蓄能压力容器(以下简称“蓄能器”)是指利用气体的可压缩性,由气腔内气体压力给液端液体施压的容器,其产品类型包括:
——囊式蓄能器;
——隔膜式蓄能器;
——活塞式蓄能器;
今天大家来学习关于蓄能器疲劳试验的内容。蓄能器的疲劳试验应符合如下规定:
a)蓄能器的疲劳试验装置、测试仪表、试验介质、试验温度应符合 GB/T 9252 规定。
b)蓄能器的疲劳试验要求按照 1.1?1.3 及 2.1~2.2 的规定实行。
c)疲劳试验应对去除隔离元件后的整机进行。
d)疲劳试验过程中,密封部位应无泄漏,主要受压元件应无破坏和异常变形。
1、设计要求
1.1 囊式蓄能器
1.1.1 同时符合下列条件的囊式蓄能器,其疲劳试验按 2.1 第Ⅰ类疲劳试验要求进行;经供需双方协商,也可按 2.2 第Ⅱ类疲劳试验要求进行:
a)设计压力不大于 35MPa;
b)容积不大于 250L;
c)外径不大于 426mm;
d)正常操作时,压力波动范围不大于 0.5 倍设计压力。
1.1.2 对 1.1.1 以外的囊式蓄能器,应符合下列要求之一:
a)按 JB 4732-1995 进行疲劳分析,并在设计图样中给出疲劳试验的要求;
b)按 2.2 第Ⅱ类疲劳试验的要求进行疲劳试验。
1.2 隔膜式蓄能器
1.2.1 同时符合下列条件的螺纹连接隔膜式蓄能器,其疲劳试验按 2.1 第Ⅰ类疲劳试验要求进行;经供需双方协商,也可按 2.2 第Ⅱ类疲劳试验要求进行:
a)设计压力不大于 35MPa;
b)正常操作时,压力波动范围不大于 0.5 倍设计压力。
1.2.2 对 1.2.1 以外的螺纹连接隔膜式蓄能器,应符合下列要求之一:
a)按 JB 4732-1995 进行疲劳分析,并在设计图样中给出疲劳试验的要求;
b)按 2.2 第Ⅱ类疲劳试验的要求进行疲劳试验。
1.2.3 焊接隔膜式蓄能器的强度计算和型式试验要求见 GB/T 20663-2017 附录 C。
1.3 活塞式蓄能器
1.3.1 同时符合下列条件的活塞式蓄能器,其疲劳试验按 2.1 第Ⅰ类疲劳试验要求进行;经供需双方协商,也可按 2.2 第Ⅱ类疲劳试验要求进行:
a)设计压力不大于 35MPa;
b)容积不大于 250L;
c)内径不大尸 350mm;
d)正常操作时,压力波动范围不大于 0.5 倍设计压力。
1.3.2 对 1.3.1 以外的活塞式蓄能器,应符合下列要求之一:
a)按 JB 4732-1995 进行疲劳分析,并在设计图样中给出疲劳试验的要求;
b)按 2.2 第II类疲劳试验的要求进行疲劳试验。
2、蓄能器疲劳试验要求
2.1 第Ⅰ类疲劳试验要求
2.1.1 试验压力
压力波动按图 1,其中疲劳试验压力 Pu 为 1.3 倍的设计压力。每次的时间间隙按式(1)?式(3)规定。
T=TR+T1+TF+T2≥4s......................................................(1)
0.4T≤TR+T1≤0.6T.......................................(2)
0.9T1≤T2≤1.1T1........................................(3)
图 1 疲劳试验循环曲线
2.1.2 循环次数
按 2.1.1 的压力波动要求,进行 33 000 次疲劳试验。
2.1.3 试样数量
应从 20 只以上的完工的蓄能器整机中随机抽取 2 只,进行疲劳试验。
2.2 第Ⅱ类疲劳试验要求
2.2.1 试验压力
按照表 1(确信度 90%,非破坏度 90%)、图 1 及式(5)规定的条件下进行疲劳试验。每次的时间间隙按式(4)、式(2)和式(3)的规定。
T=TR+T1+TF+T2≥0.3s..............................................................(4)
Pu=KV?KN?△p.......................................(5)
式中:
Pu——疲劳试验压力,单位为兆帕(MPa);
KV——差异系数(承压构成零件中,使用差异系数最大的值),见表 1;
KN——加速系数,KN 取 1.15(相当于 107 次的系数为 1.15);
△p——最高工作压力 P2 与最低工作压力 P1 之差,单位为兆帕(MPa)。
表 1 差异系数 KV
材料 | 试验个数 | ||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
碳素钢 | 1.23 | 1.16 | 1.12 | 1.10 | 1.08 |
不锈钢 | 1.26 | 1.18 | 1.14 | 1.12 | 1.10 |
低合金钢 | 1.44 | 1.30 | 1.23 | 1.19 | 1.16 |
注:试样从 20 只以上的完工的蓄能器整机中随机抽取。
2.2.2 循环次数
按 2.2.1 的压力波动要求,进行 1*106 次疲劳试验。