ASME Ⅷ-1压力容器压力试验核心要点

基于ASME Ⅷ-1 UG-99/UG-100液压试验/气压试验

一、试验目的与原则

1. 试验目的：验证容器宏观强度、焊缝致密性、密封件密封性，同时通过超应力使缺陷尖端产生压缩残余应力，改善容器的防脆断和抗疲劳性能。
2. 试验压力原则：试验压力高于设计压力或最大许用工作压力，以充分考验容器；但需控制在不导致强度不足或变形过大的范围内。
3. 试验方式选择：优先采用液压试验；当液压试验不适用（如结构/支撑不安全、内部不宜充液或不易干燥）时，可采用气压试验，且气压试验压力值低于液压试验。

二、液压试验

1. 独立容器（内压）
- 公式： P_T = 1.3 × MAWP} × LSR
- MAWP：最大允许工作压力；LSR（最低应力比）：各受压边界材料在试验温度与设计温度下的许用应力比的最小值（不含螺栓）。
- 螺栓：设计温度许用应力取材料屈服强度的90%，试验中加载件的应力需单独考虑。
- 静液头修正：试验压力需根据顶部与底部的静液头差进行调整。
- 真空容器：以内压方式试验，试验压力为 P_T = 1.3P（P 为最低设计内压与大气压之差），无需温度修正。

2. 组合容器
- 按独立容器设计：各室试验压力与独立容器相同，相邻室无压力。
- 按组合容器设计（如带夹套容器）：
- 独用组件：试验压力与独立容器设计时相同。
- 公用组件：试验压力需根据相邻受压室压力差（同号或异号）处理，确保公用组件至少承受1.3倍设计压差（经温度修正），且各独立受压室满足自身试验要求。

三、气压试验

- 气压试验压力取液压试验公式中系数“1.3”为“1.1”，且不得超过计算试验压力的1.1倍。
- 安全要求：试验前需对焊缝进行100%无损检测（如射线、超声、磁粉或液体渗透检测），确保无裂纹等缺陷。具体可见文章ASME VIII-1气压试验的专项要求

四、试验温度与安全措施

1. 试验温度
- 为防止脆性断裂，试验温度需高于材料脆性转变温度。
- 对于Part UCS材料：至少比MDMT高30°F（17°C）。
- 对于Part UCD材料：至少比MDMT高30°F（17°C），或按UCS-66.2进一步降低。
- 试验温度不得超过120°F（48°C），否则需降温。

2. 安全措施
- 试验介质：非危险液体，易燃液体闪点需≥110°F（43°C）。
- 泄压：试验完成后，在进行任何作业前必须先缓慢泄压至大气压。
- 设备：试验设备需定期检查，安全阀整定压力不低于1.33倍试验压力。

五、规范应用注意点
- 液压试验压力无上限，但超过规定值导致明显残余变形时，检验师有权拒收。
- 需合理安排各组件试验顺序，优先试验被覆盖的受压元件，合格后再焊接，避免重复试验。
- 明确液压试验压力上限的原因及防止压力过高的措施，确保试验安全。

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