氣瓶水壓試驗(yàn)合格標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)研究
壓試驗(yàn)合格評定指標(biāo)應(yīng)根據(jù)它試壓時的應(yīng)力水平來確定,所以,用容積彈性變形作為水壓試驗(yàn)的主要評定指標(biāo)是比較合理的。
前面已推導(dǎo)出氣瓶在試驗(yàn)壓力下的彈性變形為
(VE=(R2L(2(t+(z)
則彈性變形率為
=2(t+(z
將應(yīng)力一應(yīng)變的關(guān)系式代入,則容積彈性變形率為
=(5-4()=F(t
式中,F(xiàn)一氣瓶應(yīng)力一容積變形系數(shù),它只與制造氣瓶所用材料物理性能(E,()有關(guān),用一定材料制成的氣瓶,應(yīng)力一容積變形系數(shù)是固定不變的,這樣可以根據(jù)規(guī)定的許用應(yīng)力值確定氣瓶的容積彈性變形允許值。另外,考慮到氣瓶由于制造偏心或受嚴(yán)重腐蝕而致壁厚大面積減薄時造成壁厚偏差,導(dǎo)致瓶壁較薄處的應(yīng)力增大,可引入一壁厚偏差系數(shù)。因此,根據(jù)氣瓶設(shè)計(jì)許用應(yīng)力確定其水壓試驗(yàn)時容積彈性變形允許值時,可以按下式計(jì)算:
[(VE(s[(]V
式中,[(VE]----容積彈性變形允許值,ml;Np -----氣瓶試驗(yàn)壓力與設(shè)計(jì)壓力之比;F-----氣瓶的應(yīng)力---容積變形系數(shù),MPaEs-----氣瓶壁厚偏差系數(shù)。當(dāng)壁厚較均勻時,系數(shù)為1;當(dāng)壁厚偏差較大時,系數(shù)為最薄處的壁厚與平均壁厚之比。
氣瓶容積彈性變形是試驗(yàn)壓力下容積全變形與容積殘余變形之差,若水壓試驗(yàn)實(shí)測的容積彈性變形不超過其允許值,則氣瓶檢驗(yàn)合格。故高壓氣瓶水壓試驗(yàn)的合格標(biāo)準(zhǔn)應(yīng):
(VE =(V-(Vp (([(VEBR> 4 結(jié)束語
水壓試驗(yàn)是氣瓶定期檢驗(yàn)的主要項(xiàng)目,而試驗(yàn)合格評定標(biāo)準(zhǔn)更是其中的關(guān)鍵。我國在投無縫氣約500萬只,按每三年檢驗(yàn)一次計(jì)算,每年需要進(jìn)行定期檢驗(yàn)的在用氣瓶約(160~170)萬只,任何漏判或錯判都將造成嚴(yán)重后果,所以,選用一個比較合理的評定指標(biāo)是非常必要的。目前采用的水壓試驗(yàn)合格標(biāo)準(zhǔn)有其不十分科學(xué)和合理的地方,筆者建議用彈性變形量作為水壓試驗(yàn)的合格評定指標(biāo)。但這必須有建立在大量試驗(yàn)基礎(chǔ)上的科學(xué)依據(jù)及經(jīng)過實(shí)際工作的檢驗(yàn),才能對此評定方法的可靠性和可行性作出結(jié)論。由于筆者在這方面所做的試驗(yàn)還不多,許多定量的分析尚待大量的實(shí)驗(yàn)研究。希望本文對氣瓶檢驗(yàn)水平的提高有所助益。