Испытание на плотность трубопровода каким давлением
Содержание статьи
Испытание трубопроводов на плотность и прочность – нормы СНИП
На чтение 7 мин. Просмотров 3.6k. Обновлено 13 февраля, 2021
Испытание трубопроводов на плотность и прочность проводят соответственно требованиям СНИП. До начала испытаний, магистраль подвергают тщательному внешнему изучению.
Целью осмотра является выявление возможных отклонений от проекта, и, чтобы уяснить, готов ли трубопровод к предстоящим испытательным мероприятиям. При осмотре проводится:
- осмотр стыков;
- оценивается правильность монтажа арматуры;
- монтаж подвесок и опор;
- выяснение, насколько легко открываются запорные механизмы;
- определяются возможности удалить воздух из магистрали;
- наполнение водой и ее слив после испытаний.
Оптимальная температура для таких действий не ниже +15 градусов. До тестирования наружных систем, их нужно продуть. Так очиститься внутренняя часть от загрязнений. Внутреннюю часть на газопроводных магистралях проводят непосредственно перед их прокладкой.
Метод проведения опробования сразу намечают в проектной документации. Если этих указаний нет, то производят гидравлические испытания технологических трубопроводов водоснабжения или отопления на прочность и плотность.
Гидравлический способ поверки
Испытание технологических магистралей на прочность и плотность осуществляют пневматическим и гидравлическим методом. Опробование напорных сетей, проходящих в траншеях, выполняют два раза. Первый раз до засыпания и крепления арматурных элементов. А второй раз после монтажа гидрантов, предохраняющих клапанов.
Пробную проверку разрешают после подбивания пазух землей, засыпки водопроводных труб, упорных устройств, и выполнения остальных требований, предусмотренных Правилами Техники Безопасности и Промышленной Безопасности.
ВАЖНО! Пробные испытания конструкций из стали можно проводить после положительных итогов контроля качества сварных швов и изоляционной защиты. Сварочные и фланцевые стыки при проверочном давлении в 0,6 МПа не могут находиться в изоляции на дистанции 10 см от оси соединения во всех направлениях. Также они обязаны хорошо просматриваться.
Гидравлическая поверка на показатель прочности и плотности проверяются внутренним давлением. Его величину устанавливают в рабочем проекте. Во время проведения данного опробования на сети нужно до упора открыть задвижки.
Для такой работы и отключения испытуемой части сети, на технологическом трубопроводе ставят заглушки или фланцы «глухого» типа. Использовать с данной целью трубопровод без задвижек нельзя.
Длина проверяемых участков и время испытания
Трубопровод из железобетона и чугуна проверяют на участках протяженностью не больше одного километра. Полиэтиленовую сеть проверяют на участке протяженностью в 500 метров. Самый большой размер участка сети в этом виде испытания берется не больше 1000 метров.
Технологические трубопроводы из железобетона и металла должны подвергаться гидравлическому испытанию не менее 10 минут, а полиэтиленовые — не менее 30 минут. Далее показатель давления сбавляют до нормы рабочего, и система осматривается. Поддержка проверочного и рабочего давления на время осмотра и обнаружение «погрешностей» может проводиться подкачкой воды.
При условии, что в сооружении под влиянием проверочного давления не разорвались трубы и фасонные элементы, и не появилось протечек жидкости, то считают, что оно выдержало гидравлическое испытание.
Все выявленные дефекты необходимо устранить, а магистраль после этого следует поддать вторичному испытанию.
Проверки на плотность
Завершающее испытание технологических трубопроводов на прочность и плотность можно начинать, если после засыпания траншеи прошло не меньше суток. Для конструкций из железобетона это время увеличивают до 72 часов.
В доступных для просмотра местах преднамеренно протечек не выявляют, сеть считают проверенной гидравлическим испытанием, когда на ней нет нарушений целостности, и на уровне рабочего давления не появилось протечек жидкости. Протечки выявляют посредством следующей формулы:
q = Q/BT. В ней Т — это период старта поверки до мгновения возврата стрелки на манометре в изначальную позицию. Т = Т1-Т2. В — это коэффициент, который принимается за 1 (при снижении давления на показатель не больше 20% от поверочного).
