内压容器爆破试验.
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简单压力容器安全技术监察规程TSGR0003-2007第一章总则第一条为加强简单压力容器的安全监察和管理,保障人民群众生命和财产的安全,根据《特种设备安全监察条例》的有关规定,制定本规程。
第二条本规程所称的简单压力容器是指结构简单、危险性较小的压力容器。
第三条本规程适用于同时满足以下条件的简单压力容器:(一)容器由筒体和平封头、凸形封头(不包括球冠形封头),或者由两个凸形封头组成;(二)筒体、封头和接管等主要受压元件的材料为碳素钢、奥氏体不锈钢;(三)设计压力小于或者等于1.6MPa;(四)容积小于或者等于1000L;(五)工作压力与容积的乘积大于或者等于2.5MPa·L,并且小于或者等于1000MPa·L;(六)介质为空气、氮气和医用蒸馏水蒸发而成的水蒸气;(七)设计温度大于或者等于-20℃,最高工作温度小于或者等于150℃;(八)非直接火焰的焊接容器。
第四条本规程也适用与简单压力容器相连接的以下连接件:(一)与外部管道或者装置用螺纹连接的第一个螺纹接头、法兰连接的第一个法兰密封面、专用连接件或者管件连接的第一个密封面;(二)简单压力容器开孔部分的承压盖及其紧固件;(三)非受压元件与简单压力容器本体连接的焊接接头;(四)所用的安全阀、爆破片(帽)、压力表、水位计、测温仪表等安全附件。
第五条本规程不适用于下列压力容器:(一)军事装备、核设施、航空航天器、海上设施和船舶使用的压力容器;(二)机器上非独立的承压部件(如压缩机缸体等);(三)危险化学品包装物;(四)灭火器;(五)快开门式压力容器;(六)移动式压力容器。
第六条简单压力容器的材料、设计、制造、检验检测和使用管理应当满足本规程的要求。
第七条申请简单压力容器制造许可的制造单位其产品应当先进行型式试验,并且合格。
第八条进出口简单压力容器的监督管理应当满足《锅炉压力容器制造监督管理办法》的有关规定。
第九条研制和开发简单压力容器产品,其技术要求与本规程规定不一致时,制造单位应当在试验研究的基础上,提出结论性报告,并且约请有检验检测资格的第三方对其安全性能进行检测,将所做试验的依据、条件、结果和第三方的检测报告及其他有关的技术资料报省级质量技术监督部门批准,方可进行制造和销售。
高压容器爆破实验实验项目性质:验证性所属课程名称:过程设备设计基础计划学时:2学时一、试验目的1.测定圆筒塑性变形开始和结束时的屈服压力值;2.测定圆筒破坏时的爆破压力,并通过计算验证理论公式;3.了解过程装备控制专业数据自动采集测量系统基本单元的原理。
二、试验原理1. 屈服压力值的理论计算(1) 屈服压力2213K K p s s -=σ(2) 全始屈服压力(材料为理想弹塑性)K p s so ln 32σ=2. 爆破压力值的理论计算承受内压的高压筒体,其爆破压力计算方法有如下几种:(1) Faupel 公式K p bs s b ln )2(32σσσ-=(2) 中径公式 112=-=K K p bb σ (3)最大主应力理论 b b K K p σ)11(22+-= (4) 最大线应变理论b b K K p σ)4.03.11(22+-= (5) 最大剪应力理论b b KK p σ)21(22-= (6) 最大变形能理论b b K K p σ)31(22-=以上式中符号意义详见现教材“过程设备设计”教材和王志文主编的“化工容器设计”以及余国宗主编的“化工容器及设备”。
3.爆破试验原理过程塑性材料制造的压力容器的爆破过程如图一所示,在弹性变形阶段(OA 线段),器壁应力较小,产生弹性变形,内压与容积变化量成正比,随着压力的增大,应力和变形不断增加;图1 压力与容积变化guanxi gun 关系p;在弹塑到A点时容器内表面开始屈服,与A点对应的压力为初始屈服压力s性变形阶段(AC线段),随着内压的继续提高,材料从内壁向外壁屈服,此时,一方面因塑性变形而使材料强化导致承压能力提高,另一方面因厚度不断减小而使承压能力下降,但材料强化作用大于厚度减小作用,到C点时两种作用已接近,C点对应的压力是容器所能承受的最大压力,称为塑性垮塌压力;在爆破阶段(CD线段),容积突然急剧增大,使容器继续膨胀所需要的压力也相应减小,p。
实验四 内压薄壁容器应力测定实验一、 实验目的1、 了解电阻应变片测量压力容器应力的基本原理与测试技术;2、 测定内压薄壁容器筒体及各种封头上的应力大小;3、 比较实测应力与理论计算应力,分析它们产生差异的原因。
