设备和管道在不同标准中压力试验规定的差异研究1

1、- -设备和管道压力试验在不同标准中规定的差异研究XX集团公司第四建立公司 许建林 摘 要：介绍了现行国内不同标准和标准对设备和压力管道液压和气压试验的有关差异性规定，进展了分析并提出一些改进意见。关键词：设备；管道；压力试验；标准；标准；规定一、设备压力试验在不同标准、标准中规定的差异1、试验方法压力试验主要分为液压试验和气压试验。1在SH/T 3524-2021中有针对塔类设备卧置液压试验时的规定，即：“11.2.1 塔类设备卧置液压试验时，充液前应对容器强度、局部稳定性进展核算。在充液过程中应观察容器各支承点的变形情况。2GB50461-2021标准对设备开孔补强圈焊缝有规定，即6.1.

2、1条3款“设备开孔补强圈焊缝用0.4MPa0.5MPa的压缩空气检查焊接3对气压试验代替液压试验标准规定有差异。在SH/T3542-2007标准6.1.2条b)款对焊接接头的检测标准进展了详细规定，即：“常压设备的焊接接头应按/T4730.2进展25%射线或按/T4730.3超声检测；合格级别射线检测为级、超声检测为级。而在GB50461-2021取消了对焊接接头的检测标准，即：6.1.3条 “ 非压力容器的焊接接头进展25%射线或超声检测，合格级别射线检测为级、超声检测为级。4在SH/T 3524-2021中11.1.7条b)款同样取消了对焊接接头的检测标准。即：“b常压容器气压试验前对设备

3、的对接焊接接头进展25%射线检测或超声检测，射线检测级合格，超声检测级合格；5在SH/T 3524-2021中11.1.7条d)款对平安泄放装置进展了具体要求，即：“试压系统的平安泄放装置应进展压力整定。6在SH/T 3524-2021中11.2.9中对液压试验合格标准增加了内容，即：“放水后，对标准抗拉强度下限值大于或等于540 MPa钢制设备，进展外表无损检测抽查未发现裂纹。7在SH/T 3524-2021中11.3.5中对气压试验合格标准增加了内容，即：“卸压后，对标准抗拉强度下限值大于或等于540 MPa钢制设备，进展外表无损检测抽查未发现裂纹。2、试验温度液压试验时对不同设备材料提出

4、了试验介质温度的规定：1GB50461-2021标准6.2.2条试验介质的温度应符合以下规定：碳素钢、Q345R、Q370R制设备液压试验时，液体温度不得低于5；2SH/T 3524-2021标准11.2.5条试验介质的温度应符合以下规定：a碳素钢、Q345R、Q370R和正火14Cr1MoR钢制设备水压试验时，水的温度不得低于5 ；其他低合金钢制设备水压试验时，水的温度不得低于15 ；b由于板厚等因素造成材料无延性转变温度升高的设备液压试验时，液体的温度按设计文件规定执行。3在TSGR0004-2021中规定4.7.6.1条(4)款规定：液压试验时，试验温度容器器壁金属温度应当比容器器壁金属

5、无延性转变温度高30,或者按引用标准的规定执行。如果由于板厚等因素造成材料无延性转变温度升高，那么需相应提高试验温度。3、保压时间设备试验时到达试验压力下保压时间有不同描述。1SH3524-2021和 GB50461-2021标准中规定均为：“升压至规定的试验压力，保压时间不少于30 min2在TSGR0004-2021中规定为：“升压至规定的试验压力，保压足够时间3SH3506-2007 中7.5.2条c款规定为：“升压至试验压力后，保压10min，检查无异常后降至设计压力，保压时间不得少于30min4在GB50273-2021中5.0.5条5款规定为：“锅炉在试验压力下应保持20 min5