Если на протяжении десяти минут этот показатель снижается от рабочего, то считают, что магистраль не прошла проверку. Q — это объем жидкости, которая нужна для того, чтобы восстановить напор. В ситуации недостаточного снижения напора, с сети сбрасывают воду.
Затем протечки находят по предоставленной формуле. Жидкость из системы разрешают сливать до окончания прописанного выше времени. При таких действиях объем слитой жидкости может выявиться больше фактически существующей протечки.
Когда заливают жидкостью технологический трубопровод в период зимы, то температурную разницу между трубами и жидкостью допускают в пределах десяти градусов. Финишную поверку в зимний сезон производят при температуре жидкости не меньше одного градуса.
Испытывать полный трубопровод без напора можно при присутствующем протоке. Это означает, что по трубам должна прогоняться жидкость для нагревания сети. В зимнее время системам проводят поверку только в ситуациях острой необходимости.
Проходить гидравлическую проверку на плотность обязаны все сети. При проверочном напоре, который не больше 0,8 МПа разрешают проводить поверку пневматическим способом.
Нормы СНИП
Проверку магистралей на плотность нужно выполнять по требованиям СНиП. Норму испытательного давления устанавливают в проекте.
К началу испытаний все соединительные места на внешней и внутренней части рекомендуют покрыть раствором из песка и цемента, но его перед нанесением выдерживают двое суток.
Все стоящие на системе задвижки во время проверки необходимо открыть до упора. Исключение составляют только задвижки, которые отключают сеть от разветвлений, они на этот срок могут стоять закрытыми. Но, на всякий случай на них лучше поставить сухие фланцы. Применять на этот момент заглушки для отсечения проверяемого куска от работающих систем не разрешают.
Заливать технологический трубопровод жидкостью при поверке нужно со сниженного участка. Это даст возможность создать хорошие условия для вывода воздушных образований из системы. Краны, которые служат для выведения воздуха, закрывают только окончательного выхода воздуха.
Смотреть видео
Сюжет «Гидравлические испытания тепломагистралей»
Трубопровод называют прошедшим тестирование на прочность и плотность в таких случаях:
- если не потерялась герметичность на соединительных местах;
- если не повреждено целостное состояние труб;
- если не пострадала арматура и фасонные элементы;
- если нет «погрешностей» в открытых зонах и в участках под грунтом.
Считают, что конструкция выдержала поверку на плотность и прочность, когда она не дала протечек.
Пневматическая поверка
Этот вид испытания проходит по требованию стоящей организации, если есть определенные затруднения с произведением гидравлического опробования на плотность и прочность. Например к таким трудностям относиться зимний период, отсутствие воды на месте проверки и т.д. Такой вид проверки выполняется тоже в два этапа:
- предварительный;
- заключительный.
На первом этапе поверяют магистраль на прочность, а на втором — на плотность. Системы из стали, расположенные снаружи, после заполнения воздухом до старта опробования некоторое время выдерживают.
Смотреть видео
Гидравлические испытания до разрушения образца трубы 219×6, сталь 20. I1
Это проводится для того, чтобы выровнять температуру системы и земли. Технологический трубопровод с объемом 30 см выдерживают два часа, сеть на 60 см — четыре часа, при объеме 90 см — это восемь часов, 120 см — шестнадцать часов и 140 см — это сутки.
После частичного засыпания магистрали грунтом, пневматическую проверку выполняют следующим способом.
- Магистрали из стали и полиэтилена поддают проверке на плотность и прочность под рабочим напором 0,5 МПа, а выверяемое давление выравнивают 0,6 МПа.
- Предварительно — напряженные конструкции из чугуна и железобетона подвергают опробованию испытательным напором в 0,15 МПа. Если нет возможности создать необходимое давление для сооружений из стали и полиэтилена, то предварительные проверочные мероприятия проводят под максимальным давлением, которое создают посредством комрессора. Его уровень не может быть меньше 0,6 МПа.
- Пневматическое тестирование сетей на плотность и прочность выполняется на участках протяженностью не более 1 километра.
- Когда при тестировании находят какие-нибудь дефекты, то напор в системе понижают до показателя атмосферного. Далее устраняются дефекты и проверку проводят еще раз.
