金属软管的性能试验

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欢迎访问e展厅 展厅 9 管材/管件/法兰展厅 供气设备, 管材, 管件, 法兰, 管道... 由于金属软管的使用领域十分广阔，所以，对各种不同使用场合的金属软管均须作必要的检查或试验，以证实其设计的可靠性。 试验的种类和性质 为了满足使用要求，金属软管要进行各种试验，如常规试验、特种试验、典型试验和鉴定试验。它们包括强度、气密、冲击、脉动、振动、摆动、阻力、温度、耐蚀、弯曲疲劳和爆破等方面的内容。当然，没有必要对所有金属软管都进行上述试验。对于不同使用要求的金属软管，应采用不同的试验内容和试验方法。 常规试验 一般工程上作为输送流体的、没有特殊要求的或不是在苛刻条件下工作的金属软管，仅作常规试验。它的实质是对金属软管作强度检查和气密检查，没有泄漏现象的均为合格品。 特种试验和典型试验 为了满足特种要求所进行的试验是根据使用条件来确定的。为全面地考证需作特种试验的金属软管是否能够满足使用要求，必须在同一工艺批中抽取一定比例数（一般为3~5%，不少于3根）进行典型试验。除了根据系统安装、作用载荷、环境条件等具体情况作最充分的模拟以外，还需增加一项，即爆破试验。爆破值可根据其实际工程应用的重要程度及金属软管通径大小不同而提出不同的要求，最低爆破压力值不得小于工作压力值的1。5~4倍。一般来讲，凡是必须作典型试验的金属软管，在试验中，若有任何一根或任意一项不合格，这批金属软管使用的信赖度就大为降低。经主管设计、主管工艺和质量管理部门分析、研究后，可以在同一工艺批中再加倍抽试，若全部合格，则除典型试件报废外，其余列为合格品。若在复试中，又有任何一根任意一项不合格，则这批金属软管为不合格品，全部报废或降级使用。 鉴定试验 首先生产新型号的金属软管或老型号重复生产时而原材料、设计、工艺有重大改变的金属软管，所必须进行的试验。除了常规试验内容以外，还需进行一些其它的试验内容。全面考核金属软管的各项性能指标以后，还要抽取一定比例的试件沿轴向剖切，以分析、研究其内部变化的规律，并验证设计和工艺改变的合理性。鉴定试验后的金属软管全部按报废处理，不得安排使用。 各种试验的内容和方法 强度 将金属软管一端堵死，从另一端充入液体加压。根据要求不同，可以用水、重铬酸钾水溶液、20号机械油或红油等作为试验介质。在1。3~1。5倍的工作压力条件下保压10分钟，不得有泄漏现象。小通径规格、大批量生产时，允许多根串接进行试验，总长度根据试验设备条件来确定。 气密 将金属软管一端堵死，从另一端充如压缩空气，潜入清水，在工作压力下保持15分钟，不得有漏气现象。焊缝或接头处即使是缓渗漏（几分钟时间才聚集成气泡冒出液面）也是不允许的。 压力冲击 如图6-1所示，压缩空气从气瓶①经阀门③和开关④进入集流器⑤，当打开电动气阀⑥时，空气经集流器⑦高速流向被试金属软管⑧，然后经过排气管⑨排出。 随着空气流速变化，出现一定的扰动频率，当这个频率与固有频率重合时，金属软管就将被共振所损坏了。 金属软管纵向弹性变形值在输入及随后排出压力时，通过测量其长度的增量来确定，试验后，金属软管长度的变形量不超过设计规定的百分比（一般为1~3%），均可认为网套的刚度是足够的。 压力脉动 如图6-2所示，专用夹具固定金属软管⑧的两端。一端堵死，从另一端进行充压和泄压，试验介质（一般为红油）经过滤器①从泵②中打出，通过溢流阀③开关④和表⑤调定压力，再经电磁换向阀⑥至被试金属软管，泄压速度可由节流阀⑦控制。 安装后的金属软管呈相对自由状态，在试验台流量足够的情况下，允许多根串接进行试验。可以先从零升至工作压力值，尔后，从工作压力值降至零；也可以从某一低压值升至工作压力值，尔后，从工作压力值降至某一低压值。一般频率 ，累计时间根据设计的不同要求具体确定。 振动 为弄清共振频率，并检查金属软管在规定的频率和加速度范围内的工作能力，要做抗振动性能试验。试验用设备要根据金属软管工作条件决定的设计要求来选定。下面举例说明。 如图6-3 示，保持工作压力的金属软管③通过螺母①和⑦固定在 、 或者 型试验台架⑧上，按照设计要求，在控制台上调节好振动频率和振动幅度以后，便可以启动。为校核振动频率和振动幅度的准确性，常常用频率传感器④和振幅电感位移传感器⑤进行监视。一般来讲，选定的试验激励频率 周/秒，加速度在1~100 的范围内。在激励频率范围内的每一给定规范上保持0。