6、在DL5047-95电力锅炉机组篇中3.6.6条规定为：“升至试验压力，保持5 min后降至工作压力3.6.7条 锅炉在试验压力下的水压试验应尽量少做。可见，不同行业，所占的角度不同，对问题考虑的出发点和认识程度也不尽一样，所以，做出了不同的规定。4、试验介质1TSG R0004-2021规程中4.7.6.1条液压试验介质要求：1凡在试验时，不会导致发生危险的液体，在低于其沸点的温度下，都可用作液压试验介质。当采用可燃性液体进展液压试验时，试验温度应当低于可燃性液体的闪点，试验场地附近不得有火源，并且配备适用的消防器材。(2)以水为介质进展液压试验，其所用的水应当是干净的。试验合格后，应当立即

7、将水渍去除干净。2SH3524-2021标准11.2.4条规定：试验介质宜采用工业用水。奥氏体不锈钢、复合钢制设备用水作介质时，水质氯离子含量不得超过25 mg/L。试验介质也可采用不会导致发生危险的其他液体。5、其它规定1SH3512-2002 "球形储罐工程施工工艺标准"对试压有特别强调之处。a10.2.5条“试验压力不得超过规定试验压力的0.05MPa，不得用连续加压来维持压力不变，以无渗漏和无异常现象为合格；b)10.2.7条 规定水压试验合格后，要进展磁粉检测抽查，如有缺陷，修补后要根据修补情况由施工单位技术负责人会同建立/监理单位协商确定是否做水压试验。c)水压

8、试验合格后要进展气密试验，具体规定见10.4条。二、管道压力试验在不同标准、标准中规定的差异1、管道系统压力强度试验方法在国内标准标准中，以GB50235-97、GB50517-2021和SH3501-2002为典型代表的工业金属管道施工标准中，对管道试压的方法主要有液压试验和气压试验两种，但GB50235-97和SH3501-2002标准中对于何种条件下采用气压试验的规定有差异或不够详细的描述。在GB50235-97中7.5.1.1条描述为：压力试验应以液体为试验介质。当管道的设计压力小于或等于0.6MPa时，也可采用气体为试验介质，但应采取有效的平安措施。脆性材料严禁使用气体进展压力试验。

9、7.5.1.2条描述为：当现场条件不允许使用液体或气体进展压力试验时，经建立单位同意，可同时采用以下方法代替：1) 所有焊缝包括附着件上的焊缝，用液体渗透法或磁粉法进展检验。2) 对接焊缝用100%射线照相进展检验。在SH3501-2002中8.1.4条描述为：管道系统的压力试验应以液体进展。液压试验确有困难时，可用气压试验代替，但应符合以下条件，并有经施工单位技术总负责人批准的平安措施： a公称直径小于或等于300 mm、试验压力小于或等于1.6 MPa的管道系统； b公称直径大于300 mm、试验压力等于或小于0.6 MPa的管道系统； c脆性材料管道组成件未经液压试验合格，不得参加管道系

10、统气体压力试验； d不符合本条a、b的管道系统必须用气压试验代替时，其所有的焊接接头应经无损检测合格。通过比较，我们可以发现，国家标准和行业中都对什么情况下采用液压试验和气压试验没有详细描述，我认为应加上一个大前提条件进展规定，以便于实际操作，即：压力试验应按设计规定的试验介质确定试验方法。设计没有规定的，应以管道系统工艺介质为选择依据：设计工况为液态的管道，压力试验应采用液体进展试压；设计工况为气态的管道，压力试验宜采用气体进展试压。然后再对气压试验进展具体规定。在SH3501-2002标准8.1.4中对管道气压试验从管径和试验压力两方面进展了限制性规定，而没有对被试验的管道长度进展限定。在

