低溫回氣軟管的壓力測(cè)試是驗(yàn)證其在低溫工況下承壓能力和密封性的關(guān)鍵環(huán)節(jié),需結(jié)合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與實(shí)際應(yīng)用需求制定測(cè)試方案。以下是壓力測(cè)試的詳細(xì)流程、標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)及注意事項(xiàng):
一、壓力測(cè)試的核心標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)
壓力測(cè)試需遵循相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),確保方法規(guī)范與結(jié)果可比:
ISO 21012:2018:規(guī)定低溫軟管的設(shè)計(jì)壓力測(cè)試要求,需在額定壓力(如 PR 40,即 4MPa)下進(jìn)行靜壓測(cè)試,保壓時(shí)間≥15 分鐘。
EN 12434:歐洲標(biāo)準(zhǔn)要求低溫軟管需通過(guò) 1.5 倍額定壓力的耐壓測(cè)試,且需在低溫環(huán)境(如 - 196℃)下模擬實(shí)際工況。
T/CCGA 1004-2023:中國(guó)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)對(duì)低溫波浪金屬軟管的壓力測(cè)試規(guī)定,需進(jìn)行液壓 / 氣壓強(qiáng)度測(cè)試(1.5 倍工作壓力)和泄漏測(cè)試(1.1 倍工作壓力)。
二、壓力測(cè)試前的準(zhǔn)備工作
設(shè)備與介質(zhì)準(zhǔn)備
低溫環(huán)境設(shè)備:恒溫箱、液氮槽(維持 - 196℃~-40℃),溫度控制精度 ±2℃。
壓力源:電動(dòng)試壓泵(氣體 / 液體)、高壓氮?dú)馄浚ㄓ糜跉鈮簻y(cè)試),壓力控制精度 ±1%。
測(cè)量?jī)x器:高精度壓力傳感器(精度 0.5 級(jí))、溫度傳感器、泄漏檢測(cè)儀(如氦質(zhì)譜檢漏儀)。
測(cè)試介質(zhì):
液壓測(cè)試:防凍液(如甘油水溶液,防止結(jié)冰)或低溫硅油;
氣壓測(cè)試:干燥氮?dú)?、氦氣(用于泄漏檢測(cè))。
軟管預(yù)處理
按標(biāo)準(zhǔn)安裝兩端接頭,確保密封(如法蘭連接需加低溫墊片),避免因接頭泄漏影響測(cè)試結(jié)果。
軟管需在目標(biāo)低溫環(huán)境中靜置≥2 小時(shí),確保溫度均勻(金屬軟管需更長(zhǎng)時(shí)間熱平衡)。
三、壓力測(cè)試的核心步驟
1. 靜態(tài)壓力測(cè)試(耐壓強(qiáng)度測(cè)試)
步驟 1:低溫環(huán)境下的壓力加載
將軟管置于低溫箱中,連接壓力源,緩慢升壓至測(cè)試壓力(通常為 1.5 倍額定工作壓力),升壓速率≤0.1MPa/s,避免沖擊。
示例:若工作壓力為 2MPa,液壓測(cè)試壓力為 3MPa,氣壓測(cè)試壓力為 2.4MPa(氣壓測(cè)試壓力通常低于液壓,以防爆炸風(fēng)險(xiǎn))。
步驟 2:保壓與觀察
保壓時(shí)間≥30 分鐘(ISO 21012 要求≥15 分鐘,復(fù)雜工況可延長(zhǎng)至 1 小時(shí)),期間監(jiān)測(cè)壓力下降幅度。
允許壓力波動(dòng)≤1%,若壓力驟降或持續(xù)下降,需檢查是否泄漏或軟管破損。
步驟 3:壓力釋放與外觀檢查
緩慢降壓至常壓,取出軟管,檢查是否有變形、裂紋、接頭松動(dòng)或介質(zhì)泄漏痕跡。
2. 動(dòng)態(tài)壓力測(cè)試(循環(huán)耐壓測(cè)試)
適用于頻繁啟停的回氣系統(tǒng)(如 LNG 槽車(chē)裝卸),模擬實(shí)際工況下的壓力波動(dòng):
壓力循環(huán)范圍:0.5 倍額定壓力至 1.2 倍額定壓力,循環(huán)次數(shù)≥1000 次,每次循環(huán)周期≤30 秒。
測(cè)試過(guò)程中需持續(xù)維持低溫環(huán)境,記錄每次循環(huán)的壓力 - 位移曲線(xiàn),若出現(xiàn)異常振動(dòng)或壓力衰減,需停止測(cè)試。
3. 泄漏測(cè)試(密封性驗(yàn)證)
氣壓法(常用氦氣檢漏):
充入 0.6~1.0MPa 氦氣,置于水槽中或用氦質(zhì)譜儀檢測(cè)接口、軟管本體是否有氣泡或泄漏信號(hào)。
泄漏率標(biāo)準(zhǔn):≤1×10??Pa?m3/s(ISO 21012 要求)。
液壓法(適用于液體介質(zhì)軟管):
充入 1.1 倍工作壓力的防凍液,保壓 10 分鐘,觀察壓力表下降量(≤0.05MPa)及軟管表面是否滲液。
四、關(guān)鍵注意事項(xiàng)與措施
溫度控制精度
測(cè)試全程需實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)軟管表面溫度,確保溫度波動(dòng)≤±5℃(如 - 196℃測(cè)試時(shí),溫度偏離超過(guò) - 190℃需重新恒溫)。
壓力加載速率控制
氣壓測(cè)試時(shí)升壓速率需≤0.05MPa/s,避免氣體壓縮生熱導(dǎo)致局部溫度升高,影響材料性能。
防護(hù)
測(cè)試區(qū)域需設(shè)置隔離欄,配備壓力釋放閥(設(shè)定壓力為測(cè)試壓力的 1.1 倍),操作人員需穿戴低溫手套、護(hù)目鏡,防止高壓介質(zhì)噴射或低溫。
數(shù)據(jù)記錄與校準(zhǔn)
壓力傳感器、溫度傳感器需在測(cè)試前校準(zhǔn)(校準(zhǔn)周期≤1 年),記錄數(shù)據(jù)包括:時(shí)間 - 壓力曲線(xiàn)、溫度 - 形變數(shù)據(jù)、泄漏量等,原始數(shù)據(jù)需存檔至少 5 年。
五、測(cè)試結(jié)果評(píng)估與合格判定
合格標(biāo)準(zhǔn)(需同時(shí)滿(mǎn)足):
耐壓測(cè)試中壓力下降≤1%,無(wú)可見(jiàn)泄漏或結(jié)構(gòu)損壞;
泄漏測(cè)試中泄漏率≤標(biāo)準(zhǔn)值(如氦氣泄漏率<1×10??Pa?m3/s);
軟管卸載后內(nèi)徑變化率≤5%,長(zhǎng)度變化率≤1%(金屬軟管要求更嚴(yán)格,≤0.5%)。
不合格處理:若測(cè)試中出現(xiàn)破裂、持續(xù)泄漏或變形,需分析原因(如材料低溫韌性不足、接頭設(shè)計(jì)缺陷),重新改進(jìn)后再測(cè)試。