Что такое опрессовка труб


что это такое, как правильно делается

На чтение 8 мин. Просмотров 13 Опубликовано

Опрессовка трубопровода — это его комплексное испытание на герметичность с целью обнаружения возможных утечек прокачиваемой среды. Опрессовка труб выполняется не только относительно систем водоснабжения, но также и для газовых магистралей, систем отопления и подачи горячей воды в многоквартирные дома.

Опрессовка водой и/или воздухом: что это такое

Тестов, предназначенных для обнаружения водо- или газоснабжения разработано несколько, и их использование зависит от того, что передаётся по трубопроводу, и от того, насколько такие испытания безопасны. Практически используются:

  1. Гидравлические испытания потоком воды высокого давления.
  2. Пневматические испытания сжатым воздухом.
  3. Ультразвуковой контроль целостности.
  4. Закачивание пузырькового раствора.

Для большинства газопроводов бытового назначения трубы тестируются под давлением воздуха. Измерительные системы неразрушающего контроля более точны, поскольку позволяют точно диагностировать места потери герметичности.  Но они требуют специализированного оборудования, которое не всегда доступно организациям жилищно-коммунальной сферы, и, тем более – частным лицам.

Читайте также:

Давление газа в газопроводе: классификация, виды и категории труб
Природный газ используется в быту и на производственных предприятиях. Для доставки его к месту назначения применяют трубопроводы. Важнейший показатель для них — давление газа в газопроводе. Эта…

 

Поэтому водопроводные трубы иногда проверяются дедовским методом, по наличию мокрых мест или капель воды на внешней поверхности.

Для кондиционеров большой мощности или количества, проводят также опрессовку систем охлаждения.

Относительно промышленных производств, связанных с обработкой горючих и легковозгораемых материалов, опрессовка понадобится для оценки стабильности работы систем пожаротушения.

Все вышеперечисленные виды опрессовки труб производятся водой или воздухом.

В каких случаях производят опрессовку систем отопления

Поскольку испытание на герметичность выполняется в целостности в системе, то оно определяет способность трубопровода прокачивать теплоноситель без потерь, от чего зависит правильный температурный режим каждой квартиры в холодную пору года.

Согласно СНиП 41-01-2003 и СНиП 3.05.01-85 проверку систем отопления на целостность выполняют:

  • Перед сдачей дома в эксплуатацию;
  • За месяц до начала отопительного сезона (раз в два-три года).

В ходе таких проверок устанавливают не только соответствие трубы правилам её эксплуатации, но и контролируют степень её изношенности. Так, труба отопительной системы должна быть изготовлена из стали, которая отвечает техническим требованиям ГОСТ 3262-75, а на поверхности изделия не должно быть трещин, закатов или вздутий.

Смета затрат на такие работы предусматривается на каждый календарный год. Колебания уровня расценок на опрессовку труб для частных домов учитывают сложность прокладки магистрали, наличие гидросопротивлений и номинальное давление теплоносителя, требуемое для данной климатической зоны.

Суть опрессовочных испытаний

Опрессовка водопровода (как и любых других систем для прокачки жидких или газообразных  сред) является наиболее важным в процессе строительства трубопровода, особенно в таких отраслях как химическая или нефтегазовая промышленность, гидротехника, жилищно-коммунальное хозяйство. Наряду с проверкой величины допустимой компрессии в трубах проводят также  анализ напряженно-деформированного состояния труб, что позволяет оценить ресурс их долговечности.

Некоторые производители труб – например, торговая марка – разрабатывают собственные оригинальные методики опрессовки своей продукции. Для этих целей Рехау реализует специальный электрогидравлический инструмент, при помощи которого можно произвести тестирование трубопровода непосредственно после его монтажа. Метод проверки – локальный: к герметизированному участку подключается опрессовочный насос, создающий необходимое внутреннее давление воздуха. Стабильность показателей устанавливается манометром.

Технология проведения опрессовки

При гидравлической опрессовки труб испытуемая трубопроводная система нагружается внутренним давлением, которое  должно в 1,5 раза превосходить номинальное. Продолжительность испытаний зависит от технологического предназначения системы:

  • трубы отопления выдерживают в течение 40…60 минут;
  • стальные магистрали, по которым подаётся горячая или холодная вода – 3…4 часа;
  • промышленные трубопроводы — до 8 часов;
  • трубы из металлопластика — по рекомендациям изготовителя, но более 15 часов.

Система считается испытанной , если допустимое падение компрессии в трубах (или его отсутствие) сохраняется неизменным в течение указанного промежутка времени, при этом на внешней поверхности труб отсутствуют деформации, повышенная влажность или – для газопроводов – характерный свист.

Оборудование для опрессовки

Гидравлическая опрессовка труб требует составления определённой цепи, которая складывается из следующих компонентов:

  1. Силового блока.
  2. Насоса, создающего требуемое давление.
  3. Испытательных материалов.
  4. Измерительных приборов и инструмента.

Гидротестирование труб можно производить водой или маслом (последнее характерно для промышленных трубопроводов).  Гидравлическая силовая установка обеспечивает заливку масла в систему. Силовой блок представляет собой насос, который подает масло в систему до создания и поддержания там необходимого значения испытательного давления.

Материалы для испытания включают датчики, коллектор, клапаны и глухие фланцы.

Систему трубопроводов подключают к силовой установке. Линию нагнетания тройником через шланги соединяют с линией возврата и слива. Обратные клапаны должны быть взаимозаменяемы с шаровыми клапанами, которые используются при обычном функционировании испытываемой магистрали.

Подготовка к работе

Вся измерительная техника должна пройти предварительную поверку в лицензированной испытательной лаборатории. Гидравлический блок питания подключается к напорной линии через коллектор испытательного давления. Коллектор имеет сливной клапан и манометр. Манометры устанавливают в конце и начале линии давления.

Перед началом опрессовки труб все клапаны и вентили должны быть закрыты.

Подготовка к опрессовке трубопровода включает в себя следующие этапы:

  • Заполнение контура рабочей жидкостью;
  • Заправка линии до создания там давления, равного испытательному;
  • Подключение испытательных приборов и оснастки к нужному участку магистрали.

Порядок выполнения опрессовки

Компрессия, которая создана в напорной линии, подаётся в линию возврата или слива. Поскольку в линии нагнетания оно будет очень высоким по сравнению с линией возврата и слива, линия давления проверяется первой. Для этого изолируют возвратную и сливную магистрали.

Как только линия давления проверена, компрессию труб тестируемой линии постепенно увеличивают, до тех пор, пока не будет достигнуто требуемое значение. Затем опрессовка удерживается в линии в течение требуемого промежутка времени, в течение которого производится проверка на утечки.

