今天给各人带来的分享是关于陆地或近海用端部衔接耐火试验的内容。若是您对用于下述试验所用到的有关试验装置感兴致,迎接与我们联系!
1、总则
1.1 领域
本章划定了点火前提下对在陆上或近海用 SY/T 5127-2002 划定的端部衔接的承压机能进行试验和评价的法式。本章的机能要求是为各规格或压力等级的端部衔接确定可接受的尺度极限。本章不涉及海洋平台可能遇到的火警情况。
点火期领导火后直至大部门火焰熄灭所必要的最长功夫。通常,耐火试验的现实点火持续功夫比预期的功夫要长。
1.2 耐火试验
1.2.1 端部衔接耐火试验利用水作为试验介质。隔离在试验装置中的水的总体积不应超过一个圆筒形容器的体积,容器的直径蹬宗被试端部衔接的标称尺寸,长度蹬宗被试端部衔接标称尺寸的两倍。端部衔接的中轴线方向应维持垂直或水平。为了验证端部衔接在抗弯和抗压设计机能,要求进行第二个试验。
1.2.2 被试端部连策应置于由热电偶和热量计造成的温度和火焰测试装置中(拜见图 1)。试验装置应至少蕴含三个热量计块和三个热电偶,它们应在端部衔接圆周面均匀散布,如图 2 中所示。两个热量计之间的最大距离为 3053)mm(12in)。另表有两个热量计块和热电偶应别离在端部衔接的两侧,置于法兰长度 3/2 处或孔直径两倍距离处,取其较大者。地点地位是圆周地位上距着火点最远处。

①-压力源;②-调压泄压阀;③-储水罐;④-刻度观测计;⑤-水源;⑥-截止阀;⑦-压力表;⑧-网络凝气的管路;⑨-试验用表罩[端部衔接的任何部门和表罩之间的水平间隙至少为150mm(6in)];⑩-表罩的高度至少逾越端部衔接顶部150mm(6in);?-被试端部连策应水平或垂直装置;?-可燃气供至点火器;?-热量计块;?-火焰温度热电偶;?-截止阀;?-排放阀;?-止回阀
图 1 推荐的端部衔接耐火试验系统示意图
热量计块应由碳钢资料造成的边长为 38mm(11/2in)的一个立方体块,以及装置在其中心的一个热电偶组成,拜见图 2。

注1:立方体材质为碳钢。注2:通常公差为±0.8mm(±0.03in)
图 2 热量计块
1.2.3 试验压力应是端部衔接额定工作压力的 75%。
1.2.4 点火过程应从点火起头至少持续 30min,详见"2"。
1.3 弯曲试验
在点火持续 25min 后,应在被试端部衔接的端部施加一个弯矩。端部连策应能接受该弯矩且不应出现超出可接受水平的泄漏,并纪录和汇报泄漏量。
图 3 和图 4 所示为两种施加弯矩的推荐步骤。如按图 5进行测试,液压油缸同时对衔接件施加拉力和弯矩。应确定油缸的规格以确保其产生的拉力不超过衔接件端部总压力载荷的 10%。

1——弯曲构件;2——被试衔接;3——活塞气缸
图 3 带一个活塞式液压缸的典型弯曲试验装置

1——弯曲构件;2——受拉活塞;3——被试衔接;4——受压活塞
图 4 带两个活塞式液压缸的典型弯曲试验装置
施加弯矩的任何装置应设计成可能安全接受试验载荷,并且不会在衔接件与火焰间形成隔离。
1.4 泄漏试验
端部衔接的泄漏试验应通过图 5 中所示的测试装置进行正确的网络和丈量。端部衔接的主密封表部应有一个由耐高温资料(如石墨或金属箔填料)造成的二技封。应在端部衔接钻两个泄漏孔,从衔接件的表部至主密封和二技封之间的区域形成一个关合腔。被试衔接是由两个端部衔接相对组成的。

1——被试衔接;2——赔偿管线;3——泄漏管线;4——冷凝器;5——滤液器;6——滤气器;7——网络器
图 5 测漏系统
应将两根等长的管线衔接在泄漏孔上。将第三根等长的管线堵上并与这两根管线一样装置在测试装置上。第三根管线用作赔偿泄漏管线中膨胀的空气。
如图 5 所示,这三条管线应顺次通过冷凝器、滤液器和滤气器,最后通至量筒中以进行泄漏丈量。如用氮气包办滤器中的水,见 2.1 j)中的划定。若是整个试验过程都用水,那么能够不用滤液器和滤气器,直接将冷凝器中出来的液体排入量筒中。也能够不用那根赔偿管线。
将从衔接泄漏孔的两条管线排出的液量相加,而后减去从赔偿管线排出的液量的两倍即泄漏量。
对于弯曲试验,通过如图 6 所列一个或多个热电偶显示温度持续降低 93℃(200℉)或者更低而测试到的持续泄漏情况能够用来暗示弯矩。该试验装置能够包办上述的泄漏试验系统。

