然气管道压力检测设备的研究起步都不同,截止到目前在国外的文献上还查不到太多关于电子式压力检测设备的资料,大多还是采用机械式的压力监测设备。所以,目前迫切地需要一种新型的煤气压力检测方式来代替传统的人工抄表方式。本设计采用了TC35i和CC2530分别作为无线数据传输的芯片来搭建无线数据传输模块。而考虑到低功耗,在处理器部分我们选择了MSP430F149这一款应用成熟的低功耗处理器。以这三款芯片为核心搭建了硬件平台。对于数据分析的上位机软件,我们采用了开发周期短的DELPHI开发平台,以便更好地来分析所采集到的数据。

1 系统功能及技术指标

由于是基于传统式压力记录仪,所以新型的远程压力记录仪也要具有传统压力记录仪的特点,那就是传统式压力仪器的外型和功能,外型方面就是小巧,能够深入到管道内部,功能就是可以实时地读取到当前管道的压力值。然后既然是新型的,所以还需要增加新的功能进来。系统需具有以下主要功能:(1)实时的采样当前管道的压力值;(2)将采集到的管道压力值保存在存储器里;(3)当管道内的气体压力值异常时,实时地发送告警命令;(4)不需要工人去现场就能够获取现场的压力值;(5)可以通过非接触的方式来调整系统参数。

由于天然气中转和采集的现场不是在一个恒温的环境下,现场的温度是随着当地的环境以及地理位置决定的,一旦当地的温度发生了巨大的改变,也不能够影响到系统采集煤气管道的压力值,所以本系统的赖温范围必须要宽泛一些。当温度变化过大的时候,仍然能够采集到精确的压力值。而对于天然气中转站,频繁地进入工作室,就有可能造成明火的带入,从而引起安全事故,所以系统必须要能够保证待机的时间长一些,从而减少现场工人进出天然气中转站的次数。所以本系统的待机功耗也是一个很重要的技术指标,当现场操作时间减少以后,既减少了安全事故发生的概率,也节约了人力、物力和财力,因而必须要使系统的待机功耗降低。根据现场实际情况,对本系统提出了如下技术指标:(1)工作温度适应范围-45℃~+60℃;(2)系统工作时间1年左右;(3)测量精确度0.05%;(4)测量范围0~0.9MPa;(5)保护等级IP65。

2 系统硬件设计

系统硬件由处理器部分和外围的模块所组成,各个模块负责实现相应的功能,而处理器则负责向各个模块发送命令,来协调各个模块来完成系统的工作。图1为系统整体硬件框图。

2.1 处理器外围电路设计

本设计选用的处理器是MSP439F149,对于它的应用已经比较成熟了。当不需要采样的时候,可以让它进入低功耗模式,这样对于系统电源的消耗就大大减少了。在应用时,只需要一个晶振和几个电容电阻就可以搭建成一个最小系统,根据系统的要求,适当添加一些外设接口。

图1 系统整体硬件框图

2.2 ZIGBEE模块外围电路设计

由于ZIGBEE工作频段在2.4G的高频段,所以对于电路信号线的走线非常重要,线路的走法会很大地影响到无线ZIGBEE模块外围电路设计数据的发送。所以为了缩短开发周期,我们选择了模块来进行设计,该模块对外提供了IO,这样我们只需要像控制芯片一样来控制该模块就可以进行短距离的无线数据收发了。本文选用FB2530RF模块作为ZIGBEE模块。

2.3 GSM模块外围电路设计

根据系统低功耗的要求,选择了德国西门子的TC35i模块来实现远距离的无线数据交换,在控制方式上我们可以通过串口通讯来控制它工作。

3 系统整体软件设计

由于系统硬件上分为控制部分和现场采集部分,所以在软件设计上也分为控制模块的软件设计和现场采集部分的软件设计,控制模块软件设计流程如图2所示:

图2 控制模块软件设计流程图

图3 现场采集部分软件设计流程图

现场采集部分软件设计流程图如图3所示。

参考文献

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CC2430[J].新器件新技术,2006,(3):45-47.

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研制[D].四川大学,2006.

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[8] 胡广,王芙蓉.GPRS上网的工作方式及其参数介绍

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压力容器压力试验检验规程 篇4

烟台冰轮股份有限公司企业标准 Q/YB08Y008-2009 压力容器压力试验检验规程 2009-05-10发布 2009-05-20实施 烟台冰轮股份有限公司 发布 Q/YB08Y008-2009 I 目 次 前言 ………………………………………………………………………………………………………… Ⅱ 1 范围 ……………………………………………………………………………………………………… 1 2 规范性引用文件 ………………………………………………………………………………………… 1 3 压力试验准备工作的检验 ……………………………………………………………………………… 1 4 压力试验实施过程中检验 ……………………………………………………………………………… 2 5 压力试验实施过程后检验 ……………………………………………………………………………… 4 Q/YB08Y008-2009 II 前 言 本标准由品质保证部提出并归口。本标准起草部门压力容器厂。本标准主要起草人胡宝伟。本标准审核人郭峰杰。本标准批准人张会明。本标准由品质保证部负责解释。本标准于2009年05月首次发布。Q/YB08Y008-2009 1 压力容器压力试验检验规程 1 范围 本标准规定了制冷装置用压力容器压力试验检验的基本要求。压力试验包括耐压试验和气密性试验耐压试验分为液压试验和气压试验两种。本标准适用于压力容器厂压力试验检验工序。2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件其随后所有的修改单不包括勘误的内容或修订版均不适用于本标准然而鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件其最新版本适用于本标准 GB150-1998 钢制压力容器 压力容器安全技术监察规程 JB/T4750-2003 制冷装置用压力容器 JJG52-1999 弹簧管式一般压力表、压力真空表和真空表检定规程 3 压力试验准备工作的检验 3.1 压力试验前工艺文件审核工作 3.1.1 产品组装合格后转入压力试验工序检验人员应对产品的外观质量进行复查主要复查的内容有 a 标记情况材料标记零部件标记焊工钢印标记无损检测标记检验标记等 b 焊接接头的外观质量和焊缝布置 c 形状圆度、棱角度、封头成型、直线度等 d 管口方位 e 尺寸偏差要求较小处例如液位计接管之间、地脚螺孔之间、两底板是否在同一水平面内 f 容器内表面 g 必须进行无损检测的部位例如被覆盖的焊接接头以开孔中心为圆心1.5倍开孔直径为半径的圆中所包容焊接接头法兰对接接头补强圈拼接接头等。3.1.2 审查容器产品的质量检测资料 a 材料牌号规格是否与图纸相符。如果有改代改代手续是否齐全外购件、外协件是否有合格的入厂检验报告质量证明文件 b 下料检验加工检验数据齐全 c 焊接记录外观检查报告 d 无损检测报告 e 热处理报告 f 产品试板报告 g 焊工、无损检测人员资格 h 不合格品处理资料 i 换热器胀管记录、报告 j 返修资料 Q/YB08Y008-2009 2 k 补强圈试压 l 压力容器产品工序检验流转卡产品主要受压元件工序过程卡等。要求以上质量检测资料齐全、正确、签字手续齐全。3.1.3 通过3.1.1和3.1.2的审核合格后检验与试验质量控制系统责任工程师通知压力容器产品安全监督单位监检人员将制造质量检测资料送检监检单位经审核同意后才能下达指令进行压力试验。3.2 压力试验前试压设备和场地审核工作 3.2.1 试压用设备电动试压泵、空气压缩机应是完好设备。控制用调节阀和截止阀的密封性能要好接头处应牢固