11、油气长输管道施工标准GB60369-2006 标准14.4.1条中只对管道长度进展了规定，即：“气压分段试压长度不宜超过18km。没有对压力进展规定，从上述两标准中我们不难发现其中的缺陷！而且长输管道国内有气压试验时发生爆炸的事故报道，所以，18km是相对多大口径的管道是一个很重要的前提条件，而在这本标准中却没有规定！我认为：管道进展气压试验时危险性比较大的主要原因是气体的膨胀系数比较液体水大，其储能比液体压力试验时大几百倍甚至几千倍，所以，选用气压试验时应考虑被试验管道的整个容积和压力的关系，不仅仅是考虑管径和长度！在SH/T3517-2001标准7.3.6条中对被试验管道的容积和压力的关系

12、有详细规定：“气压试验的系统不应过大，系统体积与试验压力的乘积不应超过50m3MPa。不难看出，SH/T3517-2001标准中的规定具有实际意义和应用价值，建议国标GB50235和石化行业标准SH3501在修订中，对于管道的气压试验的规定应借鉴SH/T3517-2001标准中关于容积和压力关系的角度去考虑问题。2、升、降压速度的限定在SH/T3517-2001标准7.2.4条、7.2.7和7.3.5条中有别于其它标准、标准的详细规定，即：1液压强度试验时升压速度不宜大于250KPa/ min。2气压试验时，升压速度不应大于50KPa/ min。3液压强度试验合格后应缓慢降压，其速度不超过50

13、0KPa/ min。3、管道系统其它试验方法1初始运行压力试验在GB50517-2021有描述，因在石化装置中确有一定数量的管道，因介质压力低或构造原因等只需做初始运行压力即可，而在GB50235-97和SH3501-2002标准中没有描述。2气液混合试验在国内标准中都没有述及，而在美国ASME标准中有详细表达。从以上1条可以看出，新的标准GB50517-2021在向美国ASME标准靠近，补充完善了旧标准中没有的规定，而且对于新建装置必须要做的试验提供了验收依据。而对于2条气液混合试验在实际工程验收中对于一些特殊构造布置的管道也算是一个好的方法，但因现行标准中没有述及，所以，不常采用，建议在新

14、版的标准、标准中考虑增加此项内容。4、试验介质液压试验一般应使用干净水。对奥氏体不锈钢管道用水试验时，水中的氯离子含量有不同规定：1在GB50235-97规定为：水中的氯离子含量不得超过25ppm。2SH3501-2002和SH/T3517-2001标准中规定为：水中的氯离子含量不得超过25 mg/L。3在GB50517-2021规定为：水中的氯离子含量不得超过50mg/L。可见，新版标准GB50517-2021放宽了对于试验介质水中的氯离子含量的限制性规定。5、试验温度液压试验时环境温度和介质温度，标准、标准有不同描述：1GB50235-97标准是这样描述的：7.5.3.3 试验时，环境温度

15、不宜低于5，当环境温度低于5时，应采取防冻措施。7.5.3.4 试验时，应测量试验温度，严禁材料试验温度接近脆性转变温度。2SH3501-2002标准是这样描述的：8.1.8 液体压力试验时液体的温度，当设计文件未规定时，应符合以下要求：a非合金钢和低合金钢的管道系统，液体温度不得低于5 ；b合金钢的管道系统，液体温度不得低于15 ，且应高于相应金属材料的脆性转变温度。可见，石化企业标准的规定注重点在试验介质的要求上，新出版的GB50517-2021标准对试验温度的规定也放在对试验介质的要求上，其规定为：10.3.6条 液体压力试验时液体的温度，当设计文件未规定时，管道系统液体温度不得低于5

16、，且应高于金属材料的脆性转变温度。6、试验压力试验压力的计算，现行标准又有所不同。1） 国家标准对试验压力的规定a)液压试验GB50235-97标准规定见7.5.3.7条 当管道的设计温度高于试验温度时，试验压力应按下式计算：式中： 试验压力，MPa；P 设计压力，MPa； 试验温度下材料的许用应力，MPa； 设计温度下材料的许用应力，MPa。当 /大于6.5时，取6.5。当PS在试验温度下，产生超过屈服强度的应力时，应将试验压力PS降至不超过屈服强度时的最大压力。GB50517-2021标准对液压试验GB50235-97标准有宽松规定，即10.3.3条中的“当PS在试验温度下，产生超过屈服强