1——热电偶;2——热量计
注:三个热量计均匀散布在接头周围。对于 179mm(71/16in)和更幼的衔接,热电偶间的间距最大为45°;对于大于 179mm(71/16in)的衔接,热电偶间距最大为 30°。
图 6 陆上用热电偶和热量计的弯曲试验地位
2、试验法式
2.1 试验步骤(拜见图 1)
a)向图 5 所示的泄漏管线施加压力至少至 0.034MPa(5psi),以确保二技封是有效的。
b)用干燥的氮气吹洗泄漏管线,以确生活线内通顺无阻。
c)打开供水阀门(见图 1 中 ⑤ 和 ⑥)和排放阀(见图 1 中 ? 和 ?),使水流经整个系统,并排除空气。
d)关关注水阀(见图 1 中 ⑤)和排放阀(见图 1 中 ? 和 ?),系统应齐全充斥水。
e)向系统施加适当的试验压力(见表 1),在点火和冷却期维持该压力。若是压力回复的累计功夫不超过 2min,且任何泄漏都在验收准则之内,那么允许出现临时的压降。
f)开启燃料供给阀,点火并监测火焰温度。两个热电偶(见图 1 中 ?)的均匀温杜爪在 2min 之内达到 761℃(1400℉)。凭据 g),在热电偶的均匀温度达到 650℃(1200℉)之前,维吃旖均温度在 761℃?980℃(1400℉~1800℉)之间,点火的其余功夫内热电偶读数不应低于 704℃(1300℉),达到那个温度值后,能够将火焰调节到 g)要求的任何温度以维持热量计温度。
g)热量计(见图 1 中 ?)的均匀温度在点火 15min 之内应达到 650℃(1200℉)。在点火期间热量计最幼均匀温杜爪维持在 650℃(1200℉),任何热量计温度不得低于 565℃(1050℉)。
h)点火期间每隔 30s 纪录一次仪表的读数(见图 1 中 ⑦,? 和 ?)。
i)在点火期(30min)实现时,关关燃料阀。
j)将衔接件空冷(或允许的冷却方式)到 100℃(212℉)或更低?捎玫质匝橄谓蛹在这期间的压力。
k)将端部衔接泄压。
1)向被试衔接件施加压力,试验压力见表 1。
m)至少维持试验压力 5min。
n)若是要对端部衔接进行弯曲试验,沉复一次步骤 a)?h)。
o)点火 25min之后,向弯曲试验中衔接件施加弯矩。
P)每增长一次弯矩,至少暂停 15s,纪录下弯矩,并观测总泄漏量是否超过试验允许的泄漏量,或者,若是用了图 6 或图 7 中的热电偶组,观察泄漏情况。
q)在维持总泄漏量不超过最大允许泄漏量的情况下,纪录最大弯矩。
r)纪录火焰点火和熄灭的持续功夫。衔接件能够在此时泄压。
表 1 试验压力
SY/T 5127-2002 端部衔接 | 额定工作压力 | 试验压力 a | ||
| MPa | psi | MPa | psi | |
| 18 | 2000 | 10.3 | 1500 | |
| 20.7 | 3000 | 15.5 | 2250 | |
| 34.5 | 5000 | 25.9 | 3750 | |
| 69.0 | 10000 | 51.7 | 7500 | |
| 105 | 15000 | 77.6 | 11250 | |
| 138.0 | 20000 | 105 | 15000 | |
a 公差为±10%。 | ||||

1——热电偶;2——热量计;3——点火器
注:对于 179mm(71/16in)和更幼的衔接,热电偶间的间距最大为 45°;对于大于 179mm(71/16in)的衔接,热电偶间距最大为 30°。
图 7 陆上海岸用点火器、热电偶和热量计的弯曲试验地位
2.2 试验调整
在试验期间,除了被试件,可对测试系统进行调节,以维持试验切合本尺度有关划定。
3、机能要求
3.1 验收准则
3.1.1 非弯曲试验
对于图 5 所示测漏系统,在点火期和冷却期间,以及降压和再次加压之后的 5min之内,主密封垫环周长上每毫米允许泄漏量 0.04mL/min(每英寸允许泄漏量 1mL/min)。
3.1.2 弯曲试验
a)测漏系统:对于图 5 所示测漏系统,在未加载的点火过程和在每次增长弯矩期间,主密封垫环周长上每毫米允许泄漏量 0.04mL/min(每英寸允许泄漏量 1mL/min)。
b)热电偶阵列:对于图 6 所示热电偶阵列,允许泄漏量是在未加载的点火过程和在每次增长弯矩期间,引起阵列中任何热电偶显示的温度持续降落至低于 93℃(200℉)时的泄漏量。
c)弯矩要求:施加的不会引起过多泄漏量的弯矩不应低于衔接件承载能力的 75%,弯矩或者由 API TR 6AF 中的数据确定或由造作商形成文件的设计参数决定。
4、安全防护
由于被试衔接件的设计和试验法式的原因,压力天堑组件可能存在爆裂的潜在危险,所以对试验人员应提供安全防护。