不能有渗漏螺纹连接处应检查螺纹磨损情况容器各连接部位的紧固螺栓和盲板试压用螺栓使用前应检查螺纹情况避免发生安全事故。空气压缩机的压力应与压力试验相匹配当空气压缩机的压力小于试验压力时现场应准备足够数量的压力大于试验压力的高压惰性气瓶。3.2.2 试压用压力表应经计量检定合格并且在检定周期内且压力表上应有计量检定标识容器试验用压力表精度不得低于1.5级表盘直径应不小于100mm压力表的量程应是试验压力值的1.5至3.0倍以2倍最适宜量程相同的压力表应至少有二块。3.2.3 对于换热器端盖处需泡油的垫片浸泡时间不少于12小时再自然晾干不少于5-7天视气温和湿度等情况而定目的是使垫片有最好的密封效果才能投入使用。3.2.4 压力试验场地应有可靠的安全防护措施并应经单位技术负责人和安全部门检查认可。现场应配备适用的干粉、砂、水等消防设施和器材试验场地周围不应有火源包括施焊、氧割、切割等工作。4 压力试验实施过程中检验 4.1 压力试验共性要求审核 4.1.1 必须专门的试压操作者进行压力试验其它人未经检验部门授权不得进行压力试验。试验时容器应安放妥当且在试压过程中坚决不允许其它物品撞击容器。4.1.2 耐压试验应在压力容器制作后经检验合格并不再进行容器的焊接工作的前提下进行试验。需要焊后热处理的容器应在热处理后进行耐压试验。4.1.3 压力试验时应在容器顶部安装两块量程相同的压力表。压力表的量程应是试验压力的2倍为宜但不能低于1.5倍或高于3倍的试验压力。压力表上计量检定标识应清晰无损且可以明示压力表在检定周期内压力表应安装在容器顶部便于观察的位置如图1所示。压力表有下列情况之一时应停止试验 a 有限止钉的压力表在无压力时指针不能回到限止钉处无限止钉的压力表在无压力时指针距零位的数值超过压力表的允许误差 b 表盘封面玻璃破裂或表盘刻度模糊不清 c 封印损坏或超过检验有效期 d 表内弹簧管泄漏或压力表指针松动 e 指针断裂或外壳腐蚀严重 f 压力表未经检验或已过检验期 g 其他影响压力表准确指示的缺陷。4.1.4 耐压试验时对有补强圈的容器应首先向补强圈通入0.4MPa0.5MPa的气体检验补强圈焊缝是否有泄漏合格后才能进行液压或气压试验。4.1.5 压力试验前容器上各连接部位的紧固件螺栓必须紧固妥当。4.1.6 压力容器产品安全监督单位监检人员、检验与试验质量控制系统责任工程师、检验员都到了试压现场并且全部同意开始试压才可以开始压力试验工作。4.1.7 升压过程和保压时间必须完全符合图纸规定同时要确保足够时间进行焊接接头、接管密封、补强圈信号孔等处是否有渗漏检查。Q/YB08Y008-2009 3 图1 压力试验压力表安装示意图 4.1.8 在试验过程中保压时 与容器连接的试压泵或空压机的截止阀应呈截止状态不允许采用连续加压来维持压力不变不允许带压紧固螺栓或向受压元件施加外力不允许带压补焊。压力试验时若发现有泄漏部位应泄压进行维修修复后应重新按照图纸规定进行试验。4.1.9 当压力试验开始时应观察压力表指针的动向若发现表针不动或两个表的指针数值不同可以有JJG 52-1999《弹簧管式一般压力表、压力真空表和真空表检定规程》中规定的允许误差应立即停止试验。查明原因才能继续试验。4.1.10 耐压试验时如有异常响声应立即停止试验查明原因才能继续试验。4.2 液压试验检验 4.2.1 液压试验介质一般采用水其所用的水必须是洁净的应加入防锈液。奥氏体不锈钢压力容器用水作试压介质时应控制水中氯离子含量不超过25mg/L。由于设备结构或设备不允许采用水图纸技术条件规定不允许采用作试压介质时则可以采用不会导致发生危险的液体在低于其沸点的温度下同样也是可以的。但如果采用可燃性液体进行液压试验时必须要使试验温度低于可燃性液体的闪点本单位安全部门应现场监督。4.2.2 碳素钢、Q345R和正火15MnVR制压力容

