氣瓶疲勞試驗(yàn)方法GB/T 9252-2001
1 范圍
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了試驗(yàn)裝置的基本要求、試驗(yàn)方法及試驗(yàn)操作的要點(diǎn)。
本標(biāo)準(zhǔn)適用于公稱(chēng)工作壓力不大于30MPa(表壓，下同)、公稱(chēng)容積不大于1 m3的氣瓶的疲勞試驗(yàn)。
本標(biāo)準(zhǔn)不適用于內(nèi)部已填充固體填料的氣瓶。
2 定義
本標(biāo)準(zhǔn)采用下列定義。
2．1 壓力循環(huán)
疲勞試驗(yàn)時(shí)，壓力按升壓—保壓—降壓—保壓順序完成的一個(gè)過(guò)程稱(chēng)為一壓力循環(huán)。
2．2 循環(huán)壓力
系指疲勞試驗(yàn)過(guò)程中所施加的反復(fù)交變的壓力值。升壓時(shí)達(dá)到規(guī)定的*高值稱(chēng)為循環(huán)壓力上限；降壓時(shí)達(dá)到規(guī)定的*低值稱(chēng)為循環(huán)壓力下限。
2．3 保壓時(shí)間
循環(huán)過(guò)程中在循環(huán)壓力上、下限保持壓力恒定的時(shí)間。
2．4 循環(huán)頻率
單位時(shí)間內(nèi)的壓力循環(huán)次數(shù)。
2．5 壓力循環(huán)波形：每一壓力循環(huán)，壓力隨時(shí)間變化的記錄，即戶(hù)—‘曲線。
2．6 受試氣瓶
準(zhǔn)備做疲勞試驗(yàn)的氣瓶、正在進(jìn)行疲勞試驗(yàn)的氣瓶及經(jīng)過(guò)疲勞試驗(yàn)的氣瓶的統(tǒng)稱(chēng)。
2．7 試驗(yàn)裝置
提供受試氣瓶所要求的壓力循環(huán)的加壓泵、控制裝置、輸送介質(zhì)的管道及其附件的組合體。
2．8 試驗(yàn)系統(tǒng)
試驗(yàn)裝置和受試氣瓶的組合。
2．9 承壓管道
承受循環(huán)壓力的管路及管件。
2．10 試驗(yàn)環(huán)境
試驗(yàn)系統(tǒng)所在場(chǎng)合的環(huán)境和試驗(yàn)時(shí)環(huán)境條件的統(tǒng)稱(chēng)。
3 試驗(yàn)裝置和流程
3．1 試驗(yàn)裝置應(yīng)由加壓泵、換向閥、控制機(jī)構(gòu)、壓力測(cè)量顯示控制記錄儀表、壓力循環(huán)記數(shù)器、安全裝置、輸送介質(zhì)管道、試驗(yàn)介質(zhì)溫度測(cè)控裝置及輔助設(shè)備等部分組成。附錄A(提示的附錄)圖A1即為由上述部件組成的基本的壓力循環(huán)裝置流程示意圖。
3．2 本標(biāo)準(zhǔn)建議采用由微機(jī)、壓力傳感器、比例電磁溢流閥和換向閥等組成的壓力循環(huán)控制裝置，流程見(jiàn)附錄A圖A2；亦可采用伺服機(jī)控制的持續(xù)壓力循環(huán)裝置。
4 試驗(yàn)裝置的基本要求
4．1 試驗(yàn)裝置必須具有能在規(guī)定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)和控制循環(huán)壓力、循環(huán)頻率、保壓時(shí)間以及通過(guò)自控裝置連續(xù)進(jìn)行壓力循環(huán)的功能。
4．2 試驗(yàn)裝置應(yīng)能自動(dòng)記錄壓力循環(huán)次數(shù)，并能指示、控制試驗(yàn)介質(zhì)的溫度。
4．3 試驗(yàn)系統(tǒng)內(nèi)的空氣應(yīng)能*排出。
4．4 承壓管道及其附件(受試氣瓶除外)必須通過(guò)耐壓試驗(yàn)。耐壓試驗(yàn)壓力應(yīng)不低于試驗(yàn)裝置允許*高工作壓力的二倍，耐壓試驗(yàn)的保壓時(shí)間不得少于3min。承壓管道的耐壓試驗(yàn)周期應(yīng)不超過(guò)30萬(wàn)次壓力循環(huán)。
4．5 加壓泵必須具有良好的密封性能和平穩(wěn)的升壓速率，其流量應(yīng)能調(diào)節(jié)并滿足壓力循環(huán)頻率的需要和保持各次壓力循環(huán)波形基本一致。
4．6 試驗(yàn)裝置必須具有超壓停機(jī)和安全延時(shí)報(bào)警的措施，當(dāng)超壓至循環(huán)壓力上限的5％時(shí)能自動(dòng)停機(jī)以及當(dāng)受試氣瓶泄漏時(shí)能給出延時(shí)報(bào)警信號(hào)并自動(dòng)停機(jī)。