- Во время подготовки к пневматическому виду опробования нужно выяснить, как установлены упоры. После этого трубопровод присыпается землей (не меньше 25 см). Внутреннюю часть конструкции очищают от земли и прочих элементов.
- Просматривать систему и выявлять «дефектные» проявления разрешают только после уменьшения ее напора до 0,1 МПа.
Опробование арматуры
Арматура для трубопроводов (с паспортом от предприятия изготовителя или без него) подвергается гидравлическому опробованию на прочность и плотность, результаты проверки заносят в акт. Величину пробного давления берут в полтора раза выше за рабочий показатель.
Видео
Испытание магистрального газопровода
Арматурные элементы, имеющие техпаспорт, но с истекшим сроком гарантии, берут на установку после соответствующих проверок. При этом осматривают прошедшие шлифовку уплотнительные кольца на дисках и задвижке. Так же смазывают штоковую резьбу и меняют набивку на сальниках.
Когда гидравлическое испытание трубопроводов на плотность и прочность подошло к концу, систему прочищают водой до тех пор, пока не удалится окалина и грязь, а трубы простукивают молотком из мягкого металла. Промывку делают потоком воды с максимально большой скоростью, до того момента, пока отходящая жидкость будет вытекать чистой.
Источник
Гидравлическое испытание
Гидравлическое испытание[1] — один из наиболее часто используемых видов неразрушающего контроля, проводящийся с целью проверки прочности и плотности сосудов, трубопроводов, теплообменников, насосов и другого оборудования, работающего под давлением, их деталей и сборочных единиц. Также гидравлическим испытаниям могут подвергаться схемы тепломеханического оборудования в сборе и даже целые тепловые сети. По принятой в большинстве стран практике, всё оборудование, работающее под давлением, подвергают гидравлическим испытаниям:
- после изготовления предприятием-изготовителем оборудования или элементов трубопроводов, поставляемых на монтаж;
- после монтажа оборудования и трубопроводов;
- в процессе эксплуатации оборудования и трубопроводов, нагружаемых давлением воды, пара или пароводяной смеси.
Гидравлическое испытание — необходимая процедура, свидетельствующая о надёжности оборудования и трубопроводов, работающих под давлением, в течение всего срока их службы, что крайне важно, учитывая серьёзную опасность для жизни и здоровья людей в случае их неисправностей и аварий.
Давление проведения гидравлических испытаний называется поверочным, и оно превышает рабочее обычно в 1,25, 1,5 или в 5/3 раза. После производства и при периодической проверке сосудов внутреннего давления с целью надёжности их нагружают поверочным давлением с определением степени изменения объёмных характеристик ОРБ.
Ход процедуры[править | править код]
Объявление о проведении гидравлических испытаний
В испытуемом оборудовании, трубопроводе или системе (контуре) создаётся пробное давление (во избежание гидроударов и внезапных аварийных ситуаций это производится медленно и плавно), превышающее рабочее на определяемую по специальным формулам величину, чаще всего на 25 %. При этом тщательно контролируют рост давления по двум независимым поверенным манометрам или каналам измерений, на этом этапе допускается колебание давления вследствие изменения температуры жидкости. В процессе набора давления в обязательном порядке должны быть приняты меры для исключения скопления газовых пузырей в полостях, заполненных жидкостью. Затем, в течение так называемого времени выдержки, оборудование находится под повышенным давлением, которое не должно падать вследствие неплотности испытуемого оборудования, что также внимательно отслеживается. После чего давление снижается до [2]обоснованного расчетом на прочность значения, но не менее рабочего давления. На протяжении этих этапов персонал должен находиться в безопасном месте, нахождение рядом с испытуемым оборудованием строжайше запрещено. После снижения давления персонал проводит визуальный осмотр оборудования и трубопроводов в доступных местах в течение времени, необходимого для осмотра. В комбинированных сосудах с двумя и более рабочими полостями, рассчитанными на разные давления (например в теплообменниках), гидравлическому испытанию должна подвергаться каждая полость.