器液压试验时液体温度不得低于5℃其它低合金钢制压力容器液体温度不得低于15℃。如果由于板厚等因素造成材料无延性转变温度升高则需相应提高液体温度。其他材料制压力容器液压试验温度按设计图样规定。铁素体钢制低温压力容器在液压试验时液体温度应高于壳体材料和焊接接头两者夏比冲击试验的规定温度的高值再加20℃。4.2.3 液压试验时容器顶部应开设排气孔必须把气体排尽因气体是可压缩的未排尽必须要浪费人力物力升压时间增长同时也带来安全隐患。气体排尽后应静置10分钟左右主要视环境温度与液体温度差别一是可使附在容器内壁上的气泡逸出二是使容器壁温与液体温度相近然后才能缓慢升压。4.2.4 容器升压前应先将容器表面擦干并且保持表面干燥。液压试验时观察容器各类焊缝及连接部位是否有液体渗出并观察压力表数值的变化。试压过程中要求无渗漏、无异常的响声、容器无可见的变形则液压试验为合格。但是对材料标准抗拉强度规定下限大于等于540MPa的容器对其表面要做无损检测抽查如未发现裂纹则为合格。抽查部位应为焊缝区域、开孔部位、不等厚联接部位、返修部位等。4.3 气压试验 4.3.1 对采用气压试验的压力容器制造质量要求比较严格试验介质一般应为干燥洁净的空气、氮气或其它惰性气体。4.3.2 碳素钢和低合金钢制压力容器的试验用气体温度不得低于15℃其它材料制压力容器试验用气Q/YB08Y008-2009 4 体温度应符合图纸规定。4.3.3 必须在方便的位置安装排气专用的截止阀。做气压试验危险性较大在试验时必须引起高度重视必须经企业安全部门批准并派人到场地进行监督其它无关人员不得进入试验场地。4.3.4 在压力试验的升压过程中应缓慢并逐渐升高容器的压力。在气压试验时可用肥皂液或其它检漏仪对各类焊缝及连接部位进行检验并观察压力表数值的变化且应仔细观察设备和认真听是否有异常响声。气压试验过程中容器无异常响声用肥皂液或其它检漏液检查无漏气无可见的变形即为合格。4.4 气密性试验 4.4.1 气密性试验应该在液压试验之后进行。气密性所用气体应为干燥洁净的空气、氮气或其它惰性气体。4.4.2 碳素钢和低合金钢制压力容器其试验用气体的温度应不低于5℃其他材料制压力容器按设计图样规定。4.4.3 在气压试验时可用肥皂液或其它检漏仪对各类焊缝及连接部位进行检验并观察压力表数值的变化。经检查无泄漏按图纸要求保压时间进行保压后无掉压情况即为合格。小型压力容器可浸入水中检查渗漏情况。5 压力试验实施过程后检验 5.1 液压试验后应立即卸压到压力表指针指到零位确认容器内无压力之后打开设备底部放水阀放水同时还应将顶部的放气阀打开将水全部排净。换热器应设法抬高或吊起等将内部存液排净并用压缩空气吹干。5.2 气压试验、气密性试验后应立即卸压到压力表指针指到零位。泄压时要用排气阀泄压禁止从法兰连接处或螺纹接头连接处泄压。5.3 检验员填写试验报告检验与试验质量控制系统责任工程师审核签字确认质量监督检验人员在报告上签字确认压力试验报告即可转存。5.4 容器压力试验合格后拆除压力表、截止阀等试验用具。用丝堵、塑料盖等将各管口封闭好。Q/YB08Y008-2009 5 修 订 记 录 修订次数 修改条款号 修改人 修改日期 审核人 批准人

试验检测记录管理制度 篇5

1、记录表格格式采用铁建设【2009】027号文所规定的表格;

2、原始记录与数据处理

(1)原始记录是检测结果的第一手材料,检验人员应及时、准确地记录各项原始数据,检测结束应及时检查签名;

(2)原始记录格式必须规范化,填写字迹清楚,内容完整,不允许随意涂抹、删减,若确需更改,应在作废数据上划两条水平线,将正确数据填在上方并加盖印章;

(3)复核者应认真核对试验数据,凡对重复检测的项目数据有疑问时,有权提出复测要求。在复测过程中经过修改的数据和内容均应进行反复核并做出标记;

(4)检验报告签发后,应及时整理原始记录,移交资料员归档保存。

(5)各项检测数据的有效位数应与测试的准确度相适应,不足部分以“0”补齐,使检测数据的有效位数相等;

(6)有效数字修约应符合《数值修规则》(GB8170)规定:

A、检测数据的原始记录,应符合检测设备的准确度,不允许修约; B、在统一计算时,对检测数据做一次性修约,不允许做连续修约; C、数值修约规则口决:四舍六入五思考,五后非零要进一,五后皆零视五前,五前为奇要进一,五前为偶则舍去。

旋风除尘器压力损失的试验研究 篇6

分析了旋风除尘器压力损失的成因,通过系统的试验考查了压力损失与进口气流平均速度的关系,探讨了粉尘含量对旋风除尘器压力损失的影响和灰斗的`压力分布,总结了排气芯管截面积与入口截面积A0/Ai之比的大小对除尘器压力损失的影响,从而为旋风除尘器的优化设计及操作性能的改善提供了重要的参考价值.

作 者:吴克明 雷国元 刘红 F.Concha WU Ke-ming LEI Guo-yuan LIU Hong F.Concha 作者单位:吴克明,雷国元,刘红,WU Ke-ming,LEI Guo-yuan,LIU Hong(武汉科技大学环境与安全工程系,武汉,430081)

F.Concha,F.Concha(康塞普西翁(Concepción)大学, 智利)

压力表超压试验不合格 篇7

抽查结果:合格17个批次,不合格3个批次,不合格产品检出率为15%。

主要问题:超压试验、抗运输环境性能试验不合格。

红榜

黑榜

主要不合格项目分析

超压试验不合格。超压试验是对被检压力表加载测量上限值120%压力,耐压半小时后进行示值检定,看是否符合其仪器的最大允许误差。使用此项目不合格的产品会给消费者留下安全隐患。导致产品不合格原因主要是压力表中所选用的弹簧管材料、传动机构材料不达标,导致C型管发生了永久的弹性形变,在泄压后无法回到原来的状态,在重新进行示值检定时,示值误差超过了最大允许误差值。

压力试验记录表 篇8

关键词:山区 管道 清管 试压

1 工程概况

我公司在2004年12月到2006年2月承接的杭甬线输气管道线路工程北仑段和鄞州段,北仑段:北仑分输阀室-石门水库段线路施工,管线水平长度约10.4179公里:鄞州段:东环线-鄞州分输阀室线路施工,管线水平长度3.320Km,设计管道直径为813mm,设计压力为6.3MPa,材质为L450。

