U形换热管需要进行外压试验吗？

1. U形换热管需要进行外压试验吗

答案在GB/T 151规范中有：

按照规范8.3.3.1条来说，U形管尽管在实际设备中，可能承受外压，但是都是按照内压做试验压力，压力值取管壳程试验压力的高值。

但是背后的原因是什么呢？

为什么明明受的外压，却可以用内压做试验呢？

2. U形管可以用内压代替外压试验的原因是什么

根据GB/T 150.1-2011的4.6.1.6/7条，4.6.2.3条：

最典型的是夹套内筒，不需要用夹套的试验压力来考验内筒的稳定性。（注意，不是说不考虑试验压力。）

那么为什么可以用内压代替外压试验呢？

在GB150的标准释义里，有详细的解释。

外压容器以内压进行耐压试验，其目的主要是检查焊接接头的致密性和验证密封结构的密封性能，而不是考察容器的外压稳定性。

对于U形管来说，当然没有焊接接头和密封结构，不过原理是相同的。

U形管弯制后做耐压试验是2014版的GB151新加的内容，目的是避免弯制过程中可能发生的损伤，避免有穿透性的缺陷隐患，不是为了检验稳定性。

对于U形管来说，能承受的外压是相当高的，而且现在SW6都是主动校核水压试验时的换热管内外压，是不可能外压失效。

换热管在出厂之前是逐根水压试验后才出厂的，NB/T 47019-2021《锅炉、热交换器用管订货技术条件》中，换热管的耐压试验按照换热管的MAWP试验的，甚至高达20MPa。

规范的附录B，U形换热管附加要求，对于试验的要求和GB151相同。

U形管，正常弯制，其内压强度、外压稳定不可能有问题，最怕是弯曲半径比较小，强力弯制，残余应力比较大，甚至产生裂纹，比较难以发现，为了避免隐患，用较高的一侧的试验压力进行检验。

3. 内压代替外压的其它案例

其实用内压代替外压，在压力容器中有很多例子。

比如平板这种近似对称结构，公式中的计算压力pc，当为设备为外压时，代入压力的绝对值，肯定不是代入-0.1。

比如在法兰计算中，外压法兰可以按照内压法兰计算。

比如WRC局部应力计算中，外压的压力产生的薄膜应力与外载荷产生的应力进行叠加时，都是采用腔体的内压公式，不考虑失稳。

比如在PD 5500规范中，外压开孔补强计算中的计算厚度，采用的是内压（外压绝对值）下的计算厚度。（和GB，ASME略有不同）

规范之所以这样规定，都是有其自己的考虑的。

您都了解其中的原因吗？

此文章转发自公众号压力容器唯心不易