Если длительность опрессовки превышает продолжительность рабочей смены, организуется многосменное обслуживание всех компонентов  проверяемого контура.

Для гидравлического испытания труб под давлением существует два метода проверки утечек в соединениях — визуальная проверка фланцев и фитингов, а также фиксация результатов при помощи манометра. Компрессия труб возврата и слива проверяется с помощью манометров на коллекторе и на крайнем участке линии нагнетания. Это связано с тем, что линии давления, возврата и слива соединены в единую систему. Таким образом, показания на манометре будут такими же, как и показания опрессовки в обратном трубопроводе.

Если опрессовка труб прошла успешно, то производят  сброс компрессии труб в напорной линии при помощи обратных/сливных клапанов в линию дренажа.

Особенности и ограничения пневматической опрессовки

Пневматическое испытание труб путём опрессовки воздухом представляет определённую опасность, что связано со значительным количеством энергии, накопленной в сжатом газе. Разрыв трубы может привести к взрывному выбросу этой энергии. По этой причине при пневматическом тестировании испытательное давление принимают обычно всего на 10% выше, чем расчётного в трубопроводной магистрали.

Для безопасности пневматической опрессовки необходимы следующие два предварительных условия:

  • Разгрузочное устройство адекватного размера;
  • Промежуточное удержание значений испытательного давления в пределах 150…180 кПа, с визуальным осмотром всех соединений.

Только затем  компрессию постепенно доводят до нормативных значений.

Пневмоопрессовка производится взамен гидравлической в зимнее время года, когда существует  опасность замерзания воды или масла. Её применение ограничено повышенными эксплуатационными расходами на эксплуатацию насосно-компрессорных установок.

Особенности опрессовки во многоквартирных домах

При наличии смешанной системы водоснабжения опрессовку труб проводят последовательно по каждому стояку, предварительно отключая смежные. Используются насосы поршневого типа, исключающие перегрузку по давлению и искрообразование.

Читайте также:

Разводка труб водоснабжения в квартире: схема водопровода, монтаж
Каким должен быть домашний водопровод? Простым, надежным, незаметным, современным, безопасным. Такие пожелания у каждого заказчика. И ремонтопригодным – добавит специалист. Отдельные энтузиасты…

 

Насос должен иметь соответствующее предохранительное устройство и средства управления.

Давление испытательной среды медленно повышают до заданного значения и удерживают в течение времени, соответствующего условиям вышеуказанных СНиП.. Затем выполняется визуальный осмотр каждого стояка, по результатам которого определяют, существует ли какая-либо утечка.

Гидравлические испытательные насосы должны иметь подачу до 770 л/мин и компрессию до 2800 бар. Питание оборудования —  только от электродвигателя.

Требования СНиП и техники безопасности

Из соображений техники безопасности, а также по эксплуатационным соображениям рекомендуется:

  1. Не выполнять длительную во времени опрессовку труб, изготовленных из ПВХ.
  2. Производить тестирование на линии, которая предварительно отключена от остальных участков трубопровода.
  3. Контролировать утечки только проверенными приборами и оборудованием.
  4. Не привлекать к опрессовке организации и лица, которые не имеют сертификатов на выполнение подобных процедур.

При всех видах опрессовочных испытаний следует учитывать возможные отклонения от расчётных параметров давления в сети и длительность визуальной проверки утечек.

Небольшое видео о том ка проводить опрессовку отопления и водоснабжения

Неразрушающий контроль - Испытание под давлением - это неразрушающий контроль, выполняемый для проверки целостности корпуса высокого давления на новом оборудовании, работающем под давлением.

Что подразумевается под давлением?

Испытание под давлением - это неразрушающий контроль, выполняемый для проверки целостности корпуса, работающего под давлением, на новом оборудовании, работающем под давлением, или на ранее установленном оборудовании, работающем под давлением, и трубопроводном оборудовании, которое подвергалось изменению или ремонту на своей границе (ах).

Испытания давлением требуются в соответствии с большинством нормативов по трубопроводам для проверки того, что новая, модифицированная или отремонтированная система трубопроводов способна безопасно выдерживать номинальное давление и герметична.Соблюдение правил трубопроводов может быть предписано регулирующими и правоохранительными органами, страховыми компаниями или условиями контракта на строительство системы. Испытания под давлением, требуемые по закону или нет, служат полезной цели защиты рабочих и населения.

Испытания давлением могут также использоваться для определения номинального давления для компонента или специальной системы, для которых невозможно определить безопасное значение расчетным путем. Прототип компонента или системы подвергается воздействию постепенно увеличивающегося давления до тех пор, пока не произойдет измеримая текучесть, или, альтернативно, до точки разрыва.Затем, используя коэффициенты снижения номинальных характеристик, указанные в коде или стандарте, подходящем для компонента или системы, можно установить номинальное расчетное давление на основе экспериментальных данных.

Коды трубопроводов

Существует множество правил и стандартов, касающихся трубопроводных систем. Два правила, имеющих большое значение для испытаний под давлением и герметичности, - это Кодекс ASME B31 для трубопроводов, работающих под давлением, и Кодекс ASME для котлов и сосудов высокого давления. Хотя эти два правила применимы ко многим трубопроводным системам, другие нормы и стандарты могут быть соблюдены в соответствии с требованиями властей, страховых компаний или владельца системы.Примерами могут служить стандарты AWWA для трубопроводов систем передачи и распределения воды. Кодекс ASME B31 для напорных трубопроводов состоит из нескольких разделов. Их:

  • ASME B31.1 для силовых трубопроводов
  • ASME B31.2 для трубопровода топливного газа
  • ASME B31.3 для технологических трубопроводов
  • ASME B31.4 для систем транспортировки жидкости для углеводородов, сжиженного нефтяного газа, безводного аммиака и спиртов
  • ASME B31.5 для холодильных трубопроводов
  • ASME B31.8 для газотранспортных и газораспределительных систем
  • ASME B31.9 для строительных трубопроводов
  • ASME B31.11 для трубопроводных систем для транспортировки жидкого навоза

Кодекс ASME по котлам и сосудам высокого давления также включает несколько разделов, в которых содержатся требования к испытаниям под давлением и испытаниям на герметичность для трубопроводных систем, сосудов высокого давления и других устройств, удерживающих давление. Это:

  • Раздел I для энергетических котлов
  • Раздел III для компонентов атомной электростанции
  • Раздел V неразрушающего контроля
  • Раздел VIII для сосудов под давлением
  • Раздел X для сосудов под давлением из армированного стекловолокном пластика
  • Раздел XI по проверке компонентов атомной электростанции в процессе эксплуатации

Существует большое сходство требований и процедур тестирования многих кодексов.В этой главе будут обсуждаться различные методы испытаний на герметичность, планирование, подготовка, выполнение, документация и стандарты приемки для испытаний под давлением. Оборудование, полезное для опрессовки, также будет включено в обсуждение. Приведенный ниже материал не следует рассматривать как замену полному знанию или тщательному изучению конкретных требований кодов, которые должны использоваться для тестирования конкретной системы трубопроводов.