本标段管道位于有灵峰山脉的山区,其山体均属天台山余脉,其中太白山主峰海拔653m米区域内,我管线穿越的海拔高度为220m,高低落差为209m,总体上呈两头高中低的变化特征。给管线施工、运输带来相应的难度,管道局专业试压队伍也知难而退。

2 整体试验方案

2.1 试验顺序。清管扫线、测径==>水压试验==>清管排水。

2.2 基于该段管道沿线水源及排水点的排布情况,拟将试验段管道分为两段,一段EG86~EC18+1,管长6.8Km,另一段EC18+1~EC47,管长6.9Km。

2.3 试压长度的确定。根据我国现行规范中有关试验的条款规定,分段水压的管道长度一般不超过53km,落差须控制在30m以内,超出既定落差范围的须根据本管段的纵截面求得管道低点的静水压力,核算管道低点试压是所承受的环向应力,压力值不得超出管材最低屈服强度的0.9倍。

浙江山区试验分段时须再考虑高程差对试验压力的影响、现有设备能力,以及借地成本、取水成本、设备进场转场成本。

3 施工准备

按施工方案,进行临时用地的借用,筑坝围挡山中溪水,并取样检验溪水成分;整平临时通道和试压场地,根据设计要求调配现场设备;参照设计图纸开挖操作坑并放坡;合理规划排水渠线路,确保排水通畅。

试压设备检查与校验:参考设计要求检验试压头的质量、性能和工作压力。重复使用的试压头在投入使用前,先通过试验检验其工作压力,其工作压力不得低于最大试验压力的1.5倍;编号管理所有试压头,并在每个试压头上明确标注水压试验日期、试验压力及工作压力;水压试验开始前,参照设计要求认真检验试压头的安全性能和质量,所有管件、阀门等元件完好无损;按要求焊接试压头和试压管道后,对环形焊缝进行100%射线检测。

4 清管扫线、测径

管道、测径试压准备阶段必做的一项工作是清管。清管时,借助压缩空气助推清管器来清理管道,测径是对管道通过几何特性及性能进行检验,继而基于通过性能检验管道有无变形问题。

4.1 清管器的选用。将电子跟踪器装配在清管、注水、排水所用的皮碗上。皮碗清管器的过盈量通常为5%(以后则参考现场情况,将山区段取上限值),适用于管线弯头的曲率半径。另外,清管器还须具备以下性能:①清管器——刚性轴,装配8片双向聚酯盘。②钢丝刷清管器——装配4片聚酯杯形皮碗及钢丝盘刷。③注水清管器——刚性轴,装配8片双向聚酯盘,隔离球也一样。④测径清管器——基本类似于注水清管器的组成结构,但须在第四与第五个聚酯盘中间配装一厚8mm、直径703mm(即为试压段中最大壁厚钢管或内径的90%)的铝测径板。测径清管器前部盘的聚酯材料的硬度应为中软硬度。⑤排水清管器——与注水清管器类似。⑥吸水清管器——子弹头型,未加外涂层,质轻的开放孔聚氨脂泡沫材料,比重约16~20kg/m3,最小长度为直径的1.5倍。

4.2 空压机的选择。为了确保清管器清管速度不低于2~5m/s,宜采用两台空压机同时工作,但实际运行中为了节约运行成本,仅用一台空压机,其压力只能达到0~2.2MPa,排气量为23m3/min。

4.3 设备和仪器。①中扬程注水泵——多级泵,在2.5MPa扬程时泵的排量达到100m3/h。②水过滤器——当压力为1.0Mpa 时,过滤能力可以达到0.35m3/s。1m2范围内包括40个过滤器网眼,对于附着物的清污能力良好。③压力、温度图表记录仪——量程20.0MPa,24 小时全天记录。④压力泵——撬装,能够对管道加压至超出最高试验压力10MPa。另外,须将止回阀装设在压力泵出水管道上,并按要求安装压力表。⑤清管器收发筒——可用工程用管现场制作收发清管器常用收发筒,但其只能用于低压空气。将法兰盲板焊接在试压管端,以便装入/取出清管器时能够快速打开。

4.4 清管流程

4.5 情况分析。由于管道维护工作做得比较到位,管内杂物较少,清管工序开展的比较顺利。清管时,清管器的过盈量与使用年限关系到一次清管的时间长短,通常情况下一次清管须3~5h完成。通过图3和图4可看出,受地形影响1#段一次清管曲线大幅波动。曲线上扬时管线处于上坡路段,曲线下滑时则管线处于下坡路段,但压力数字值和高程值基本成比例。

5 输气管道试压

管道试压是综合检验管材质量、管道的整体性及施工质量。它基本涵盖了两方面内容:一是检验管道系统的强度是否达标,二是检验管道系统是否严密。

①合理选用试压介质。试压介质宜采用山区较洁净的水。②科学设定试验压力。在国内的输气管道工程中,通常参考管道介质和地区类别将强度试验压力设定为设计压力的1.1~1.5倍,但存在较大落差的地域(如山区)须兼顾高度的静压差,以确保管线顶部的试验压力同样能满足设计要求。本段管道试压等级的设定除了考虑相关规范,还兼顾了业主要求,采用取用作设计试验压力的1.25倍加上该段的高度静压差且不大于强度试验压力为90%的材料最低屈服极限,经计算,该段取值达到9.08MPa,完全能满足上述要求;若计算后取值与设计要求存在一定差距,则须考虑再分段试压,这一工作也是山区段总体分段试验依据之一。

③水压试验流程图

④分析(如图6)

⑤注水程序

a在隔离球前注100方水,实际注水压力小于0.1MPa。

b在隔离球和清管球之间注100方水,实际注水压力小于0.1MP。

c从清管球后部注水。实际注水压力会大幅波动较,但通常都小于19.6MP。

原方案中注水泵通过阀门与试压头相连,阀门的安装位置需适合清管器的长度。先在第一个隔离球前面的管道内注入300m或100m3的冲洗水,主要起润滑和密封作用。注入隔离球的后面。隔离球将被注入的水推出发射筒。在隔离球的后面注入300m或100m3的冲洗水,并紧跟注水清管器注入试压水,再按上述路径发射第二个注水清管器,防止其形成气穴。按照GB 50369-2006油气长输管道工程施工及验收规范中的相关要求,须将隔离球加入试压充水中,以防管内存留空气,试压后再从试压水中取走隔离球,宜避免在管线高点开孔排气。

