压力容器试压泵爆破实验
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：如图3-1所示。
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。
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
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，如式（3-1）所示。
（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
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。