Методы проверки герметичности

Существует множество различных методов испытаний под давлением и испытаний на герметичность в полевых условиях.Семь из них:

  1. Гидростатические испытания с использованием воды или другой жидкости под давлением
  2. Пневматические или газожидкостные испытания с использованием воздуха или другого газа под давлением
  3. Комбинация пневматических и гидростатических испытаний, при которых сначала используется воздух низкого давления для обнаружения утечек
  4. Первоначальное сервисное испытание, которое включает проверку на герметичность при первом запуске системы
  5. Испытание на вакуум, при котором используется отрицательное давление для проверки наличия утечки
  6. Испытание статическим напором, которое обычно проводится для дренажного трубопровода с водой, оставшейся в стояке на установленный период времени
  7. Обнаружение утечек галогена и гелия

Гидростатические испытания на герметичность
Гидростатические испытания - это предпочтительный и, возможно, наиболее часто используемый метод проверки на герметичность.Наиболее важной причиной этого является относительная безопасность гидростатических испытаний по сравнению с пневматическими испытаниями. Вода - гораздо более безопасная жидкая среда для испытаний, чем воздух, потому что она почти несжимаема. Следовательно, объем работы, необходимой для сжатия воды до заданного давления в системе трубопроводов, существенно меньше работы, необходимой для сжатия воздуха или любого другого газа до того же давления. Работа сжатия сохраняется в жидкости в виде потенциальной энергии, которая может внезапно высвободиться в случае отказа во время испытания под давлением.

Расчет потенциальной энергии воздуха, сжатого до давления 1000 фунтов на кв. Дюйм (6900 кПа), по сравнению с потенциальной энергией того же конечного объема воды при 1000 фунтов на квадратный дюйм (6900 кПа) показывает соотношение более 2500 кПа. Следовательно, Потенциальное повреждение окружающего оборудования и персонала в результате отказа во время испытания под давлением намного серьезнее при использовании газообразной испытательной среды. Это не означает, что гидростатические испытания на герметичность не представляют никакой опасности. При гидростатическом испытании может возникнуть значительная опасность из-за попадания воздуха в трубопровод.Даже если весь воздух выпущен из трубопровода перед подачей давления, рабочим рекомендуется проводить любые испытания под высоким давлением с учетом требований безопасности.

Пневматические испытания на герметичность
Жидкость, обычно используемая для пневматических испытаний, - это сжатый воздух или азот, если источником является газ в баллонах. Азот не следует использовать в закрытом помещении, если существует вероятность того, что выходящий азот может вытеснить воздух в ограниченном пространстве. Известно, что люди теряли сознание при таких обстоятельствах, прежде чем осознавали, что им не хватает кислорода.Из-за большей опасности травмирования газообразной испытательной средой давление, которое может использоваться для визуального осмотра на предмет утечек, для некоторых норм трубопроводов ниже, чем в случае гидростатических испытаний. Например, для пневматических испытаний ASME B31.1 позволяет снизить давление до 100 фунтов на кв. Дюйм (690 кПа) или расчетного давления во время проверки на утечку.

Комбинированные пневматические и гидростатические испытания
Низкое давление воздуха, чаще всего 25 фунтов на кв. Дюйм (175 кПа), сначала используется для выявления серьезных утечек.Такое низкое давление снижает опасность травм, но все же позволяет быстро обнаруживать крупные утечки. При необходимости ремонт можно провести до гидростатических испытаний. Этот метод может быть очень эффективным для экономии времени, особенно если требуется много времени, чтобы заполнить систему водой только для обнаружения утечек с первой попытки. Если утечки будут обнаружены при гидростатическом испытании, потребуется больше времени, чтобы удалить воду и высушить трубопровод в достаточной степени для ремонта.

Гидростатико-пневматическое испытание на герметичность отличается от двухэтапного испытания, описанного в предыдущем абзаце.В этом случае испытание под давлением проводится с использованием комбинации воздуха и воды. Например, сосуд высокого давления, предназначенный для содержания технологической жидкости с паровой фазой или воздухом над жидкостью, может быть спроектирован так, чтобы выдерживать вес жидкости до определенной максимальной ожидаемой высоты жидкости. Если сосуд не был спроектирован так, чтобы выдерживать вес при полном заполнении жидкостью, можно было бы испытать этот сосуд, только если он был частично заполнен технологической жидкостью до уровня, дублирующего эффект максимально ожидаемого уровня.

Первоначальное тестирование на утечку при обслуживании
Эта категория тестирования ограничена кодами определенными ситуациями. Например, ASME B31.3 ограничивает использование этого метода для работы с жидкостями категории D. Гидравлические системы категории D считаются безопасными для человека и должны работать при давлении ниже 150 фунтов на кв. Дюйм (1035 кПа) и при температурах от -20 до 366 ° F (от -29 до 185 ° C). Код ASME B31.1, раздел 137.7.1, не разрешает начальные эксплуатационные испытания внешних трубопроводов котла. Однако тот же раздел ASME B31.1 позволяет проводить первоначальные эксплуатационные испытания других систем трубопроводов, если другие типы испытаний на герметичность нецелесообразны. Первоначальные эксплуатационные испытания также применимы к проверке компонентов атомной электростанции в соответствии с Разделом XI Кодекса ASME по котлам и сосудам высокого давления. Как указано, этот тест обычно выполняется при первом запуске системы. В системе постепенно повышается до нормального рабочего давления, как требуется в ASME B31.1, или до расчетного давления, как требуется в ASME B31.3. Затем давление поддерживается на этом уровне, пока проводится проверка на утечки.

Проверка на герметичность в вакууме
Проверка на герметичность в вакууме - это эффективный способ определить, есть ли утечка где-либо в системе. Обычно это делается путем создания вакуума в системе и удержания вакуума внутри системы. Утечка указывается, если захваченный вакуум повышается до атмосферного давления. Производитель компонентов довольно часто использует этот тип проверки на герметичность в качестве проверки на герметичность производства. Однако очень сложно определить место или места утечки, если она существует.Дымогенераторы использовались для определения места втягивания дыма в трубопровод. Это очень сложно использовать, если утечка не достаточно велика, чтобы втягивать весь или большую часть дыма в трубу. Если дыма образуется значительно больше, чем может быть втянут в трубу, дым, который рассеивается в окружающий воздух, может легко скрыть место утечки. Очевидно, что этот метод не подходит для испытания трубопровода при рабочем давлении или выше него, если трубопровод не должен работать в вакууме.