管道试压上水的水头已装配隔离球,可彻底清除管内空气。通常情况下,管线会频繁出现大的起伏,若不装配隔离球排气,就会使空气存留在管内造成气阻,最终导致管道系统不易升压,把空气占去的空间填满水,另外因为大量空气滞留在管线内,一旦管道出现渗漏点,管道压力会急剧下降(因空气的压缩性很大),造成试压合格的假象。管内存在少量空气或处于真空状态时会快速升压,直至其达到试验压力(因水的压缩量很小),如果管道出现微量渗漏,压力降会显示管道有漏点,提醒工作人员尽快找到漏点而进行清除修理。

如长输管线出现大的起伏,在下坡管段须操控终端排气阀对清管器(隔离球)前端施加一定压力,以避免隔离球和水头脱离(下坡管段因水重和球重而加快隔离球的前进速度,供水困难),通过清管器与接收头之间的背压可调控清管器的行走速度,最大速度为每小时3km。

由于当时山区施工采用发电机供电,在上水过程中发电机出现几次故障,可能形成清管球在下坡过程中发生多次抽气现象,和原管线窝存的气体以及停电时进入管道的空气,造成进入管道内的气体从低压处被分离出来,并积聚在管道的高凸处,给后道扫水工序带来更高的要求。

6 清管排水

清管排水主要方法和清管扫线、测径大致一样,区别在于第一次采用试验的试压头后,再换用清管扫线的工装:

6.1 在出发点接收第二个注水清管器后,借助空压机助推第一个注水清管器回到出发点,待2个清管器回到首端后再将试压头拆掉,再将清管收发筒二次装配在试压段两头。增加皮碗清管器清管,直至清管器到达接收端时,清管器前没有流水。排水时,对驱动排水清管器所需的空气压力作记录,以便对高压区和可能出现的残留水进行区分。

6.2 排水后用泡沫清管器(至少5个)清管,放射频次控制在1次/小时,直至泡沫清管器在接收时是干燥的。称量发射前和接收后清管器的重量,通常情况下泡沫清管器增重不应超出0.5kg。

6.3 实况分析:在第一次扫水出现意想不到的结果,在接空压机的压力端在气体高达2MPa时(该台空压机的最高压力),而出口阀门竟然不出水,清管球不运动!换空压机,压力达到2.6MPa开始另一端出细水,当压力到2.8MPa时,水大量喷发后压力迅速下降到0.6MPa,扫线得以继续进行。

按空气动力学原理,静态空气是不存在阻力的,所以,水力学对管道中静态气体所产生的阻力忽略不计,开始不得其解,查了相关资料后得知这是一种气阻现象:在本段工况情况下,由于前面原因产生了原管线窝存的气体以及管道停电时掺入的空气,出现了空气分子间的分子作用力及其相互作用,分子力的作用产生粘滞力,使空气柱边沿空气层吸附在管壁上,产生粘滞力dτ,作用在空气与管壁之间的接触面,其方向与空气运动趋势方向相反,水流被气体堵塞,形成所谓的气堵,由此可见该段的气阻达到了1MPa左右,(按PEmax=P■e■公式为0.1MPa到0.3MPa,Pa=管内静水压力差(1.81 Mpa)+运行阻力(0.05MPa)=1.86;

σ=0.0006 参照《气阻定律》;

D=0.813m,由于当时的山坡度数在22°左右,故假设平均直径取0,406m;

Lcr=11756dm3/s=11.756m3/s=11.56/0.51917

=22.643m;

由于当时的山坡度数在22°,实际Lcr=22.643/tan22°=56.04m

S=管子面积=3.14*0.40652(半径)2=0.51917

代入公式PEmax=P■e■得出Pmax=2.59MPa

与实际情况基本吻合。

可以推测《气阻定律》文中的仅仅和气体长度直径和管壁粗糙度有关,还应该输送管线中的压降和管子的长度、流体粘滞系数成正比,而和管子的内径成反比。可能与弯头的度数、数量以及高程差段(这里我在计算中在D,和 Lcr调整)数成正比。由于《气阻定律》的试验中没有在高程差段中间设置压力检测装置,略有遗憾。关于气阻现象和原理,在本文中不赘述,以后会结合杭嘉线管线的施工总结进行详细分析。

7 结束语

管道清管、试压在我公司已经成功运用多年,得到华东管道施工界的好评,截止目前,我公司已累计清管、试压管道200余公里,同时积累了山区和平原的施工经验,丰富了我公司长输管道的施工方法。

参考文献:

[1]阮天恩,翁友彬.气阻定律[Z].

[2]马振杰.背压技术在山区管道清管、测径及试压作业中的应用[J].中国高新技术企业,2009(13).

[3]刘欣,孟凡新,张彩芹,宋庆杰山.区管道试压技术的选择及新技术推广应用[J].科技资讯,2011(29).

压力试验记录表 篇9

1、货物名称:弹簧拉压力试验机

2、厂家名称:东莞市环仪仪器科技有限公司

3、主要用途:本机依据国家弹簧拉压力试验机标准规定的技术要求制成,拉簧、压簧、碟簧、塔簧、板簧、卡簧、片弹簧、复合弹簧、气弹簧、模具弹簧、异形弹簧等精密弹簧的拉力、压力、位移、刚度等强度试验和分析。

4、工件条件: 常温常湿

5、技术指标:

5.1主机最大承载负荷力:500N

5.2测力传感器量程:50N(可以根据实际样品测试需要合理选择)

5.3有效测力范围:4%-100%

5.4高精度高分辨率,准确度0.5级

5.5N(牛顿)、kgf(公斤)、lbf(磅)三种单位可供选择、并相互换算

5.6峰值保持功能。保持峰值显示直至手动清零

5.7行 程(stroke):70 mm;可调节高度(0-200mm)

5.8机台尺寸(Dimension):200*160*540mm

5.9重量(Gross weight):12 Kg

5.10电源: AC 220V6、仪器仪表、指示装置通用要求

6.1指示装置:

6.1.1工作指示:绿色;

