大型塔式容器气压试验的探究

1、 大型塔式容器气压试验的探究 Summary：大塔式容器在气压试验的过程当中存在一定风险，该对容器进行气压试验时需要对爆破能量、冲击波安全距离与碎片安全距离等内容需要进行定量分析，才能够在试验过程当中保证试验结果的精确性。在实验过程当中，相关人员需要对个试验环节进行严格把控，同时需要相关人员具备安全知识。对此，本文将针对性的提出安全措施，以确保在大塔式容器器压试验的过程当中，提高实验安全性。Keys：大型塔式容器; 压力容器; 气压试验; 爆破能量; 安全距离;0 引言我国在石油化工领域的发展速度不断加快，对其配套的大型压力容器需求也不断增多。大型容器的直径与长度较长，容器比也较其他容器比更大

2、。以水压试验的方式对其进行压力试验，所需要的水量较多。因此，对其进行压力试验的过程当中，需要在试验之前率先对地面进行加固处理。如若直接在地面基础上进行试验建造，往往都会对基础承载力提出较大挑战。同时，需要通过建设支蹲的方式，使容器在进行压力试验时能够受力均匀，而不出现变形的情况。支蹲的制作需要以钢材为主要原料，会相应的增加成本投入。而利用气压进行大容器压力试验，将空气作为试压的介质，可以大大降低资本投入，并且不需要额外制作支蹲。但是，在气压试验的过程当中，由于试验容器的整体体积较大，储能较大，存在试验过程当中发生爆炸的危险。因此，在压力试验的过程当中，需要对各个环节进行严格把控，降低风险系数。

3、在大型容器进行压力试验的过程当中，如若发生爆炸情况，爆炸所产生的冲击波能量、碎片能量与容器残余变形能量，对在场人员与周围建筑物都会产生极大的冲击力，会使人以及周围建筑受到严重冲击。同时，还会对四周设备与管道造成较为严重的损坏，有引发爆炸或火灾的可能性。1 容器参数在对容器进行压力测试之前需要率先对对压力容器的相关参数进行详细调查。本文将依据，材质为Q345R，Q345R，外形尺寸为680038450(24/22)(mm)、950042200(36/34)(mm)、680038450(28/24)(mm)，压力设计值为0.73/-0.1MPa大型塔式容器进行压力测试，其中三台压力容器在重量上分别

4、为165吨、385吨、185吨，容积分别为1180m、2425m、1180m，对第一台压力容器进行的设计温度为250，第二台与第三台的设计温度均为325450。在压力试验方面，所承受的气压分别为0.95MPa、1.08MPa、1.07MPa。由于三台压力容器在参数上有所不同，针对第一台容器与第三台容器所进行的是制造厂内卧式直接制造，而第二台容器由于其直径，长度均较大，是在设备基础上所进行的直立建造。2 储存能量在储存能量的计算过程当中，气压试验所依据的公式，是以AEME PCC-2的标准距离计算公式为基础的（见公式）。但是当作为试压试验所使用的气体介质为空气或氮气时，该计算公式还会被进一步简化

5、（见公式）。利用公式对三台压力容器进行储存能量计算时，能够得出第一台压力容器储能为1513796000J，第二台压力容器储存能量为3615972400J，第三台压力容器储存能量1740463000J。而TNT当量的计算方式则为储能除以4266920，因此第一台容器的TNT为35475kg，第二台容器的TNT为847.44kg，第三台容器的TNT为407.90kg。公式公式3 冲击波安全距离在对冲击波安全距离进行计算时，仍旧需要根据AEME PCC-2标准公示进行计算。当容器的储存能量大于271000000J，大型容器的气压试验安全距离公式应该参照公式进行计算，所得出的结果为操作人员与实验设备之

6、间所保持的实际距离。在测试过程当中，如若Rscaled小于20时，冲击波会对玻璃窗产生严重损坏，当Rscaled小于12时，对人体耳膜会造成严重破裂，混凝土板块也会受到严重的冲击。当Rscaled小于6时，人体功能的肺会受到极大损伤，砖墙也会受到冲击波的冲击而坍塌，当Rscaled小于2时，也会对人体具有致命危险。由此，根据公式能够得出，第一台容器应该保持的安全距离应大于为141.58m，第二台容器所表应该保持的安全距离应大于1189.26m，第三台容器所保持的安全距离应大于148.32m。公式4 碎片安全距离在气压试验过程当中，容器如果发生爆炸，所产生的碎片相四周飞散，会对现场人员、设备、建

7、筑物、管道等产生严重破坏。因此，需要对碎片安全距离进行计算。（见公式）设Uf为碎片的初速度，压力容器自身质量为m0，单位是kg；假设爆炸前后的压力差为p(pa)；为热容比；为压力容器内气体体积；F为碎片破裂能屈服系数，对于脆性破裂，F=0.2，对于塑性破裂，F=0.6。由此计算爆炸时碎片的初速度，并根据加速度情况、水平方面与下降方向三种情况的公式计算碎片的安全距离，安全距离计算结果见下表。公式5 应对措施在针对大型容器气压试验过程当中，需要率先对容器的各个焊缝进行，仔细检查确认焊缝质量均合格后，才能够进行压力测试。同时，锥体封头与球形封头是由外部厂家负责的，需要确保焊接质量。在气压测试之前对容

8、器的各个技术文件进行重新核查，经由各级技术管理部门人员审批后才能够进行试验。在试验过程当中成立专项小组，相关人员需要针对各项技术进行详细研讨。测试时间需要在白天进行，但不能够在中午高温时间段。进行气压测试的容器需要安置校验合格的安全阀，其定压值与回座压力值也需要按照标准进行设定。6 结束语综上所述，在大型压力容器气压测试前，一定要尽可能的降低测试的风险系数，各个测试条件需要详细排查，确定准确无误后才能够进行压力试验。同时，需要对安全距离进行详细测算，保证测试现场人员安全与设备建筑安全，降低风险性。Reference：1章东云,刘维,王培广,蔡德成.大型塔式容器气压试验的探讨J.化学工程与装备,2017(07):190-193.DOI:10.19566/35-1285/tq.201