17、度的应力时，应将试验压力PS降至不超过屈服强度90%时的最大压力。b气压试验GB50235-97标准规定见7.5.4条，其主要内容是试验压力为设计压力的1.15倍，当管道的设计压力大于0.6MPa时，必须有设计文件规定或经建立单位同意，方可用气体进展压力试验。而在GB50517-2021中压力值有所放大，见10.4.1条3款，“试验压力超过1.6 MPa时，施工单位应编写专项方案并经设计单位、建立单位确认。此外，该标准增加了气压试验时设置压力泄放装置的规定。国家标准中气压试验压力值的计算与石化企业标准的规定是不一样的，见下文。2） 石化企业标准对试验压力的规定SH3501-2002标准8.1.

18、6条 管道压力试验时，试验温度、应力值应符合以下规定： a当设计温度高于试验温度时，管道的试验压力应按公式1核算：1式中： 系数，液体压力试验取1.5，气体压力试验取1.15； 试验压力，MPa； 设计压力，MPa； 试验温度下材料的许用应力，MPa； 设计温度下材料的许用应力，MPa。 b液体压力试验时的应力值，不得超过试验温度下材料屈服点的90%； c气体压力试验时的应力值，不得超过试验温度下材料屈服点的80%。从上文可见，SH3501-2002对于气压试验时压力值的计算是要考虑工艺介质的设计温度和试验温度的。3管道与设备无法或不易分开，作为一个系统进展试验时，有不同规定：GB50235-

19、97标准7.5.3.6条当管道试验压力大于设备的试验压力，且设备的试验压力不低于管道设计压力的1.15倍时，经建立单位同意，可按设备的试验压力进展试验。在GB50517-2021标准10.2.4条2款 管道试验压力大于设备的试验压力，且设备的试验压力不小于管道试验压力的77%时，应按设备的试验压力进展试验。7、其它规定1在SH3533-2003中对埋地压力管道的试压的规定有不同的地方;8.2.3 压力管道水压试验的分段长度宜不大于1.0 km。8.2.4 试验用压力表，其精度等级应不低于1.5级，表盘直径应不小于150 mm，量程宜为试验压力的1.3倍至1.5倍。2在GB50517-2021标

20、准对压力表的规定，精度等级应不低于1.6级，量程宜为试验压力的1.3倍至2倍，见10.2.3条。3在GB50235-97标准7.5.2.4条对压力表，精度等级的规定为不低于1.5级，量程应为试验压力的1.5倍至2倍。4对于带有自约束膨胀节的管道系统，标准有新的规定，见GB50517-2021标准10.3.5条 带有自约束膨胀节的管道系统，试验压力不得超过膨胀节的试验压力，且小于膨胀节设计压力的1.5倍。膨胀节的试验压力不满足系统的试验压力时，应从系统中撤除。完毕语：通过对国内不同标准、标准的比较研究，我们发现，国家标准和行业标准有不一致的地方，有些甚至冲突，在工程施工建立中，通常按严格的一方执行。随着科技的进步和国外工程的施工接触，交流在不断进展着，认识也在不断提高，国内施工标准和标准也在不断的修订，在不同领域施工前，首先要认真学习、钻研所执行的施工标准和标准，用以指导施工，以期干出优质工程。同时，在施工过程中，要不断地研究标准的适用性和先进的施工技术、方法，并形成标准和标准，使我国的标准、标准不仅适用性强，而且技术上先进可靠，与世界先进国家的标准、标准接轨。参考文献：1、SH3524-2021 "石油化工静设备现场组焊技术规程"2、SH-3542-2007 "石油化工静设备安装工程技术