耐壓(試驗/安全/爆破)測試 使用指南
按壓力容器規範,由設計壓力、工作壓力、材料抗拉/屈服強度、容器內徑與壁厚,計算試驗壓力、保壓時間、爆破壓力與安全裕度,輔助耐壓試驗與安全評定。
計算公式與原理
試驗壓力 Pt = Pd × 係數(液壓 1.25 / 氣壓 1.15);爆破壓力 Pb = 2·t·σb·φ ÷ (Di + t − t/10);安全係數 n = Pb ÷ Pd;屈服壓力 Py = 2·t·σs·φ ÷ (Di + t);試驗應力 = Pd·係數·(Di+t) ÷ (2·t·φ);保壓時間按內徑分檔:≤300mm 取 10/5 min、≤1000mm 取 20/10 min、更大取 30/15 min
壓力容器耐壓試驗與安全評定:試驗壓力按設計壓力乘係數(液壓試驗 1.25、氣壓試驗 1.15 從安全考慮),保壓時間隨容器內徑分檔。爆破壓力按薄壁圓筒公式由壁厚、抗拉強度與焊縫係數估算,除以設計壓力得安全係數(一般要求 ≥3.0 為合格)。屈服壓力同式以屈服強度代入,試驗應力與屈服強度之比用於判斷試驗工況下是否進入塑性。
使用步驟
- 填寫「設計壓力 P (MPa)」。
- 填寫「工作壓力 Pw (MPa)」。
- 填寫「材料抗拉強度 σb (MPa)」。
- 填寫「材料屈服強度 σs (MPa)」。
- 填寫「容器內徑 Di (mm)」。
- 填寫「壁厚 t (mm)」。
- 填寫「焊接接頭係數 φ」。
- 填寫「試驗型別」。
- 結果區會即時更新;可一鍵複製結果用於記錄或彙報。
典型使用場景
- 壓力容器出廠耐壓試驗:由設計壓力確定試驗壓力與保壓時間,編制試驗方案。
- 在役容器安全評定:由材料強度與壁厚估算爆破壓力與安全係數,判斷剩餘安全裕度。
- 試驗工況應力校核:計算試驗壓力下的筒體應力與屈服強度之比,判斷是否進入塑性。
算例參考
- 內徑 800 mm 容器液壓試驗評定:設計壓力 1.6 MPa、工作壓力 1.5 MPa、材料抗拉強度 510 MPa、屈服強度 345 MPa、內徑 800 mm、壁厚 10 mm、焊縫係數 0.85,液壓試驗:試驗壓力 = 1.6 × 1.25 = 2.0 MPa,內徑 ≤1000 mm 對應保壓 20 min;爆破壓力 ≈ 2×10×510×0.85 ÷ (800+10−1) ≈ 10.7 MPa,安全係數 ≈ 10.7 ÷ 1.6 ≈ 6.7(≥3.0 合格);屈服壓力 ≈ 7.24 MPa;試驗應力 ≈ 95.3 MPa,約為屈服強度的 27.6%,未進入塑性。
注意事項
結果為按上述公式得到的理論估算值,實際表現受資料分佈、實現細節與執行環境影響,落地決策請以實測為準;本工具純前端執行,輸入不上傳伺服器。
- 試驗壓力系數為什麼液壓比氣壓高?
- 液壓試驗取 1.25、氣壓試驗取 1.15。氣壓試驗儲存的彈效能大、破裂時危害更嚴重,故係數取值反而略低以控制試驗風險,同時要求更嚴格的安全防護與隔離措施。
- 安全係數多少算合格?
- 按薄壁圓筒公式估算的爆破壓力與設計壓力之比一般要求 ≥3.0,工具依此判定合格與否。實際評定還應結合焊縫檢測、腐蝕裕量與規範要求綜合判斷。
- 保壓時間怎麼確定?
- 按容器內徑分檔:液壓試驗內徑 ≤300 mm 取 10 min、≤1000 mm 取 20 min、更大取 30 min;氣壓試驗相應取 5 / 10 / 15 min。保壓期間應檢查有無滲漏與變形。