6.1.2暂停、停止指示:黄色

6.1.3报警、故障指示:红色

6.1.4电源指示:红色

6.2仪器仪表要求:

6.2.1视线和仪表盘面应垂直;

6.2.2照明不能在仪表盘的玻璃上形成反射,应该把光源安装在使仪表容易看清的位置。

6.2.3重要仪表或需要频繁观察的仪表应安装在容易看到的地方。

7、售后服务与培训:

7.1免费安装调试。

7.2安装调试经用户验收合格当天起,环仪仪器承诺质量保证期1年。

7.3质量保证期后1年内维修只收材料费。

7.4维修响应时间一般情况≤24小时,到现场时间48小时。

7.5免费培训2人直至能完全独立操作。

钢制压力容器耐压试验的探讨 篇10

1 耐压试验的必要性

对于实际的压力容器并非理想的弹性连续体,容器的材料在冶炼和轧制,特别是焊接过程中,产生各种形式的缺陷,如夹杂、气孔、裂纹、未焊透等缺陷,为此,使容器成为“带有初始缺陷”的结构,由于缺陷的存在,减小有效截面,使容器受压力作用时,在缺陷附近的材料或焊缝中,引起明显的应力集中,造成局部塑性区,使得裂纹张开和发生扩展,导致容器的渗漏,甚至破裂。

对容器中存在缺陷的测定,需要通过无损检测的方法来确定,这涉及到检测技术的可靠性、准确率、甚至可测性及经济性等因素。由于对压力容器进行全面的缺陷的检查是不现实的,对所有压力容器的断裂分析,也是不可能的,对于这样的“缺陷危害评定”问题,采取试验的方法,即对压力容器在设计温度下,直接以设计压力为基础对容器进行压力试验则是一种便捷的有效的整体的验证方法。

2 耐压试验的目的

由于内压容器和外压容器在工作状态下的应力状态不同,因此,耐压试验的目的对于内压容器和外压容器是不同的。

2.1 内压容器

对于内压容器来说,由于其在正常操作情况下,内压容器的器壁和焊缝承受着拉伸薄膜应力,为了使容器在有效的截面能确保正常操作,就可采用压力试验的方法,使压力试验时存在缺陷的容器所承受的拉伸应力比正常操作时所承受的拉伸应力稍高,这样就可使那些在正常操作时可能导致开裂的缺陷,在压力试验时就开裂,以免在正常操作时发生泄漏或破裂等事故。耐压试验的目的用来考核容器的缺陷是否在超设计状态下发生扩展,开裂,造成渗漏,形成危害,并同时检验密封元件及焊缝的致密性。

2.2 外压容器

对于外压容器来说,由于其在正常操作情况下,器壁和焊缝承受着压缩应力,容器的缺陷在压缩应力作用下,不会开裂,而是趋于闭合,故不存在缺陷扩展问题,容器的外压失稳,主要与容器的几何尺寸和制造公差有关,外压容器压力试验目的,是为了方便的检查容器器壁和焊缝中的穿透性的缺陷可能引起的渗漏,对外压容器以内压进行试漏是十分有效的,故一般外压容器均以内压试验加以检验。

3 试验压力的确定

《固定式压力容器安全技术监察规程》第4.7.2条。耐压试验试验压力不小于pΤ=ηp[σ][σ]t,其中η是耐压试验压力系数,对钢制压力容器,当进行液(水)压试验取η=1.25;当进行气压、气液组合试验取η=1.10;GB150-98《钢制压力容器》第3.8.1要求,内压容器,进行液(水)压试验时pΤ=1.25p[σ][σ]t。当进行气压试验pΤ=1.15p[σ][σ]t,对于外压容器和真空容器, 进行液(水)压试验时pT=1.25p当进行气压试验pT=1.15pη是耐压试验压力系数与材料的安全系数有关,由于《固定式压力容器安全技术监察规程》材料的安全系数降低以及国际接轨的需要,将钢制容器气压试验的压力系数从1.15降为1.10。

试验压力大小的确定,既要保证压力试验时器壁的应力超出设计状态下的器壁应力水平,又要保证试验时,存在缺陷的容器不致爆破或试验后留下较大的残余变形。由于气压试验的危险性提高,其试验压力较液压试验低。

对内压容器,由于高温容器不可能在高温下进行压力试验,而在常温下进行,因此,为了维持设计时预期达到的应力水平,试验压力还应乘以温度修正系数[σ]/[σ]t;对外压容器,设计的控制点是临界压力,其实质是失稳时的周向应变值,与筒体几何尺寸有关,与材料性能无关,所以与温度无关,因此,不必再考虑温度修正。

4 耐压试验时容器强度校核

GB150-98《钢制压力容器》第3.8.2要求,压力试验前,应按下式校核园筒应力:σΤ=pΤ(Di+δe)2δeσΤ,应满足下列条件:液压试验时σT≤0.9ϕσs;气压试验时σT≤0.8ϕσs。《固定式压力容器安全技术监察规程》第4.7.3条“如果采用高于本规程的耐压试验压力时,应当按照本规程引用标准的规定对壳体进行强度校核”。就是说,如果采用本规程规定范围内的耐压试验压力,试验时的强度一定会满足要求,不需要校核。

4.1 不需校核圆筒应力的原因

4.1.1 受内压圆筒的应力计算

GB150-98给出设计温度下圆筒的计算厚度δ=pcDi2[σ]tϕ-pc,公式的实用范围为pc≤0.4[σ]tϕ,或者K≤1.5,其中K=Do/Di。这个计算公式是按照薄膜假设由二向应力计算,并由最大主应力理论求得。实际上,薄膜圆筒中也存在着径向应力,实质上也处于三向应力状态。另外,不论在薄壁还是厚壁圆筒中,应力实际上沿壁厚都不是均匀分布的。所以,厚壁圆筒的应力计算式更符合容器中应力状态的实际情况,比较真实的反应内压圆筒内壁的最大应力——环向应力的计算公式(拉美公式):

