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用SST爆破试验台对两个压力容器试压泵进行爆破实验

一、目的要求

1、掌握压力容器整体试压泵爆破实验的要点、方法及程序。

2、测定容器整体屈服压力与爆破压力并与理论计算值进行比较。

3、观察爆破断口形貌，并初步作出宏观分析，了解韧性断裂与脆性断裂的特征。

4、对容器试压泵爆破实验结果进行分析评定。

二、实验装置

1、实验装置：1排气阀；2模拟试件；3透明罩； 4压力表；5计量管；6高压试压泵

2、由于容器爆破时具有一定的危险性，所以压力容器整体爆破实验装置必须安全可靠，要有防护措施。要求装置对加水量能进行控制并能准确计量。压力表精度要求不低于1.5级。

三、实验原理和实验内容

1、实验原理

压力容器试压泵爆破实验是压力容器研究、设计、制造中的一种直观性很强的综合实验方法。通过爆破实验可以考核结构材料的各项机械性能、结构设计的合理性、可靠性及安全储备和其它方面性能。塑性材料制造的压力容器在逐渐增大的载荷作用下，会经历从弹性变形到塑性变形直至爆破的过程。在已知材料机械性能（屈服极限和强度极限）的条件下，压力容器在试压泵爆破过程中的屈服压力和爆破压力，可以应用不同失效准则的理论公式进行估算，其中最有代表性的是福贝尔（Faupel）公式。（3-1式中容器材料的屈服极限；容器材料的强度极限； K容器外径与内径之比。

2、实验内容

计算机控制全自动爆破试验台采用钢制模拟试件或采用小型的工业产品（压力容器），如气瓶等作为试件进行试压泵爆破实验，通过观察容器在由小至大的压力作用下，压力的数值变化和容器的变形、爆破情况，测定屈服压力、爆破压力、体积膨胀率，并绘制压力加水量关系曲线，观察爆破断口并进行宏观分析。

四、实验操作步骤

1、实验前应对容器的内外表面进行宏观检杏，并测定壁厚和外径，找出壁厚的最小位置处（即可能发生爆破的爆破点）。同时，还要计算出容器的实际容积。

2、开动试压泵泵缓慢升压，使容器受力均匀。先升至公称工作压力，打开容器及管路系统上的排气阀，使其排气卸压，这样反复进行数次，利用压力把容器内和管路系统内残余的气体排尽，排尽气体后，再从零压开始，逐级升压，并同时准确记录每次加入的水量和对应的压力。

3、当加载至预计整体屈服压力时，此时必须注意要同步。这时要读取准确的数据可以用加水量来控制，即当加入一定容积的水以后，立即读出压力表所显示的压力值。由于容器出现屈服，此阶段内压力上升的变化不大。

4、继续定量加水，当容器过了整体屈服阶段后，压力又开始明显上升，此时表明容器已进入材料强化阶段。随着压力缓慢上升，容器的塑性变形继续增大，器壁随之减薄，直至丧失承载能力而发生破裂。在此过程中注意准确读取加水量和对应压力的数据。

5、测量结束后，系统卸载，并关闭电动机及试压泵其它测量仪器。

五、实验注意事项

1、必须提供试件材料的机械性能，并估算试件的整体屈服压力与爆破压力。

2、必须在容器上设置排气孔，设法排尽试件内和管路系统内的气体。

3、必须分级加载，缓慢升压，每级稳压1～2分钟，并准确记录压力和对应的加水（油）量。

4、注意观察压力表的变化，正确地读取整体屈服压力和爆破压力。

5、容器爆破后应保护好断口，以利分析。要求对断裂面采取防锈保护，任何时候不能用锉刀锉，更不能用酸洗。

6、正确绘制压力加水量曲线，计算体积膨胀率，注意破裂位置形状与断口形貌。

7、试压泵爆破实验有一定的危险性，所以爆破现场必须有安全防护措施，以保证人身、设备的安全。

六、预习要求

1、实验前用理论公式估算爆破压力的大小，并选择合适的试压泵和压力表。

2、熟悉实验原理、实验装置的结构和布置。

3、按实验要求制定实验方案。

4、估计实验中可能出现的故障及检查和排除的方法。

七、实验报告要求

1、实验数据记录、列表。

2、根据试压泵爆破实验过程记录的数据（压力和加水量的对应数值），正确绘制压力一加水量曲线图，确定整体屈服压力和爆破压力；

3、将测定的容器整体屈服压力和爆破压力与理论计算值进行比较；

4、计算体积膨胀率，体积膨胀率是容器塑性指标好坏的体现，一般规定应大于10％为合格。

5、观察爆破断口形貌，并初步作出宏观分析；

6、对容器试压泵爆破实验结果进行分析评定；

7、分析实测时产生误差的原因。

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