4．7 試驗(yàn)裝置應(yīng)設(shè)有冷卻試驗(yàn)介質(zhì)的冷卻系統(tǒng)，以保證試驗(yàn)介質(zhì)及受試氣瓶壁溫在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)。進(jìn)行低溫或高溫疲勞試驗(yàn)時(shí)，試驗(yàn)系統(tǒng)必須具有與之相適應(yīng)的絕熱或保溫的技術(shù)措施及與之相適應(yīng)的試驗(yàn)環(huán)境。
4．8 試驗(yàn)系統(tǒng)必須具有適當(dāng)?shù)陌踩O(shè)施，以保證試驗(yàn)時(shí)操作人員和設(shè)備的安全。
4．9 對(duì)承擔(dān)技術(shù)鑒定或仲裁任務(wù)的試驗(yàn)裝置的有效性應(yīng)經(jīng)有關(guān)上級(jí)主管部門(mén)認(rèn)可。
5 測(cè)量?jī)x表
5．1 試驗(yàn)裝置上應(yīng)至少安裝兩只經(jīng)檢定合格并在檢定有效周期內(nèi)的壓力表。壓力表的精度應(yīng)不低于1．5級(jí)，其量程應(yīng)為受試氣瓶循環(huán)壓力上限的2—3倍，每次試驗(yàn)前應(yīng)對(duì)壓力表進(jìn)行檢查。當(dāng)兩只壓力表顯示值異常時(shí)應(yīng)及時(shí)更換。
5．2 試驗(yàn)裝置上應(yīng)裝有一只精度不低于0．4級(jí)供校驗(yàn)專(zhuān)用的精密壓力表(一般裝在靠近受試氣瓶的管道上)，其量程應(yīng)接近受試氣瓶循環(huán)壓力上限的二倍。試驗(yàn)裝置在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，精密壓力表必須停用。精密壓力表的檢定周期按有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。
5．3 用于測(cè)量試驗(yàn)介質(zhì)溫度、受試氣瓶外表面溫度的溫度表，其*小刻度應(yīng)不大于1℃。溫度表的檢定周期按有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。
6 試驗(yàn)介質(zhì)和試驗(yàn)溫度
6．1 試驗(yàn)用的循環(huán)介質(zhì)應(yīng)選用黏度合適且性能穩(wěn)定，不會(huì)損壞受試氣瓶開(kāi)裂后的斷口，以及適應(yīng)試驗(yàn)裝置要求的非腐蝕性液體。
6．2 常溫疲勞試驗(yàn)時(shí)試驗(yàn)介質(zhì)的溫度和試驗(yàn)環(huán)境溫度均應(yīng)不低于5℃。
6．3 常溫疲勞試驗(yàn)時(shí)，受試氣瓶外表面溫度應(yīng)不超過(guò)50℃。
6．4 特定的低溫或高溫疲勞試驗(yàn)應(yīng)按有關(guān)規(guī)定執(zhí)行，不受6．2和6．3的限制。
7 受試氣瓶
7．1 受試氣瓶應(yīng)由選送單位從被驗(yàn)證的同批量氣瓶中選取。為了提高試驗(yàn)結(jié)果的有效性，一般應(yīng)選取具有設(shè)計(jì)規(guī)定*小厚度或?qū)υ囼?yàn)?zāi)康挠写硇缘臍馄?，同時(shí)應(yīng)根據(jù)氣瓶的實(shí)際狀態(tài)與偏離設(shè)計(jì)的程度選取抗疲勞性能*差的氣瓶。受試氣瓶數(shù)應(yīng)不少于三只。
作為產(chǎn)品鑒定用的受試氣瓶，應(yīng)按鑒定辦法有關(guān)規(guī)定選取。
對(duì)于特殊規(guī)格或品種的氣瓶，受試氣瓶的選取原則及數(shù)量由委托單位和試驗(yàn)單位共同商定。
7．2 委托單位應(yīng)向試驗(yàn)單位提供受試氣瓶的詳細(xì)技術(shù)資料。對(duì)焊接氣瓶應(yīng)按相應(yīng)氣瓶標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行焊縫質(zhì)量檢查并提供焊縫射線探傷底片或檢驗(yàn)報(bào)告。對(duì)無(wú)縫氣瓶應(yīng)按相應(yīng)氣瓶標(biāo)準(zhǔn)作超聲波探傷，管制氣瓶還應(yīng)提供底部收口熔合資料。
8 試驗(yàn)方法
8．1 氣瓶試驗(yàn)前檢查
8．1．1 核實(shí)受試氣瓶的瓶號(hào)、瓶重、實(shí)際容積、公稱(chēng)工作壓力和水壓試驗(yàn)壓力等有關(guān)資料。
8．1．2 測(cè)量受試氣瓶的外徑、圓度偏差、*小壁厚、壁厚偏差、底(或封頭)的厚度和其他幾何尺寸。
8．1．3 內(nèi)外壁宏觀檢查。檢查有無(wú)凹坑、“缺肉"、環(huán)溝、劃痕、皺折和斑點(diǎn)等缺陷，必要時(shí)要作定量測(cè)量。
8．2 循環(huán)壓力
8．2．1 疲勞試驗(yàn)的循環(huán)壓力由氣瓶標(biāo)準(zhǔn)確定。上限壓力一般可取受試氣瓶的水壓試驗(yàn)壓力、公稱(chēng)工作壓力或技術(shù)文件規(guī)定的其他壓力；下限壓力應(yīng)不超過(guò)循環(huán)壓力上限的10％，或按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。