Оценка результатов[править | править код]
Оборудование и трубопроводы считаются выдержавшими гидравлические испытания, если в процессе испытаний и при осмотре не обнаружено течей жидкости и разрывов металла, в процессе выдержки падение давления не выходило за пределы, объясняемые колебаниями давления вследствие изменения температуры жидкости, а после испытаний не выявлено видимых остаточных деформаций.
Пневматическое испытание[править | править код]
В случаях, специально оговорённых в проектной документации на испытуемое изделие или государственными правилами и стандартами, допускается замена гидравлических испытаний пневматическими. Чаще всего это разрешается при условии дополнительного обследования предприятием-изготовителем изделия другими методами неразрушающего контроля, например сплошным ультразвуковым и радиографическим контролем основного металла и сварных соединений. В некоторых случаях пневматические испытания являются своеобразным подготовительным этапом перед гидравлическими. Они проводятся аналогично гидравлическим, иногда, при небольших давлениях и применительно к оборудованию со специфической конструкцией (например теплообменникам), места, где могут быть неплотности, обрабатываются мыльным раствором. После повышения давления на местах, имеющих дефекты, вздуваются мыльные пузыри, что позволяет легко их обнаружить. Таким способом определяется плотность, но не прочность оборудования.
Определение параметров гидравлических (пневматических) испытаний[править | править код]
Определение давления[править | править код]
Существует, как минимум, восемь подходов к выбору величины испытательного давления[3], везде рассматриваются повреждения коррозионной природы, а также используется связь давления с диаметром трубопровода. Принимается во внимание, что на выбор величины должны влиять как марка стали, так и геометрические характеристики трубопровода и прочностные характеристики сварной конструкции. Связь в виде прямо- и обратно пропорциональных зависимостей не соответствует современным представлениям о механизме разрушения металлического трубопровода. Положение, согласно которому разрушение стенки трубы при гидравлическом испытании происходит, когда напряжение в стенке достигает временного сопротивления разрыву, является чрезвычайно упрощенным. Имеется методика определения максимального давления опрессовки с учетом толщины стенки в рассматриваемый момент, скорости коррозии, величины диаметра и марки стали трубопровода. Имеется запатентованная методика, ее недостатками является сложность и отсутствие программной реализации. Кроме того, нет даже потенциальной возможности интеграции с современными программными расчетными комплексами.
Давление гидравлических испытаний должно быть не менее определяемого по формуле:
(нижняя граница)
и не более давления, при котором в испытуемом изделии возникнут общие мембранные напряжения, равные , а сумма общих или местных мембранных и общих изгибных напряжений достигнет (верхняя граница). Где:
— расчётное давление при испытаниях на предприятии-изготовителе или рабочее давление при испытаниях после монтажа и в процессе эксплуатации,
— номинальное допустимое напряжение при температуре гидравлических испытаний для рассматриваемого элемента конструкции,
— номинальное допускаемое напряжение при расчётной температуре рассматриваемого элемента конструкции.
— коэффициент, равный:
- 1 для защитных оболочек и страховочных корпусов (кожухов);
- 1,25 для оборудования и трубопроводов (1,15 при пневмоиспытаниях);
- 1,5 для деталей, изготовленных из литья;
- 1,3 для сосудов и деталей, изготовленных из неметаллических материалов с ударной вязкостью более 20 Дж/см²;
- 1,6 для сосудов и деталей, изготовленных из неметаллических материалов с ударной вязкостью менее 20 Дж/см².
Для элементов, нагружаемых наружным давлением, должно также выполняться условие:
Гидравлическое испытание криогенных сосудов при наличии вакуума в изоляционном пространстве должно проводиться пробным давлением, определяемым по формуле:
Гидравлическое испытание металлопластиковых сосудов должно проводиться пробным давлением, определяемым по формуле:
где:
— отношение массы металлоконструкции к общей массе сосуда;
— коэффициент, равный:
- 1,3 для сосудов и деталей, изготовленных из неметаллических материалов с ударной вязкостью более 20 Дж/см²;
- 1,6 для сосудов и деталей, изготовленных из неметаллических материалов с ударной вязкостью менее 20 Дж/см².
Значения , , общие и местные мембранные и общие изгибные напряжения; — допускаемое наружное давление при температуре гидравлических испытаний определяют по Нормам расчёта на прочность.