Статическая Головка Испытание на герметичность
Данный метод иногда называют тест на падение, поскольку падение уровня воды в открытом стояка, добавлены к системе для создания необходимого давления, является показателем утечки. После того, как система и опускной заполнена водой, уровень опускной измеряются и отметил. После необходимого периода выдержки высота повторно проверяется, и любое снижение уровня и период выдержки записываются. Любое место утечки определяется визуальным осмотром.

Тестирование утечки галогена и гелия
В этих методах тестирования используется индикаторный газ для определения места утечки и количества утечки. В случае обнаружения утечки галогена в систему загружается газообразный галоген. Датчик галогенного детектора используется для определения утечки индикаторного газа из любого открытого стыка. Детектор утечек галогена, или анализатор, состоит из трубчатого зонда, который всасывает смесь вытекающего газа галогена и воздуха в прибор, чувствительный к небольшим количествам газообразного галогена.

В этом приборе используется диод для определения присутствия газообразного галогена. Утечка газообразного галогена проходит над нагретым платиновым элементом (анодом). Нагреваемый элемент ионизирует газообразный галоген. Ионы стекают на пластину коллектора (катод). Ток, пропорциональный скорости образования ионов и, следовательно, скорости потока утечки, указывается измерителем. Зонд галогенного детектора калибруется с использованием отверстия, через которое проходит известный поток утечки. Детекторный зонд проходит над отверстием с той же скоростью, которая будет использоваться для проверки системы на утечку.Предпочтительным индикаторным газом является хладагент 12, но можно использовать хладагенты 11, 21, 22, 114 или хлористый метилен. Галогены нельзя использовать с аустенитными нержавеющими сталями.

Проверка на утечку гелия также может выполняться в режиме сниффера, как описано выше для галогенов. Однако, кроме того, испытание на утечку гелием может быть выполнено с использованием двух других методов, более чувствительных при обнаружении утечки. Это режим трассера и режим капота или закрытой системы. В режиме индикатора создается вакуум в системе, и гелий распыляется на наружные поверхности соединений, которые проверяются на утечку.Вакуум системы всасывает гелий через любое негерметичное соединение и подает его на гелиевый масс-спектрометр. В режиме вытяжки тестируемая система окружена концентрированным гелием.

Испытание на герметичность гелием в вытяжном шкафу является наиболее чувствительным методом обнаружения утечек и единственным методом, признанным Разделом V Кодекса ASME как количественный. Производители компонентов, требующих герметичного уплотнения, будут использовать вытяжной метод обнаружения утечки гелия в качестве производственного испытания на герметичность. В этих случаях компонент может быть окружен гелием в камере.К компоненту подключается гелиевый течеискатель, который пытается довести внутренние компоненты компонента до вакуума, близкого к абсолютному нулю.

Любая утечка гелия из окружающей камеры в компонент будет втягиваться в гелиевый течеискатель под действием создаваемого им вакуума. Детектор утечки гелия содержит масс-спектрометр, сконфигурированный для определения присутствия молекул гелия. Этот метод тестирования в замкнутой системе позволяет обнаруживать утечки величиной от 1X10 -10 куб. См / с (6.1X10 -12 куб. Дюйм / сек), стандартный атмосферный воздушный эквивалент. Метод замкнутой системы не подходит для измерения большой утечки, которая может затопить детектор и сделать его бесполезным для дальнейших измерений до тех пор, пока из детектора не удастся извлечь каждую молекулу гелия.

Метод закрытой системы не подходит для трубопроводной системы в полевых условиях из-за больших объемов. Также он не показывает место утечки или утечек. Наконец, чувствительность обнаружения утечек с использованием замкнутой системы на много порядков выше, чем обычно требуется.Анализатор гелия является наименее чувствительным методом и может давать ложные показания, если гелий из большой утечки в одном месте системы диффундирует в другие места.

Большая утечка также может затопить детектор, временно сделав его непригодным, пока весь гелий не будет удален из масс-спектрометра. Давление гелия, используемое во всех этих методах, обычно составляет одну или две атмосферы, что достаточно для обнаружения очень небольших утечек. Низкое давление также служит для уменьшения количества гелия, необходимого для испытания.Испытания на утечку гелия редко, если вообще когда-либо, используются для демонстрации того, что система может безопасно выдерживать расчетное давление.

Детекторы утечки гелия

не смогут обнаружить утечки, если компонент или система трубопроводов не станут полностью сухими. Жидкость, содержащаяся в небольшом канале утечки из-за капиллярного действия, может закрыть утечку из-за низкого давления гелия и поверхностного натяжения жидкости. Поэтому требуется большая осторожность при использовании этого подхода в абсолютно сухих условиях.В противном случае эта система может оказаться даже менее чувствительной при обнаружении утечки, чем гидростатическое испытание под высоким давлением. Кроме того, гелиевый течеискатель легко загрязняется маслами и другими соединениями и становится неточным. В полевых условиях обычно не исключается возможность загрязнения течеискателя.

Испытательное давление

Выбранный метод испытания и жидкая испытательная среда вместе с применимыми правилами также устанавливают правила, которым необходимо следовать при расчете требуемого испытательного давления.В большинстве случаев давление, превышающее расчетное, применяется на короткое время, скажем, по крайней мере, 10 минут. Величина этого начального испытательного давления часто как минимум в 1,5 раза превышает расчетное давление для гидростатических испытаний. Однако он может быть другим, в зависимости от того, какой код применим и от того, будет ли испытание гидростатическим или пневматическим.

Кроме того, испытательное давление ни в коем случае не должно превышать давление, которое могло бы вызвать податливость, или максимально допустимое испытательное давление какого-либо компонента, подвергаемого испытанию.В случае ASME B31, раздел 137.1.4 и Норм для котлов и сосудов высокого давления, максимальное испытательное давление не должно превышать 90 процентов выхода для любого компонента, подвергающегося испытанию. Испытательное давление необходимо для демонстрации того, что система может безопасно выдерживать номинальное давление. После этого периода давления, превышающего расчетное, часто допустимо понизить давление до более низкого значения для проверки герметичности. Давление при осмотре поддерживается в течение времени, необходимого для проведения тщательного

