水压试验改气压试验要注意什么

知识点：气压试验

当水压试验很困难时

一般水压试验相对于气压试验安全性要高，万一发生危险，破坏性要小。所以大多数时候都采用的是水压试验。

在容规中，也列举了一些情况下可以做气压试验。比如由于结构或者支承原因，或者运行条件不允许残留试验液体的压力容器，可以选择采用气压试验或者气液混合试验。

随着设备大型化，工期紧急，很多时候水压试验实现起来有很多的困难。

比如大型薄壁设备水压试验，可能需要在设备内部保留支撑工装，充水放水时间很长，影响工期；缺水或者对水质要求高，导致水压试验成本很高；充水后设备太重，导致设备本体变形；在北方，冬季气温较低，采用生产水作为压力试验介质时，存在结冰的风险；或者场地承载能力无法满足水压试验的要求，等等情况。

此时制造单位往往会想，能否将水压试验改为气压试验。

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谁来承担责任

目前的试验方式主要有三种：

液压试验、气压试验、气液组合试验。

其中液压试验安全、操作比较便利，比较经济，但有些限制条件，是最普遍的试验方式。

气压试验风险较大、经济、操作便利。限制条件上，在水压试验收到限制或条件不具备不能实施时，是一种替代方式。

气液组合试验稳压困难，限制条件同水压试验，风险介于水压试验和气压试验之间，经济性一般，使用较少。

几种压力试验方式均技术成熟，风险明确，压力试验方式的选择实质上不是技术的选择问题，而是风险偏好问题。

有些单位比较激进，希望以更低的成本，在更短的进度里完成压力试验，并愿意和有能力控制风险，程度风险后果，就愿意选择经济高效但风险大的气压试验。

有些单位比较保守，不愿意承担过大的风险，宁愿以延迟进度、增加费用，就愿意采用风险较小的水压试验。

如果采用风险大的方式试验，那么应该由谁来承担风险呢？

一般由风险和收益对等的原则来说：

谁受益，谁决策，谁承担责任。

制造单位一般是最大的受益者，降低了试压费用，试压周期，所以当制造单位提出要水压试验改为气压试验时，理应承担主要的责任。

设计院或者工程公司一般安全第一，不会主动要求采用气压试验。水压改成气压，不享受任何收益，却要做决策是否同意修改，白白承担风险。这也是为什么很多时候，设计院或者工程公司不愿意批准气压试验的原因。

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气压试验应符合的必要要求

气体具有可压缩性，压缩气体能储备能量，采用气体做压力试验，尤其是压力高，容积大的情况下采用气体做压力试验，一旦发生泄漏或破裂，不亚于一颗超级炸弹，可能造成灾难性后果，容积越大，其爆炸危害也越大，其风险程度远远高于水压试验。

所以做气压试验要分外小心谨慎。

当然大多数公司申请做气压试验，一般来说应先符合规范的要求的，满足做气压的必要基本条件。

1. A类和B类焊接接头进行全部射线或超声检测，焊接接头系数取1.（GB/T150.4 10.3.1）

2. 容器的焊缝表面不得有咬边。（GB/T 150.4 7.3.4(g)）

3. 接管（凸缘）与壳体之间的接头设计以及夹套压力容器的接头设计，应采用全焊透结构。（TSG21-2016 3.2.2.2(2)）

4. 符合GB150.4 11.4.10条的规定。

   

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气压试压安全距离

由于气压的储存能量比较大，一般要考虑试压时距离气压的设备一定的安全距离。

在ASME PCC-2，强制性附录501-II中，有气压试验储存能量大小的计算。当气压介质为空气或者氮气时，其能量E和当量TNT公式如下：

在强制性附录501-III中，爆炸冲击波的距离按照能量和TNT当量换算，人员和设备之间的距离应大于冲击波距离R：

当容器的爆炸碎片影响人员安全时，所有人员和被测试的容器之间的距离要按照表501-III-2-1：

可以从上表看出，气压试验的安全距离，起步50m。在很多公司，由于场地的限制，是无法达到的。

如果上述两个距离难以做到，也可以按下表，评估其影响，选择合适的Rscaled重新计算安全距离R。

假设试验压力为0.9MPa，绝压为1MPa，设备体积为10立方米。

按照上文的公式计算：

那么试验时的气体能量为12180427焦，相当于2.85kgTNT。

安全距离要保持38~50米。

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气压试验安全装置

对于气压试验，有时候近距离观察其气压试验情况是比较危险的。

对于PV乘积比较高，或者当量TNT比较高的设备，可以考虑用缓冲罐和试验容器相连。

加压方式为采用气压泵、蓄势罐和 N2 气瓶加压，但这些气源必须连接缓冲罐使压力平衡后通入试压容器；

连接缓冲罐与容器的高压软管的长度可以参考PCC-2的安全距离R，试压人员必须远离被试验容器，观察安装在缓冲罐上的压力表变化情况。

气压试验的场地应设置在室外空旷无人处，隔离线距试验容器的最小距离不得少于PCC-2的安全距离R。

当试压容器的重量超出露天行车起重能力，或因室外温度（防止脆断）无法保证时，允许在车间内进行，但必须应该符合更严格的条件，比如设备的裕量更大，配套安全措施，人员疏散等等。

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总结

水压改成气压，主要注意如下几个方面:

1. 明确职责，查明风险，避免风险 。

2. 完全符合规范的对于气压试验的要求。

3. 试验时保证一定的安全距离。

4. 风险较高时，应采用合适的试验配套装置。

   
   

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