В случае, если гидравлическим (пневматическим) испытаниям подвергаются система или контур, состоящие из оборудования и трубопроводов, работающих при разных рабочих давлениях и (или) расчётных температурах, или изготовленных из материалов с различными и (или) , то давление гидравлических (пневматических) испытаний этой системы (контура) следует принимать равным минимальному значению верхней границы давлений испытаний, выбранному из всех соответствующих значений для оборудования и трубопроводов, составляющих систему (контур).
Кем и в каких документах указывается.
Значения давления гидравлических испытаний для оборудования и сборочных единиц (блоков) трубопроводов должны указываться предприятием-изготовителем в паспорте оборудования и свидетельстве об изготовлении деталей и сборочных единиц трубопровода.
Значения давлений гидравлических (пневматических) испытаний систем (контуров) должны определяться проектной организацией и сообщаться предприятию-владельцу оборудования и трубопроводов, которое уточняет эти значения на основе данных, содержащихся в паспортах оборудования и трубопроводов, комплектующих систему (контур).
Определение температуры[править | править код]
В большинстве случаев для гидравлического испытания должна применяться вода температурой не ниже 5 °С и не выше 40 °C, если в технических условиях не указано конкретное значение температуры, допускаемой по условию предотвращения хрупкого разрушения и определяемое согласно Нормам расчёта на прочность. При этом во всех случаях температура испытательной и окружающей среды не должна быть ниже 5 °C.
Однако в некоторых отраслях промышленности к выбору допускаемой температуры подходят более строго, что связано с изменением физических свойств материалов и воды при очень высоких давлениях и воздействии других факторов. Например, на АЭС допускаемая температура металла при гидравлических (пневматических) испытаниях в процессе эксплуатации (в том числе после ремонта) устанавливается на основе данных расчёта на прочность, паспортов оборудования и трубопроводов, чисел циклов нагружения, зафиксированных в процессе эксплуатации, фактических флюенсов нейтронов с энергией МэВ и данных испытаний образцов-свидетелей, устанавливаемых в корпуса ядерных реакторов.
Кем и в каких документах указывается.
Допускаемая температура металла при гидравлических испытаниях, проводимых после изготовления, должна определяться конструкторской (проектной) организацией и указываться в чертежах, паспортах оборудования и свидетельствах об изготовлении деталей и сборочных единиц трубопроводов.
Определение времени выдержки[править | править код]
Время выдержки под пробным давлением устанавливается разработчиком проекта, но должно быть не менее 5 мин. При отсутствии указаний в проекте время выдержки должно быть не менее значений, указанных в табл.
| Толщина стенки, мм | Время выдержки, мин |
| До 50 | 10 |
|---|---|
| Свыше 50 до 100 | 20 |
| Свыше 100 | 30 |
| Для литых, неметаллических и многослойных сосудов независимо от толщины стенки | 60 |
Примечания[править | править код]
- ↑ иногда именуется опрессовкой, что в целом не верно, так как «опрессовка» на техническом сленге более широкое понятие, включающее в себя заполнение и постановку под давление любой средой, чаще даже рабочей, чем испытательной.
- ↑ пункт 181 Федеральных норм и правил в области промышленной безопасности «Правила промышленной безопасности опасных производственных объектов, на которых используется оборудование, работающее под избыточным давлением»
- ↑ Чичерин, С.В. Величина пробного давления при проведении ежегодных гидравлических испытаний тепловых сетей // Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». — 2017. — Т. 17, № 1. — С. 13-20.
Литература[править | править код]
- Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением (ПБ 03-576-03); (Не действует — Отменён. Приказом Ростехнадзора № 116 от 25.03.2014 г. https://www.normacs.ru/Doclist/doc/15QP.html)
- Правила устройства и безопасной эксплуатации оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок (ПНАЭ Г-7-008-89);
- Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением, для объектов использования атомной энергии (НП-044-03);
- Правила устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды для объектов использования атомной энергии (НП-045-03);
- Оборудование и трубопроводы атомных энергетических установок. Сварные соединения и наплавки. Правила контроля (ПНАЭ Г-7-010-89).
Источник