Код Тип испытания
ASME B31.1 Гидростатическая (1)
ASME B31.1 Пневматический
ASME B31.1 Первоначальное обслуживание
ASME B31.3 Гидростатический
ASME B31.3 Пневматический
ASME B31.3 Первичное обслуживание (3)
ASME I Гидростатический
ASME III
Раздел 1, подраздел NB
Гидростатический
ASME III
Раздел 1, подраздел NB
Пневматический
ASME III
Раздел 1 Подраздел NC
Гидростатический
ASME III
Раздел 1 Подраздел NC
Пневматический
ASME III
Раздел 1 Подраздел ND
Гидростатический
ASME III
Раздел 1 Подраздел ND
Пневматический
Код Испытательное давление
минимум
ASME B31.1 в 1,5 раза больше конструкции
ASME B31.1 в 1,2 раза больше дизайна
ASME B31.1 Нормальное рабочее давление
ASME B31.3 1,5-кратное исполнение (2)
ASME B31.3 в 1,1 раза больше дизайна
ASME B31.3 Расчетное давление
ASME I В 1,5 раза больше максимально допустимого рабочего давления (4)
ASME III
Раздел 1, подраздел NB
1.В 25 раз больше расчетного давления в системе (5)
ASME III
Раздел 1, подраздел NB
Давление в системе в 1,25 раза больше расчетного (6)
ASME III
Раздел 1 Подраздел NC
1,5-кратное расчетное давление в системе
ASME III
Раздел 1 Подраздел NC
Давление в системе в 1,25 раза больше расчетного
ASME III
Раздел 1 Подраздел ND
В 1,5 раза больше расчетного давления в системе для завершенных компонентов, в 1,25 раза больше расчетного давления в системе для трубопроводных систем
ASME III
Раздел 1 Подраздел ND
1.В 25 раз больше расчетного давления в системе
Код Испытательное давление
максимальное
ASME B31.1 Максимально допустимое испытательное давление для любого компонента или 90 процентов от выхода
ASME B31.1 В 1,5 раза больше расчетного или максимально допустимого испытательного давления для любого компонента
ASME B31.1 Нормальное рабочее давление
ASME B31.3 Не превышать предел текучести
ASME B31.3 В 1,1 раза больше расчетного давления плюс меньшее из 50 фунтов на кв. Дюйм или 10 процентов испытательного давления
ASME B31.3 Расчетное давление
ASME I Предел текучести не должен превышать 90%
ASME III
Раздел 1, подраздел NB
Не превышать пределы напряжений, указанные в расчетном разделе NB-3226, или максимальное испытательное давление любого компонента системы (5)
ASME III
Раздел 1, подраздел NB
Не превышать пределы напряжений, указанные в расчетном разделе NB-3226, или максимальное испытательное давление любого компонента системы
ASME III
Раздел 1 Подраздел NC
Если минимальное испытательное давление превышено на 6 процентов, установить предел по нижнему пределу анализа всех испытательных нагрузок или максимального испытательного давления любого компонента
ASME III
Раздел 1 Подраздел NC
Если минимальное испытательное давление превышено на 6 процентов, установить предел по нижнему пределу анализа всех испытательных нагрузок или максимального испытательного давления любого компонента
ASME III
Раздел 1 Подраздел ND
Если минимальное испытательное давление превышено на 6 процентов, установить предел по нижнему пределу анализа всех испытательных нагрузок или максимального испытательного давления любого компонента
ASME III
Раздел 1 Подраздел ND
Если минимальное испытательное давление превышено на 6 процентов, установить предел по нижнему пределу анализа всех испытательных нагрузок или максимального испытательного давления любого компонента
Код Испытательное давление
время выдержки
ASME B31.1 10 минут
ASME B31.1 10 минут
ASME B31.1 10 минут или время на проверку герметичности
ASME B31.3 Время до завершения проверки герметичности, но не менее 10 минут
ASME B31.3 10 минут
ASME B31.3 Время на проверку на герметичность
ASME I Не указано, обычно 1 час
ASME III
Раздел 1, подраздел NB
10 минут
ASME III
Раздел 1, подраздел NB
10 минут
ASME III
Раздел 1 Подраздел NC
10 или 15 минут на дюйм проектной минимальной толщины стенки для насосов и клапанов
ASME III
Раздел 1 Подраздел NC
10 минут
ASME III
Раздел 1 Подраздел ND
10 минут
ASME III
Раздел 1 Подраздел ND
10 минут
Код Обследование
давление
ASME B31.1 Расчетное давление
ASME B31.1 Ниже 100 фунтов на кв. Дюйм или расчетного давления
ASME B31.1 Нормальное рабочее давление
ASME B31.3 в 1,5 раза больше конструкции
ASME B31.3 Расчетное давление
ASME B31.3 Расчетное давление
ASME I Максимально допустимое рабочее давление (4)
ASME III
Раздел 1, подраздел NB
Давление больше расчетного или испытательное давление в 0,75 раза больше
ASME III
Раздел 1, подраздел NB
Давление больше расчетного или испытательное давление в 0,75 раза больше
ASME III
Раздел 1 Подраздел NC
Давление больше расчетного или испытательное давление в 0,75 раза больше
ASME III
Раздел 1 Подраздел NC
Давление больше расчетного или испытательное давление в 0,75 раза больше
ASME III
Раздел 1 Подраздел ND
Давление больше расчетного или испытательное давление в 0,75 раза больше
ASME III
Раздел 1 Подраздел ND
Давление больше расчетного или испытательное давление в 0,75 раза больше

Примечания:

1. Наружные трубопроводы котла должны пройти гидростатические испытания в соответствии с PG-99 ASME Code Section I.
2. ASME B31.3 гидростатическое давление должно быть выше 1,5-кратного расчетного давления пропорционально пределу текучести при температуре испытания, деленному на прочность при расчетной температуре, но не должно превышать предела текучести при температуре испытания. Если речь идет о сосуде, расчетное давление которого меньше, чем в трубопроводе, и когда сосуд не может быть изолирован, трубопровод и сосуд могут быть испытаны вместе при испытательном давлении сосуда при условии, что испытательное давление сосуда составляет не менее 77 процентов испытательного давления трубопроводов.
3. ASME B31.3: начальные эксплуатационные испытания разрешены только для трубопроводов категории D.
4. Кодекс ASME Раздел I. Давление гидростатических испытаний при температуре не менее 70 ° F (21 ° C) и испытательное давление при температуре менее 120 ° F (49 ° C). Для парогенератора с принудительным потоком, с частями, работающими под давлением, рассчитанными на разные уровни давления, испытательное давление должно быть не менее 1,5-кратного максимально допустимого рабочего давления на выходе пароперегревателя, но не менее 1.25-кратное максимально допустимое рабочее давление любой части котла.
5. Кодекс ASME, раздел III, раздел 1, подраздел NB, пределы испытательного давления определены в разделе NB3226; также компоненты, содержащие паяные соединения, и клапаны, которые перед установкой должны быть испытаны при давлении, в 1,5 раза превышающем расчетное для системы.
6. Кодекс ASME Раздел III, Раздел 1, подраздел NB, давление пневматического испытания для компонентов, частично заполненных водой, должно быть не менее 1.25-кратное расчетное давление системы.