二、 实验设备和仪器1、 HJSO2型内压容器应力测试实验台如图1,装置测试压力为0~15kgf / cm 2 ;图 1 应力测试实验台1、电源信号灯2、电机开关按钮3、容器(5)进出口节流阀4、左压力表5、球形、椭圆形容器6、油泵压力表7、锥形与平盖容器8、右压力表9、容器(7)进出口节流阀 10溢流阀 11、电源控制箱 12、电机油泵油箱装置主要参数如图2、3,筒体及封头使用材料: Q235钢封头形式:锥形封头、平盖、半球封头、标准椭圆封头 材料弹性模量: E =2.06×105Mpa 泊松比:μ=0.3 锥形封头的锥顶角:2α=60°±1°图 3图 22、YJ-33型静态电阻应变仪和YZ-22型转换箱YJ-33型静态电阻应变仪使用前开机预热30分钟,对“灵敏系数”、“通道选择”、“检测通道”、“通讯方式”等参数进行设定,然后进行仪器的“标定”。
YZ-22型转换箱的面板见图2。
“序号拨盘开关(1)”可将序号在00~99之间任意设定,每台转换箱都有两个该开关,无论使用单台或是多台转换箱,序号都不得重复。
本实验的应变片采用半桥接线,所以将“全桥、半桥选择开关(2)”拨至半桥。
应变片与转化箱连接方式见图3。
图 2 YZ-22转换箱面板1、序号拨盘开关2、全桥、半桥选择开关3、测定点指示器4、接线柱5、接线柱6、接地7、控制讯号连接插座8、桥压讯号输出插座图 3 半桥单片(公共补偿)应变仪与转换箱的连接方式见图4图 4 应变仪与转换箱连接示意图3、 其它实验用具应变片、502快干胶、电烙铁、活性锡丝、松香、万用表、螺丝刀、绝缘胶布、丙酮、脱脂棉、镊子、玻璃纸、钢尺、蜡烛、剪刀、纱布。
判断题1: ()压力容器一般不得采用贴补的方法进行修理。
正确答案:对2: ()使用单位的压力容器安全管理人员应具体负责所在部门的压力容器的安全技术管理,贯彻国家相关法律、法规、安全技术规范和标准。
正确答案:对3: ()容器上的安全装置损坏了应该立即更换。
正确答案:对4: ()压力容器发生重大事故后,事故发生单位应该立即按规定程序上报。
正确答案:对5: ()压力容器的在用检验分为月度检查、年度检查和定期检验。
正确答案:错6: ()《固定式压力容器安全监察规程》规定介质毒性危害程度和爆炸危险程度按照HG20660-2000《压力容器中化学介质毒性危害和爆炸危险程度分类》确定。
正确答案:对7: ()内压作用下薄壁圆筒上产生的周向和轴向薄膜应力属于一次应力。
正确答案:对8: ()低碳钢可用退火热处理提高其可切削性。
正确答案:对9: ()氧一乙炔气割可以用于所有材料的切割。
正确答案:错10: ()人孔属于压力容器的主要受压元件。
正确答案:对11: ()对产生放热反应的容器超压紧急停运时,应增大冷却水量,使其迅速降温。
正确答案:对12: ()电阻式温度计既能测高温,又能测低温。
正确答案:对13: ()压力表应该按照国家计量部门的规定进行定期校验。
正确答案:对14: ()压力容器安全阀应当铅直安装在与压力容器相连的管道上。
正确答案:错15: ()表压力是工程大气压的一种表示方法。
正确答案:对16: ()钢中含碳量增加,钢的焊接性能变差。
正确答案:对17: 特种设备使用登记标志应当置于或者附着于该特种设备的显著位置。
()正确答案:对18: 《安全生产法》规定,对于有可能一次造成10人死亡事故的,各县级以上人民政府均需组织制定事故应急救援预案。
()正确答案:对19: ()用于支撑蒸压釜的的支座都应用地脚螺栓固定好,以保证设备运行安全。
正确答案:错20: ()球罐超温时主要采用水喷淋降温。
正确答案:对单选题21: 压力容器压力的法定单位采用()。
过程装备专业实验实验指导书武汉工程大学二零一五年三月目录实验一内压容器应力测试实验实验二外压容器失稳测试实验实验三高压爆破综合实验实验一内压容器应力测试实验一、实验目的1、掌握对各种压力容器的应力分析研究,要求做到:1) 正确合理的选择测点位置。
2)测点处布片方案的合理拟定。
3)测试对象加载的步骤等。
2、掌握静态应变20点以上的测量技能。
3、学会使用计算机和数据采集仪对测点应变进行自动数据采集。
4、初步学会测量数据的处理和测量结果的误差分析。
二、实验仪器及设备1、实验对象:实验对象为六组带不同封头的内压容器,参数如下:标准椭圆封头:D i=300mm,S=4mm标准碟形封头:D i=300mm,S=4mm600锥型封头:Di=300mm ,S=4mm,半顶角300900锥型封头:Di=300mm ,S=4mm,半顶角450半球型封头:Di=300mm,S=4mm平盖型封头:S=25mm容器圆柱形筒体:Di=300mm ,S=4mm容器材料304不锈钢,μ=0.3 E=1.96×105kg/cm2,最大实验压力2.5Mp2、静态数字应变仪(SDY—2203型3台,预调平衡箱3台)、应变数据采集仪(1台)及计算机(1台),3、实验装置(图1)三、实验原理1 准备工作1)测点选择由容器受内压作用时应力分布状况分析,知各个封头曲率比较大的部位,以及封头和筒体连接的部位,应力变化较大。