8．2．2 循環(huán)壓力上限偏差應(yīng)不超過(guò)循環(huán)壓力上限的±2％。
8．3 保壓時(shí)間
保壓時(shí)間應(yīng)保證受試氣瓶的變形與壓力變化相適應(yīng)的足夠時(shí)間。反映壓力循環(huán)波形的p—t曲線應(yīng)為基本相同的近似正弦或梯形波，且具有與上、下保壓時(shí)間相對(duì)應(yīng)的上、下平臺(tái)。
8．4 壓力循環(huán)頻率和次數(shù)
8．4．1 試驗(yàn)時(shí)壓力循環(huán)頻率應(yīng)不超過(guò)每分鐘十五次。
8．4．2 壓力循環(huán)次數(shù)應(yīng)按有關(guān)氣瓶標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定或按試驗(yàn)?zāi)康膱?zhí)行。
8．5 試驗(yàn)操作要點(diǎn)
8．5．1 把注滿試驗(yàn)介質(zhì)的受試氣瓶與試驗(yàn)裝置的接頭緊密地聯(lián)接。每次試驗(yàn)連接的受試氣瓶數(shù)由試驗(yàn)要求和試驗(yàn)裝置的能力確定，但必須滿足8．4．1的要求。
8．5．2 對(duì)大容積的受試氣瓶，可在灌裝試驗(yàn)介質(zhì)之前往瓶里填塞鋁塊或鋁棒等填加物，以提高升、降壓速率。填加物與試驗(yàn)介質(zhì)不應(yīng)起化學(xué)作用，并不會(huì)隨壓力循環(huán)對(duì)氣瓶?jī)?nèi)壁產(chǎn)生沖擊和摩擦。
8．5．3 在低于公稱(chēng)工作壓力下，升、降壓數(shù)次，以排放試驗(yàn)系統(tǒng)內(nèi)的殘留空氣及檢查裝置是否正常。
8．5．4 確認(rèn)試驗(yàn)系統(tǒng)無(wú)泄漏和殘留空氣排盡后，按規(guī)定的循環(huán)壓力進(jìn)行壓力循環(huán)，并開(kāi)始自動(dòng)記錄壓力循環(huán)次數(shù)。
8．5．5 在試驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)隨時(shí)檢查循環(huán)壓力及壓力循環(huán)波形，并注意兩只壓力表或壓力測(cè)量裝置的顯示值是否相同，確保整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程滿足試驗(yàn)要求。
9 試驗(yàn)注意事項(xiàng)
9．1 試驗(yàn)時(shí)除循環(huán)壓力及旋入瓶口的聯(lián)接管件對(duì)瓶口的作用力外，不得對(duì)受試氣瓶施加影響瓶體受力狀態(tài)的附加外力。
9．2 在試驗(yàn)過(guò)程中如發(fā)現(xiàn)壓力循環(huán)異常時(shí)，應(yīng)暫停試驗(yàn)，進(jìn)行檢查，作出判斷，并排除異常情況。
9．3 不準(zhǔn)在試驗(yàn)系統(tǒng)處于承受壓力的狀態(tài)下上緊或拆卸受試氣瓶及其他承壓件。
9．4 試驗(yàn)應(yīng)由專(zhuān)人操作并作好記錄。
10 試驗(yàn)后檢查和處理
10．1 檢查瓶體有否出現(xiàn)變形和萌生裂紋，焊接氣瓶的帶墊板焊縫其墊板有否松動(dòng)，復(fù)合氣瓶的各組合部件是否松動(dòng)等。
10．2 通過(guò)解剖，檢查疲勞試驗(yàn)后的受試氣瓶的主體結(jié)構(gòu)(*小厚度、焊縫、底型等)是否與設(shè)計(jì)規(guī)定相符或基本相符。
10．3 對(duì)疲勞試驗(yàn)失效的氣瓶應(yīng)進(jìn)行斷口分析，并對(duì)裂源部位進(jìn)行低倍檢查或作金相檢驗(yàn)，以確定是否存在制造或冶金缺陷。
10．4 綜合分析試驗(yàn)結(jié)果，按有關(guān)氣瓶標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定對(duì)受試氣瓶作出評(píng)定。
10．5 經(jīng)疲勞試驗(yàn)后的受試氣瓶除用作與試驗(yàn)?zāi)康挠嘘P(guān)的檢測(cè)或進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)外，不得再作他用，尤其不能再作氣瓶充氣，以免發(fā)生安全事故。
11 試驗(yàn)報(bào)告
試驗(yàn)單位應(yīng)向委托試驗(yàn)單位提交試驗(yàn)報(bào)告，報(bào)告內(nèi)容及格式參見(jiàn)附錄B(提示的附錄)。
會(huì)員1.png)