Отказ оборудования, работающего под давлением

Сосуды высокого давления и трубопроводные системы широко используются в промышленности и содержат очень большую концентрацию энергии. Несмотря на то, что их конструкция и установка соответствуют федеральным, государственным и местным нормам и признанным промышленным стандартам, продолжают происходить серьезные отказы оборудования, работающего под давлением.

Существует множество причин выхода из строя оборудования, работающего под давлением: разрушение и истончение материалов в процессе эксплуатации, старение, скрытые дефекты во время изготовления и т. Д.. К счастью, периодические испытания, а также внутренние и внешние проверки значительно повышают безопасность сосуда высокого давления или системы трубопроводов. Хорошая программа испытаний и инспекций основана на разработке процедур для конкретных отраслей или типов судов.

Ряд аварий позволил привлечь внимание к опасностям и рискам, связанным с хранением, обращением и перекачкой жидкостей под давлением. Когда сосуды под давлением действительно выходят из строя, это обычно является результатом разрушения корпуса в результате коррозии и эрозии (более 50% разрушения корпуса).


Судно новой постройки разорвано во время гидроиспытаний

Все сосуды под давлением имеют свои собственные специфические опасности, включая большое накопленное потенциальное усилие, точки износа и коррозии, а также возможный отказ предохранительных устройств контроля избыточного давления и температуры.
Правительство и промышленность отреагировали на потребность в улучшенных испытаниях систем, работающих под давлением, разработав стандарты и правила, определяющие общие требования к безопасности под давлением (Кодекс ASME по котлам и сосудам под давлением, Руководства по безопасности под давлением DOE и другие).
Эти правила определяют требования к реализации программы безопасности при испытаниях под давлением. Очень важно, чтобы конструкторский и эксплуатационный персонал использовал эти стандарты в качестве критериев при написании и реализации программы безопасности при испытаниях под давлением.

Программа испытаний под давлением

Хорошая программа безопасности при испытаниях под давлением должна выявлять производственные дефекты и износ в результате старения, растрескивания, коррозии и других факторов до того, как они вызовут отказ сосуда, и определять (1) может ли сосуд продолжать работу при том же давлении, (2) какое могут потребоваться меры контроля и ремонта, чтобы система давления могла работать при исходном давлении, и (3) необходимо ли снижать давление для безопасной эксплуатации системы.

Все компании, работающие с оборудованием под давлением, почти все имеют расширенные технические инструкции по испытаниям сосудов под давлением и трубопроводных систем. Эти руководящие принципы подготовлены в соответствии со стандартами безопасности давления OSHA, DOT, ASME, местными, государственными и другими федеральными кодексами и стандартами.

Документация включает определение ответственности инженерного, управленческого персонала и персонала по безопасности; общие требования к оборудованию и материалам; процедуры гидростатических и пневматических испытаний для проверки целостности системы и ее компонентов; и руководящие принципы для плана испытаний под давлением, аварийных процедур, документации и мер контроля опасностей.Эти меры включают контроль сброса давления, защиту от воздействия шума, экологический и личный мониторинг, а также защиту от присутствия токсичных или легковоспламеняющихся газов и высокого давления.


Запуск нового резервуара при испытании на пневматическое давление воздухом

Определения испытаний под давлением

  • Изменение - Изменение - это физическое изменение любого компонента, имеющее последствия для конструкции, которые влияют на способность сосуда высокого давления выдерживать давление, выходящее за рамки элементов, описанных в существующих отчетах с данными.
  • Допуск на коррозию - Дополнительная толщина материала, добавленная конструкцией, чтобы учесть потери материала в результате коррозионного или эрозионного воздействия.
  • Коррозионная обработка - Любая услуга системы давления, которая из-за химического или другого взаимодействия с материалами конструкции контейнера, содержимым или внешней средой приводит к растрескиванию контейнера, его охрупчиванию и потере более 0,01 дюйма. толщину за год эксплуатации, или испортить любым способом.
  • Расчетное давление - давление, используемое при расчете компонента давления вместе с совпадающей расчетной температурой металла с целью определения минимально допустимой толщины или физических характеристик границы давления. Расчетное давление для сосудов показано на производственных чертежах, а для трубопроводов максимальное рабочее давление указано в перечне трубопроводов. Расчетное давление для трубопроводов больше на 110% от максимального рабочего давления или на 25 фунтов на кв. Дюйм от максимального рабочего давления.
  • Инженерная инструкция по безопасности (ESN) - Утвержденный руководством документ, описывающий ожидаемые опасности, связанные с оборудованием, и проектные параметры, которые будут использоваться.
  • Высокое давление - Давление газа выше 20 МПа (3000 фунтов на кв. Дюйм) и давление жидкости выше 35 МПа (5000).
  • Промежуточное давление - Давление газа от 1 до 20 МПа (от 150 до 3000 фунтов на кв. Дюйм) и давление жидкости от 10 до 35 МПа (от 1500 до 5000 фунтов на кв. Дюйм).
  • Испытание на утечку - Испытание давлением или вакуумом для определения наличия, скорости и / или местоположения утечки.
  • Низкое давление -Давление газа менее 1 МПа (150 фунтов на кв. Дюйм) или давление жидкости менее 10 МПа (1500 фунтов на кв. Дюйм).
  • Работа в зоне с персоналом - Операция под давлением, которая может проводиться (в определенных пределах) в присутствии персонала.
  • Максимально допустимое рабочее давление (МДРД) - максимальное допустимое давление в верхней части сосуда в его нормальном рабочем положении при рабочей температуре, указанной для данного давления.Это наименьшее из значений, найденных для максимально допустимого рабочего давления для любой из основных частей сосуда в соответствии с принципами, установленными в разделе VIII ASME. МДРД указано на паспортной табличке емкости. МДРД можно принять таким же, как расчетное давление, но по большей части МДРД основывается на изготовленной толщине за вычетом допуска на коррозию. MAWP относится только к сосудам под давлением.
  • Максимальная расчетная температура - максимальная температура, используемая в конструкции, и не может быть ниже максимальной рабочей температуры.
  • Максимальное рабочее давление (MOP) - Максимальное давление, ожидаемое во время работы. Обычно это на 10-20% ниже МДРД.
  • Минимально допустимая температура металла (MAMT) - Минимальная температура для существующего резервуара, позволяющая выдерживать испытания или рабочие условия с низким риском хрупкого разрушения. MAMT определяется путем оценки сосудов под давлением, построенных до 1987 года. Этот термин используется в API RP 579 для оценки хрупкого разрушения существующего оборудования.Это может быть одна температура или диапазон допустимых рабочих температур в зависимости от давления.
  • Минимальная расчетная температура металла (MDMT) - Минимальная температура металла, используемая при проектировании сосуда высокого давления. MDMT является термином кода ASME и обычно отображается на паспортной табличке сосуда или в форме U-1 для сосудов, спроектированных в соответствии с ASME Section VIII, Division 1, издание 1987 г. или более поздней версии.
  • МПа - Абсолютное давление в единицах СИ. 1 атмосфера (14,7 фунта на кв. Дюйм) равна 0.1 МПа.
  • Процедура эксплуатационной безопасности (OSP) - Документ, используемый для описания средств управления, необходимых для обеспечения того, чтобы риски, связанные с потенциально опасным исследовательским проектом или уникальной деятельностью, находились на приемлемом уровне.
  • Оборудование, работающее под давлением - Любое оборудование, например сосуды, коллекторы, трубопроводы или другие компоненты, которое работает при давлении выше или ниже (в случае вакуумного оборудования) атмосферного давления.
  • Сосуд под давлением - Компонент, работающий под давлением относительно большого объема (например, сферический или цилиндрический контейнер), с поперечным сечением больше, чем соответствующий трубопровод.
  • Контрольное испытание - Испытание, в котором прототипы оборудования подвергаются воздействию давления для определения фактического выхода или давления разрыва (используется для расчета МДРД).
  • Дистанционное управление - Операция под давлением, которую нельзя проводить в присутствии персонала. Оборудование должно быть установлено в испытательных камерах, за сертифицированными заграждениями или работать из безопасного места.
  • Фактор безопасности (SF) - Отношение предельного (т. Е. Разрыва или отказа) давления (измеренного или рассчитанного) к МДРД.Фактор безопасности, связанный с чем-то другим, кроме давления отказа, должен быть обозначен соответствующим нижним индексом.