5~2分钟或者在规定的时间内，按给定的振幅在一定的激励频率范围内尽心扫描，高频条件下，可在规定时间内，按给定的加速度在一定的激励频率范围内进行扫描。把发现的共振频率记录下来，然后，在这个频率上延长时间做附加试验。此外，还可根据实际使用条件的不同，按图6-3 做模拟振动试验。 摆动 检查金属软管轴向任意点的疲劳强度的手段是摆动试验。将金属软管垂直放置，保持工作压力，上端固定，下端摆动。试验姿态相似于图6-3 。与振动试验所不同的仅是试件下端不是上、下运动，而是左右摆动。摆动幅度 ，摆轴半径 ，（L为金属软管柔性段的长度），一般摆动频率 周/分钟，总计 10000周。当然，也可按七台河专用条件规定做摆动试验。试验设备中的压力继电器时刻监视并调整试件内腔的压力，时间继电器控制试验时间，从而保证摆动的总周数。其它专用保险装置的作用是当金属软管摆动破坏的一瞬间，使试验台立即停止运转。 液压阻力 可用水、机械油、煤油等作为试验介质，通过泵、阀门、过滤器进入被试金属软管。电阻温度计检查试验介质温度，同时，通过试件前、后的两个调温器进行调节，保持介质恒温。必需的液体流量用流量计进行检查。试件始端和末端的压力通过并连在试件上的泵差压式压力计和压力表反映出来。 温度 一般情况下，低温试验是使金属软管在-40C的低温环境中保持24小时。要求较高时，是将金属软管灌满液态氮或液态氢，在低温环境里放置一段时间。此外，有些带内衬套结构形式的金属软管的工作介质或环境温度可能很高，它们要输送200C的蒸汽；要输送500C的热风；要输送700C的铁丸。石油、化工、钢铁工业中的一些金属软管可能在很短的距离范围内受到火焰的热辐射或高温零、部件的对流和传导作用。这类金属软管的高温试验多采用模拟的形式，试验条件的苛刻程度一般大于或等于实际应用的条件。 耐蚀 检查金属软管在热带高湿条件下工作能力的方法是将其置于温度为40C，湿度为95~98%的专用试验室内，保持5~15昼夜，不得有腐蚀的痕迹。 对于金属软管的耐海雾作用能力的检查，通常是将其置于特定的环境中，保持2~7昼夜，不得出现腐蚀现象。这个特定的环境是温度保持27C的人造海雾试验室。 作为输送具有腐蚀性介质的或在腐蚀性介质中工作的金属软管，一般是所有零配件的材料在投产以前都需要进行晶间腐蚀检查，也可以在总装后，从同一工艺批中抽取一定比例量的试验件进行实际使用的模拟试验。 真空 作重要设备中吸液用的或者其它专用的金属软管，需做真空试验。将试件连接在真空泵上，然后，在其内腔造成一定程度的真空。一般要求是在一定时间内能够保持某一高度汞柱的真空度，如果压力升高的速度不超过规定的标准，可以认为该金属软管是合格的。 金属软管的真空检漏常用氦质谱仪进行。方法是将金属软管的一端与仪器抽空系统相连接，首先进行预抽空，达到一定真空度以后，打开扩散泵，进行高真空抽气，待达到规定的真空度以后，调整氦峰，尔后在外表面喷射氦气，氦气从试件漏孔进入真空系统的质谱室内，通过收集器集中传讯至报警器（红灯亮或喇叭响）。在试验过程中，若报警器始终不工作，则意味着试件合格。这种方法检漏灵敏度极高，一般可以检查到 以上的真空度。 弯曲疲劳 金属软管的安装或使用过程中，在弯曲载荷作用下工作能力的大小，必须通过弯曲疲劳试验进行检查。常见的方法有两种：第一种，如图6-4 所示，金属软管保持工作压力，一端固定，另一端在曲柄、连杆和滑块的作用下（或油缸、活塞的作用下）按照最小弯曲半径反复地弯曲。通径小于100毫米的金属软管，频率为 周/分钟。第二种，如图6-4 所示，一些金属软管的弯曲疲劳试验是将其一端固定在电机法兰或转轴上，另一端与活套法兰或活络轴头相连接。金属软管保持在最小的弯曲半径状态下转动。整个金属软管的挠性段和网套部分都承受交变载荷。这种试验较上述的那一种方法条件要苛刻得多，因为金属软管的径向上任意部位都免不了承受最大拉应力和压应力作用的影响。这种试验，通常是内腔无载荷，转动的线速度V≤6米/分钟。 爆破 做完必需的全部检查以后，再在专用装置上进行液压爆破试验。方法很简单，首先灌水，排掉腔内空气；尔后加压，金属软管随之伸长，硬化。当听到有钢丝被拉断的声响时，说明已经接近或达到其强度极限了，随即发生爆破。爆破时，记录下表示的压力值。最理想的情况是爆破点处于整个金属软管的腰部，而不是两端接头附近。一般来讲，若最低爆破压力值不小于设计规定的指标，则可以认为该金属软管的结构设计和工艺均是合理的，可以列为合格品或允许投入大批量生产。(end)

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