4.1.2 液压试验应力校核

试验压力pΤ=1.25p[σ][σ]t,将p=pc=0.4[σ]tϕ和[σ]=σsns=σs1.5代入上式得pΤ=1.25×0.4[σ]tϕ×σs[σ]t×1.5pΤ=0.333σsϕ,其中p=pc=0.4[σ]tϕ是最大计算内压; 在常温下,大多数材料的σbnb<σsns即其[σ]是由σbnb来确定的,即使按较大值σsns来确定[σ],这时校核圆筒的应力σΤ=pΤ(Di+δe)2δe=Κ+1Κ-1pΤ2,将K=1.5,pT=0.333σsϕ代入得σT=0.8325σsϕ<0.9ϕσs,显然符合GB150-98的要求。这时内压圆筒内壁的真实最大环向应力σi1=ΡΚ2+1Κ2-1=0.333σsϕ1.52+11.52-1=0.8658σsϕ,同样符合GB150-98的要求。

如果按σΤ=pΤ(Di+δe)2δe0.9ϕσs来确定最大试验压力,那么pΤ2δeDi+δe0.9σsϕ=Κ+1Κ-11.8σsϕ,将K=1.5代入得pT=0.36σsϕ,这时内压圆筒内壁的真实最大环向应力σil=ΡΚ2+1Κ-1=0.36σsϕ1.52+11.52-1=0.936ϕσs>0.9ϕσs,显然,圆筒最大应力σil已经超出GB150-98的规定0.9σsϕ≤σilσsϕ。由上式可以看出,其误差不超过4%,满足工程要求允许的误差范围。实际上设计压力P远小于最大计算内压,所以,按GB150-98设计的圆筒,进行液压试验是安全可靠的。不需要进行圆筒强度校核。

同理,可对气压试验进行分析,其结果与液压试验情形一致,从略。

4.2 对于其它受压元件

为何标准仅对圆筒薄膜应力提出校核要求,而对封头等其它受压元件并未提出校核要求。有观点认为,圆筒中存在着“量大面广”的一次总体薄膜应力,应力水平高,且遍及整个壳体,对这种应力,由于性质最重要,必需严格加以控制,故需要校核。对椭圆封头,碟形封头等虽也存在薄膜应力,但也不象圆筒那样“量大面广”,其次,总体薄膜应力水平并非很高。另外,其计算厚度不是依据薄膜应力得出,是由弯曲应力以后的薄膜应力与弯曲应力之和来确定的,故一般不需对此进行校核。

对于GB151-99《管壳式换热器》,换热器壳体圆筒的厚度,由于抽装管束的需要,其最小厚度要比计算时大的多,当这一因素起作用时,压力试验时,最大应力往往在封头而不在筒体,因此,对圆筒和椭圆封头都要进行应力校核。

5 结 论

(1) 过高的压力试验将会使存在的缺陷发生扩展,对容器造成危害或形成损伤,造成隐患,对安全不利,特别是高强钢;同时过高的试验压力会造成材料的浪费,制造成本提高。

(2) 对于带缺陷(裂纹)的容器,不一定都在一次加载的水压试验下发生破裂,所以,经压力试验合格的容器,并不就绝对安全。

(3)压力试验是压力容器制造过程中的一个检验环节,对不能按规定做压力试验的容器,应当采取相应的措施,以保证压力容器的安全质量。

(4)压力容器制造和检验中,压力试验项目是必不可少的,是容器安全运行的重要保证之一。

摘要:耐压试验是压力容器制造过程中的一个检验环节。容器在超工作压力下,检验其密封结构的严密性,焊缝的致密性以及容器的宏观强度,以便及时发现材质和制造过程中出现的缺陷。从对耐压试验的必要性和耐压试验时筒体的强度进行分析,可以看出耐压试验时筒体是安全的,因而按规范进行的耐压试验可以不必校核容器的强度。

关键词:耐压试验,试验压力,应力校核

参考文献

[1]国家质量监督检验检疫总局.TSGR0004-2009固定式压力容器安全技术监察规程[S].北京:新华出版社,2009.

[2]陈钢,宋继红,谢铁军,等.固定式压力容器安全技术监察规程释义[M].北京:新华出版社,2009:127-130.

[3]国家技术监督局,GB150-1998钢制压力容器[S].北京:中国标准出版社,1998.

[4]桑如苞.关于压力容器试验压力的讨论[J].压力容器,1997,14(6):57-65.

[5]李勤.对GB150-1998中关于压力试验一些规定的讨论[J].压力容器,2000,17(3):1-3.

[6]李景辰,冯铗中,沈行道,等,压力容器基础知识[M].北京:劳动人事出版社,1986:159-162,502-509.

[7]丁伯民,蔡仁良.压力容器设计[M].北京:中国石化出版社,1992:94-103.

高温下混凝土孔隙压力试验研究 篇11

混凝土抗爆裂研究需要特殊的测量手段, 以及一些特制的测试仪器, 高温变形、蒸汽压测量及力学性能测试试验都有一定难度, 相关学科发展的缓慢和测试手段的局限, 都极大地限制了混凝土耐火、抗爆裂研究的发展。目前对于孔隙蒸汽压力-温度的试验主要集中在国外, 国内对于这方面理论研究较多, 但是试验研究相对较少, 本文结合国内外最新的研究成果, 自行设计了一套测量高温下混凝土孔隙压力的试验装置, 并对普通强度混凝土试块进行了试验, 由此验证了该装置测量孔隙压力值的有效性, 在此基础上对试验数据进行了分析。希望本文能对高强混凝土爆裂因素研究的试验提供一定的参考。

1 试验方案与实验设计

混凝土在高温下的孔隙压力存在于混凝土内部的微孔结构里面, 所以它的测量是一项难度较高的试验, 需要特制的气体收集装置和测量装置, 还要结合试块来设计加热装置, 才能达到较理想的试验目的, 本文参考Kalifa等相关研究, [4,5]并在其基础上加以改进, 设计了一套测量高温下混凝土孔隙压力的装置, 通过该设备对试块单面加热, 测量了混凝土在高温下的内部孔隙压力和对应的温度。

1.1 试验设备

本试验所采用的ZQYL型孔隙压力测量装置是专门设计制作的, 分为加热部分和测量部分。加热部分采用高温炉, 炉膛尺寸为210mm×210mm×110mm。炉膛四周和底面由耐火砖砌成, 底面放置电炉丝, 设计最高加热温度为800℃。高温炉的温度采集仪及显示屏、压力传感器集成于测量控制箱内, 温度传感器通过数据线与K型热电偶连接, 压力测量器通过PVC管与压力传感器连接。