Коды, стандарты и ссылки

Американское общество инженеров-механиков (ASME)

  • Котлы и сосуды под давлением Код: Раздел VIII Сосуды под давлением
  • ASME B31.3 Трубопроводы для химических заводов и нефтеперерабатывающих заводов
  • ASME B16.5 Трубные фланцы и фланцевые фитинги

Американское общество испытаний материалов (ASTM)

  • ASTM E 1003 Стандартный метод испытаний на гидростатическую герметичность

Американский институт нефти (API)

  • RP 1110 Испытание давлением стальных трубопроводов для транспортировки газа, нефтяного газа, опасных жидкостей...
  • API 510 Техническое обслуживание, проверка, оценка, ремонт и изменение
  • Обжиговые обогреватели по API 560 для нефтеперерабатывающих заводов общего назначения
  • API 570 Осмотр, ремонт, изменение и повторная оценка эксплуатационных трубопроводных систем
  • API 579 Проект рекомендованной практики API для пригодности к эксплуатации

Роберт Б. Адамс

  • Президент и главный исполнительный директор EST Group, Inc. Харлейсвилл, Пенсильвания

Интересные статьи об отказе при испытаниях давлением

Отказ сосуда под давлением во время пневматического испытания

Отказ сосуда под давлением во время гидроиспытаний

Отказ сосуда под давлением во время испытания воздуха

Замечание (и) автора...

Испытания под давлением ASME B31.3
Системы трубопроводов

обычно проектируются и изготавливаются в соответствии с применимыми нормами. Конечно, использование ASME B31.3 может быть применимо к судам, перевозящим нефть, но вы действительно должны следовать коду, для которого была разработана система трубопроводов. Поскольку я знаком с B31.3, а не с эквивалентом в Европе (или другой стране), я буду основывать свой ответ на B31.3.

ASME B31.3 требует «проверки герметичности» системы трубопроводов. Это не структурный тест, это всего лишь проверка, чтобы определить, есть ли в системе точки утечки.* С другой стороны, существуют нормы, которые могут потребовать структурных испытаний, например, по нормам для котлов и сосудов высокого давления. В этом случае проводится гидростатическое испытание, чтобы убедиться, что резервуар и присоединенные к нему трубопроводы являются конструктивными, а не только герметичными.

ASME B31.3, п. 345.1 гласит:
До ввода в эксплуатацию и после завершения соответствующих обследований, требуемых п. 341, каждая система трубопроводов должна быть испытана на герметичность. Испытание должно представлять собой гидростатическое испытание на герметичность в соответствии с п.345.4, за исключением случаев, предусмотренных в данном документе.

Если владелец считает гидростатическое испытание на герметичность нецелесообразным, либо пневматическое испытание в соответствии с п. 345.5 или комбинированное гидростатико-пневматическое испытание в соответствии с п. 345.6 может быть заменен, учитывая опасность энергии, хранящейся в сжатом газе.

Таким образом, согласно нормативам, испытание на герметичность с использованием воздуха может быть выполнено, если владелец системы считает гидростатическое испытание нецелесообразным.

Важно понимать, что давление, при котором проводится испытание, является функцией расчетного давления.Расчетное давление является функцией допустимых пределов напряжений в трубопроводе, которая также является функцией рабочей температуры.

  • Для гидростатических испытаний, п. 345.4.2 требует давления, превышающего расчетное давление не менее чем в 1,5 раза.
  • Для пневматического испытания, п. 345.5.4 требует давления не менее 110% от расчетного.

Следующим шагом для инженера (предпочтительно проектировщика трубопроводной системы или специалиста по анализу напряжений) является создание процедур испытаний под давлением.Эти процедуры испытания под давлением рассматривают возможность хрупкого разрушения при низких температурах, что может быть проблемой при указанных температурах. Процедуры испытания под давлением на самом деле представляют собой набор процедур (обычно), которые включают такие вещи, как метод создания давления в системе, положения клапана, снятие предохранительных устройств, изоляция частей системы трубопроводов и т. Д.

Относительно низкой температуры, п. 345.4.1 гласит: «Жидкость должна быть водой, за исключением случаев, когда существует возможность повреждения из-за замерзания или неблагоприятного воздействия воды на трубопровод или технологический процесс (см. Параграф.F345.4.1). В этом случае можно использовать другую подходящую нетоксичную жидкость. "Итак, гликоль / вода разрешены.

Если испытание должно проводиться пневматически, испытательное давление должно быть увеличено до 25 фунтов на квадратный дюйм, после чего должна быть проведена предварительная проверка, включая осмотр всех соединений. Настоятельно рекомендуется использование низкотемпературной пузырьковой жидкости.

