固定式高压储氢用钢带错绕式容器 stationary flat steel ribbon wound vessels for storage of high pressure hydrogen,是一种在较薄的内筒外面倾角错绕多层扁平钢带(层数为偶数),钢带与筒体环向成一定倾角,相邻层钢带绕向相反,且仅将每层钢带两端与半球形封头和加强箍相焊接所构成的高压储氢容器。
固定式高压储氢用钢带错绕式容器应满足以下条件:
a)设计压力大于或等于 10MPa 且小于 100MPa;
b)设计温度大于或等于 -40℃ 且小于或等于 80℃;
c)内直径大于或等于 300mm 且小于或等于 1500mm,设计压力(MPa)与内直径(mm)的乘积不大于 75000。
今天我们来学习该型高压储氢容器液压试验的内容。
内筒制作完毕和容器整体制作完毕后,应分别按图样要求进行内筒液压试验和竣工液压试验。试验液体采用水。水中的氯离子含量不得超过 25mg/L。
1、试验压力
内筒液压试验按式(1)计算:
竣工液压试验按式(2)计算:
2、液压试验前的应力校核
内筒应力按式(3)计算:
最外层钢带应力按式(4)计算:
上述应力不得超过试验温度下材料屈服强度的 90%。
3、试验温度
液压试验用水的温度不得低于 5℃。
4、试验方法
4.1 试验时容器顶部应设排气口,充液时应将容器内的空气排尽。
4.2 试验过程中,应保持容器观察表面的干燥。当容器壁金属温度与液体温度接近时,缓慢升压,达到规定试验压力后,保压时间不少于 30min。然后将压力降至规定试验压力的 80%,并保持足够长的时间以此来对两端斜面焊缝部位、周长等进行检查。
4.3 竣工液压试验时,应在最外层钢带两端离端部焊缝 800mm 处与容器中部测量周长,取两组测量值,第一组取自竣工液压试验前的零压力状态;第二组取自竣工液压试验期间。应在规定试验压力下至少保压 5min 后,在规定试验压力下进行测量。计算周长平均伸长量 em。
4.4 按下式计算相同尺寸单层圆筒周向伸长量 eth 按式(5)计算:
4.5 试验完成后用压缩空气将水吹干。
5、合格要求
5.1 内筒液压试验后,同时符合下列条件为合格:
a)无渗漏;
b)无可见变形;
c)试验过程中无异常响声。
5.2 竣工液压试验后,同时符合下列条件为合格:
a)无渗漏;
b)无可见变形;
c)试验过程中无异常响声(带层应力调整可能发出的轻微摩擦响声属正常现象);
d)em 和 eth 之比在 0.5~1.0 之间。