流阻系数 flow resistance factor,流体通过爆破片安全装置所损失的速度头(速度平方除以重力加速度的 1/2)表示的无量纲项。
今天我们来学习关于爆破片安全装置流阻试验的内容。
1、一般要求
流阻试验应在专用的流阻试验装置上与爆破试验同时完成,也可在完成爆破试验后的爆破片安全装置进行流阻试验。
2、试验原理与方法
2.1 在一个装有精度较高的流量测试装置的系统中,通过测量试验介质的流量和固定的试验管路的压力变化计算出该试验管路的流阻系数。
2.2 在试验管路中安装受试的爆破片安全装置后,通过上述方法所测得的流阻系数的变化值,即为该爆破片安全装置的流阻系数。试验装置的原理见图 1。
图 1 爆破片安全装置流阻试验装置示意图
3、试验装置和仪表
3.1 试验装置
试验装置应满足下列要求:
a)流阻测试装置应满足试验所要求的压力和容积,以保证试验数据的可靠性、完整性。试验容器直径至少为试验片通径的 10 倍。
b)受试的爆破片安全装置与试验装置的管路公称尺寸应相同,且在取压口 A 与 B、B 与 C、C 与 D 间使用差压计或差压传感器。流量测量的一次元件应为孔板、喷嘴、文丘里管或临界流文丘里喷嘴。
3.2 压力测量
压力测量应满足下列要求:
a)试验系数中所有压力表或压力变送器的精度等级应不低于 0.1 级,且测试压力值为其量程的 1/3~2/3;
b)被测的表压或压差低于 0.02MPa 时可采用液体测压计。
3.3 温度测量
温度测量应满足下列要求:
a)采用热电偶、热电阻或其他可以准确测量温度的方法;
b)温度测量仪表的分辨率应不低于 0.1℃;
c)温度测量仪表校准时热电偶应包括全部引线及变送器或仪表。
3.4 流量测量
流量测量应采用下列方法进行流阻试验中的流量测量:
a)符合 GB/T 2624 要求的亚音速流量测量节流装置;
b)符合 GB/T 21188 要求的临界流文丘里喷嘴。
4、试验条件与试验准备
4.1 试验介质
流阻试验的介质宜使用压缩空气。
4.2 试验准备
试验准备工作应满足下列要求:
a)检查试验装置,确认各仪器仪表功能正常;
b)测量仪表、传感器精度和量程应与试验片的参数相符;
c)进行预备性试验,确保试验装置能够达到试验要求,并使试验人员掌握试验步骤;
d)预备性试验应包括完成实际试验中全过程及记录必要数据,并对仪表和传感器进行校准。
4.3 变径管的使用
当爆破片的通径与试验装置管道不匹配时,按下列要求完成流阻试验:
a)将变径管安装于流阻试验装置,进行试验状态流量的流阻试验,且进行 3 次求得变径管的平均流阻系数;
b)将变径管与爆破片组合安装于流阻试验装置上,按“6”的要求完成流阻试验;
c)将测试及计算所得的受试件流阻减去变径管的平均流阻系数,得到爆破片的流阻系数。
5、试验规则
5.1 抽样
抽样规则如下:
a)试验用爆破片的抽样应在批量生产的同批次产品中随机选取,数量为 4 片;
b)试验用爆破片可采用已完成爆破试验或泄放量试验的试验用片,但应保证爆破片爆破后形状符合要求;
c)当受试的爆破片安全装置适用于不可压缩流体的爆破片,则应在完成爆破试验后进行流阻试验。
5.2 试验数量
从抽样的爆破片安全装置中随机选择 3 片进行流阻试验。
6、试验步骤
6.1 爆破片安全装置应安装于试验装置的测试管路上,安装时注意爆破片的入口与出口中心线与试验管路的同轴度应满足表 1 的要求。当安装已完成爆破试验的爆破片时,应不影响或改变其爆破后的状态。
表 1 爆破片入口与出口中心线与试验路同心度允许偏差
mm
管子公称直径 | 同轴度允许偏差 |
DN15~DN25 | 0.8 |
DN30~DN150 | 1.6 |
≥DN200 | 公称直径的 1% |
6.2 亚音速流量测量节流装置的流量测量法的程序
6.2.1 升高取压口 B 处的压力,若未进行爆破试验的爆破片,在压力达到标定爆破压力的 90% 以后,升压速度应控制在不大于 3kPa/s。直至爆破片爆破。
6.2.2 建立并保持不大于爆破片标定爆破压力的压力值,直到流量仪表的示值达到稳定状态。
6.2.3 同时应采用数据采集系统记录下列数据:
a)试验容器内介质的压力;
b)试验容器内介质的温度;
c)流量计进口静压力;
d)流量计进口温度;
e)流量计差压力;
f)取压口 B 处压力;
g)取压口 A-B 间差压力;
h)取压口 B-C 间的差压力;
i)取压口 C-D 间的差压力。
6.3 临界流文丘里喷嘴的流量测量法的程序
6.3.1 升高取压口 B 处的压力,若未进行爆破试验的爆破片,在压力达到标定爆破压力的 90% 以后,升压速度应控制在不大于 3kPa/s。直至爆破片爆破。
6.3.2 建立并保持不大于爆破片标定爆破压力的压力值,直到流量仪表的示值达到稳定状态。
6.3.3 同时应采用数据采集系统记录下列数据:
a)试验容器内的介质压力;
b)试验容器内的介质温度;
c)流量计进口总压力(滞止压力);
d)流量计进口总温度(滞止温度);
e)取压口 B 处压力;
f)取压口 A-B 间差压力;
g)取压口 B-C 间的差压力;
h)取压口 C-D 间的差压力。