故上述两区间相应地增加测点数量(具体分布尺寸见现场实验装置)。
补偿块 压力表 排气阀工作片压力表 实验容器电动油泵 加压阀卸压阀图1 实验装置示意图2) 布片方案实验对象为内压薄壁容器,筒壁应力状态可简化为二向平面应力状态,且主应力方向为相互垂直的经向和环向。
因此在测点布片时应沿两向主应力方向垂直粘贴应变片。
3) 加载步骤从0开始加载至2.5Mpa 测一次各点应变,再卸载至1.6Mpa 测一次各点应变,最后卸载回零,即0—2.5Mpa —1.6Mpa —0。
爆破试验简介爆破试验是一种常用的工程试验方法,用于评估物体在爆炸或爆破事件中的耐力和破坏机制。
它可以帮助工程师和研究人员了解材料、结构或设备在爆破压力下的行为,并从中获取有关性能、安全性和可靠性方面的重要信息。
爆破试验的目的爆破试验的主要目的是模拟真实世界的爆炸情况,评估和验证物体在爆破或爆炸事件中的表现。
通过爆破试验,可以获取以下重要信息:1.破坏极限:确定物体能够承受的最大爆破压力,即破坏极限。
这对于设计和改善结构或设备的耐爆性能至关重要。
2.破坏机制:了解物体在爆破事件中的破坏机制,包括裂纹扩展、断裂和变形等。
这有助于评估材料和结构的强度和韧性。
3.安全性评估:确认物体在受到爆破冲击时是否存在安全隐患,并根据试验结果采取相应的安全措施。
4.设备改进:通过试验结果,提供改进结构或设备以提高其抗爆性能的依据。
爆破试验设备和方法爆破试验需要使用专门的设备和方法来模拟真实的爆炸情况。
以下是常用的爆破试验设备和方法:1.爆破试验装置:爆破试验装置通常由压力容器、爆破材料和触发装置组成。
压力容器用于容纳爆破材料,触发装置用于引发爆破材料的爆炸。
这些装置的设计需要根据试验需求和安全性考虑而定。
2.应变测量:在爆破试验中,应变测量十分重要,用于记录物体在爆炸压力下的变形情况。
常用的应变测量方法包括应变片、光纤传感器和应变计等。
3.压力测量:爆破试验中的压力测量用于确定爆破材料爆炸时产生的压力。
压力传感器被安装在试验装置内部以测量爆破时的压力。
4.摄像记录:为了全面了解物体在爆破事件中的行为,摄像记录是必不可少的。
高速摄像机可以捕捉到物体的破坏过程和变形情况,提供重要的视觉信息。
爆破试验的数据分析与应用完成爆破试验后,需要对试验数据进行分析和应用。
下面是一些常用的数据分析和应用方法:1.破坏参数分析:通过对试验数据的分析,可以计算破坏参数,如最大应变、应力和位移等。
这些参数有助于评估物体的破坏机制和极限承载能力。
内压容器爆破试验
实验时间实验地点实验组别
实验参加人员、、、、、
一、实验目的:
1.通过厚壁管的实际爆破,了解内压容器受力变形直至破坏的三个阶段,三种失效的观点和相应的设计准则,掌握内压容器整体爆破实验的要点、方法及程序。
2.测定容器整体屈服压力与爆破压力并与理论计算值进行比较。
3.观察爆破断口形貌,并初步作出宏观分析,了解韧性断裂与脆性断裂的特征。
4.对容器爆破实验结果进行分析评定。
二、实验内容
对事件进行爆破,测定屈服压力、爆破压力及体积膨胀率,绘制压力-加油量曲线,观察爆破断口进行宏观分析。
三、实验设备及仪器
四、实验数据记录及处理:
1. 试件几何尺寸:
外径:Do = _________ mm; 壁厚:S = mm;容积:V0= ml;
2. 试件材料性能:
E = __________ MPa; μ= _________ ; σs= _________ MPa; σ b = _________ MPa.
3.实验过程数据记录
(1)柱塞直径:d= mm; Ps = __________ MPa; Pb = __________ MPa; (2)压力与进油量记录:
(3)绘制P—Q曲线,并确定容器的屈服压力及爆破压力
压力P(MPa)
5 10 15 20
进油量Q(ml)
(4)计算容器爆破时的体积膨胀率η
=⨯∆=
%1000
V V
η 五、实验数据分析
1、理论屈服压力值: K p s so ln 3
2σ==
2、理论爆破临界压力值:K p b
s
s b ln )2(3
2σσσ-
==
3、断口分析 结论:
六、思考题
1、塑性爆破和脆性爆破有何不同?画出各自的爆破曲线形状。
2、为什么要求塑性材料压力容器有较大的体积膨胀率?
3、厚壁与薄壁压力容器是如何区分的?
4、压力容器韧性断裂的断口可分为哪几个区?。