1.2 试件制作

试件采用普通强度混凝土制作, 设计强度等级为C30, 尺寸为200*200*100mm。粗骨料为石灰石碎石, 粒径5~20mm连续级配, 含泥量<3%, 泥块含量<0.5%, 符合GB8076-2008的规定;细骨料为细度模数2.9的天然砂, 含泥量<3%, 泥块含量<1%;水泥为P·O·42.5硅酸盐水泥。粉煤灰为Ⅱ级粉煤灰。减水剂是QX-GX高效减水剂。混凝土配合比如表1所示。

试块采用自然养护28d, 在试块表面除了受热面之外的其他5个面上, 涂抹防火漆, 这样既可以降低试块表面初始裂缝对测试结果的影响, 又可以使试块近似的模拟单面受火的状态。

2 试验过程

2.1 试验现象

设定炉膛温度目标温度为600℃, 整个加热时间持续5h。炉膛内的温度从室温升到590℃用时8min, 随后炉膛内温度保持在591℃与615℃之间。加热3min后, 混凝土试块表面开始冒青烟, 且烟量一直增加, 到加热90min之后烟量逐步稳定并慢慢减少, 在整个试验过程中, 冒烟现象一直存在。在加热5h之后, 炉膛温度、热电偶温度、孔隙压力值都已经达到稳定, 停止加热, 炉子自然冷却到室温。

2.2 试验后试块状态

试验后试块底面有微裂缝和密集分布的细孔, 与加热前相比有明显的变化。试块上涂抹的防火漆有明显的过火痕迹, 防火漆在高温后依然保持表面完好。试块顶面与细管的结合处有水渍, 证明在加热过程中, 有水从细管和混凝土之间的缝隙中溢出。

3 试验结果和分析

图2为3个测压点的孔隙压力曲线。在刚加热时, 25mm处的孔隙压力先上升, 加热53min达到了最大压力值13.44k Pa, 此时的温度为138.2℃, 随即压力开始下降;50mm处的压力峰值在加热1h17min之后出现, 最大值达到25.18k Pa, 此时的温度为149.05℃;而75mm处的孔隙压力值达到了144.2k Pa, 在加热1h之后出现, 对应的温度值为97.22℃。

25mm处距离加热面最近, 热量首先传导至此处, 压力开始上升, 温度的升高致使热量传递到混凝土内部, 其中的自由水和结合水开始蒸发形成蒸汽, 随着蒸汽的积聚, 孔隙内的压力初步增大, 由于受到周围混凝土的约束, 压力持续升高, 直到细小的微裂缝在压力的驱使下形成了贯通到试块表面的裂缝, 蒸汽被排出。之后蒸汽压力有了稳定的排出通道, 压力值开始降低。

25mm处不仅受到的热量最多, 而且也最快。微裂缝形成贯通裂缝的过程不仅受蒸汽水压力的影响, 同时, 也伴随有温度梯度应力的影响。50mm处的压力峰值出现的比25mm处的晚, 且峰值比25mm处的大, 对于此处的压力曲线, 影响更大的同样是温度应力梯度。50mm处达到压力最大值时温度为149.05℃, 比25mm处的138.2℃略高。随着传输距离的增长, 损耗的增加, 在50mm处受到的温度梯度影响比25mm处的小, 只有更大的蒸汽压力才能让细小的微裂缝形成贯通的裂缝, 压力才能有途径排出。于是, 检测到50mm处的孔隙压力比25mm处的要大一些, 在孔隙压力达到25.18k Pa之后, 贯通的裂缝形成, 孔隙压力随之减小。

75mm处测量到的孔隙压力峰值时的温度为97.22℃, 压力最大值达到了144.2k Pa。这是直接的测量数据, 证实了混凝土在高温作用下内部孔隙压力的存在和增长。而且这还是C30级的混凝土, 高强度混凝土的密实度要比C30级混凝土好很多, 这也就意味着高强度混凝土在高温下内部的孔隙压力值会更大, 如此大的压力若没有合适的“通道”让它缓慢排出, 一直积聚到临界值突然释放的话, 就可能发生爆裂。

75mm处孔隙压力达到峰值时, 温度应力梯度对于其裂缝发展起到的作用微乎其微, 这就使得微裂缝发展到贯通裂缝所需的压力绝大部分要由蒸汽压力提供。在混凝土内部产生的蒸汽向四周移动, 虽有部分逸出混凝土外, 但碍于混凝土的致密结构, 不能完全排出, 就迫使这部分蒸汽向内部迁移, 增加了内部压力。

图3所示为测温点随时间变化的温度分布曲线。在加热初期, 距受热面25cm处的温度梯度较大, 背火面处温度趋于0℃, 因此试块内会产生温度应力。进入恒温阶段后, 随着热量的传导, 温度梯度逐渐趋于平缓。

4 结论

混凝土在高温作用下, 其内部的孔隙压力在一定范围内会随持续加热而增大, 加热过程中, 混凝土内温度逐渐升高, 到达一定范围后, 自由水和化合水蒸发并膨胀, 水蒸气向四周移动。由于混凝土内部致密的结构对水蒸汽的抑制阻碍作用使其不能完全排出, 这部分水蒸汽便向混凝土内部迁移, 随着水蒸汽的不断积聚, 混凝土内部的孔隙压力逐渐增大, 这也正是水蒸气不断向内部迁移的原因, 造成混凝土内部孔隙压力峰值表现出由外向内移动的趋势。试验采用了普通强度混凝土试块, 测量了其微细观孔隙结构内部蒸汽压的变化, 然高温爆裂易发于高强混凝土, 笔者将在此基础上进行改进, 继续对高强混凝土爆裂因素研究的试验进行探索。

摘要:高强度混凝土高温下易发生爆裂破坏, 升温时混凝土微细观孔隙结构内部蒸汽压的变化与爆裂密切相关。本文通过自行设计的蒸汽压装置测量了混凝土从室温加热至600℃时孔隙结构中蒸汽压的变化, 分析了孔隙蒸汽压随温度变化的规律, 为探究混凝土高温爆裂蒸汽压机理提供了一种可行的试验方法。

关键词:高温,混凝土,蒸汽压,孔隙压力

参考文献

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