Итак, вывод:

  1. Если вам дали задание провести гидроиспытание при 16 бар, то это должно быть 1.5-кратное расчетное давление 10,67 бар. Следовательно, согласно B31.3, пневматическое испытание следует проводить не при 16 бар, а при 1,1-кратном расчетном давлении или 11,7 бар. Доведите пневматическое давление до 11,7 бар.
  2. Возможность хрупкого разрушения должна быть рассмотрена соответствующим инженером. В случае температуры ниже 0 ° C, используемый материал следует проверить, чтобы убедиться, что он не ниже минимально допустимой температуры для этой стали.
  3. Опытный инженер должен разработать набор процедур испытаний под давлением.В этих процедурах необходимо указать, какие участки трубы проходят испытания, в каких положениях следует размещать клапаны, какие предохранительные устройства необходимо снять (или установить) и т. Д.
  4. Пневматическое испытание необходимо начинать при давлении 25 фунтов на кв. Дюйм, а перед повышением давления необходимо провести предварительную проверку на утечки.
  5. Самое главное, знающий инженер должен также проверить проектную спецификацию трубопровода на предмет всех требований, относящихся к испытаниям на герметичность или давление.

Хотя B31.3 описывает это как «испытание на герметичность», когда выполняется гидростатическое испытание в 1,5 раза больше расчетного, это влияет на испытание конструкции.

Пожалуйста, прочтите статью: Департамент труда США, OSHA

.

Неразрушающий контроль - Гидростатические испытания напорных трубопроводных систем на практике

Гидростатические испытания напорных трубопроводных систем на практике

Гидростатические испытания напорных трубопроводов - обязательное мероприятие перед окончательной доработкой любой новой или модифицированной системы трубопроводов. Это заключительная проверка механической целостности всей системы, которой следует строго придерживаться, так как после этой операции система трубопроводов должна быть введена в эксплуатацию. Это испытание проводится при давлении л.В 5 раз выше расчетного давления системы независимо от условий эксплуатации системы трубопроводов. В этой статье обсуждаются некоторые из основных требований к гидростатическим испытаниям напорных трубопроводов согласно ASME B31.3 для технологических трубопроводов и, в частности, даются рекомендации по некоторым вопросам, которые непосредственно не рассматриваются в кодексе.

Некоторые инструкции

  • Все стыки в испытательной секции должны быть доступны во время испытаний и не должны быть окрашены, изолированы, залиты или иным образом покрыты до тех пор, пока испытания не будут завершены удовлетворительно в соответствии с требованиями спецификации.Все оборудование и трубопроводы, подлежащие испытанию под давлением, должны быть тщательно очищены от грязи, сварочного шлака, строительного мусора и других посторонних предметов.
  • Все вентиляционные отверстия и другие соединения, которые могут служить в качестве вентиляционных отверстий, должны быть открыты во время заполнения, чтобы весь воздух был выпущен до подачи испытательного давления в систему. Вентиляционные отверстия должны быть установлены в высоких точках. Должны быть предусмотрены точки слива жидкости после испытаний.
  • Оборудование, которое не должно подвергаться испытанию под давлением, должно быть отключено от трубопровода или заблокировано во время испытания.
    Временные лопаты и заглушки, устанавливаемые для целей испытаний, должны быть сконструированы так, чтобы выдерживать испытательное давление без деформации. Во время испытания должно быть ясно видно наличие лопаток. Рекомендуемая практика заключается в использовании стандартных глухих фланцев согласно ASME B16.5 или B16.47 и лопаток ASME B16.48.
  • Пружинные опоры должны быть ограничены или удалены, а сильфонный компенсатор должен быть удален во время гидростатических испытаний.
    Трубопровод, поддерживаемый пружиной или противовесом, должен быть временно заблокирован до степени, достаточной для выдерживания веса испытательной среды.Удерживающие штифты нельзя снимать с пружинных опор до завершения испытания и опорожнения системы.
    Следует проявлять осторожность, чтобы избежать перегрузки любых частей опорных конструкций во время гидростатических испытаний.
  • Должны быть установлены заграждения и, где это возможно, должны быть сделаны объявления для громкого оповещения и процедуры ограничения доступа, такие как разрешение на работу, должны быть выполнены до начала создания давления. Ни при каких обстоятельствах нельзя допускать кого-либо, кроме уполномоченного лица, внутрь защитных ограждений.
  • Важным аспектом является то, что материалы, используемые в системах давления, соответствуют всем необходимым испытаниям, все материалы сертифицированы, и что инженер сделал правильный выбор материалов. (см. в главном меню «Общества» многочисленные стандарты материалов ASTM)
  • Гидростатическое испытание должно проводиться после завершения всех горячих работ на определенной системе трубопроводов. Горячие работы включают все, что связано со сваркой или послесварочной термообработкой (PWHT).
  • Все радиографические и ультразвуковые проверки должны проводиться до начала испытания под давлением.Проведение 100% рентгенографии всех сварных соединений гарантирует, что ваши сварные соединения не имеют дефектов, но никогда не может гарантировать механическую целостность системы. Также следует отметить, что нельзя отказываться от радиографического / ультразвукового контроля, если трубопровод должен быть подвергнут гидростатическим испытаниям.
  • Индивидуальная системная документация, то есть испытательный комплект, должна быть доступна перед любым испытанием и должна включать такую ​​информацию, как пределы испытания, испытательное давление, испытательная среда, продолжительность испытания, заглушки, заглушки, вентиляционные и дренажные отверстия.
  • Использование размеченных идентификаторов PandId в сочетании с регистрами изоляции следует использовать для определения местоположения жалюзи, клапанов, вентиляционных отверстий и стоков.
  • Испытательное оборудование, такое как насосы, коллектор, регистраторы давления и температуры, манометры, должно соответствовать требованиям калибровки / сертификации (в соответствии с процедурами компании) и подключаться к самому нижнему удобному соединению в системе для обеспечения наилучших результатов.
  • Регулирующие клапаны и блок с мягким уплотнением Клапаны должны быть сняты с трубопровода перед испытанием и заменены трубными катушками.
  • У обратных клапанов
  • должна быть снята заслонка или поршень для испытания, если давление не может быть расположено на стороне входа клапана. Блокировочное устройство поворотного пальца закрылка должно быть восстановлено вместе с закрылком, и после завершения испытания должна быть установлена ​​новая прокладка крышки.
  • Трубопроводы, которые обычно открыты для атмосферы, такие как стоки, вентиляционные отверстия, выпускные трубопроводы из устройств для сброса давления, канализационные трубы и дымовая труба после уплотнительного барабана, не должны подвергаться испытательному давлению трубопровода
  • Вращающееся оборудование, такое как насосы, турбины и компрессоры.Системы машинной смазки и уплотнительного масла, на которые может повлиять присутствие воды, не должны подвергаться испытательному давлению трубопровода.
  • Фильтрующие элементы, фильтрующие элементы, компенсаторы и устройства для сброса давления, такие как разрывные мембраны и предохранительные клапаны. Все манометры с индикацией местного монтажа.

Подготовка и тестирование

  • Манометры должны устанавливаться как в нижней, так и в верхней точке при испытании систем большого объема.
  • Система заполняется с самой низкой доступной точки; все вентиляционные отверстия и соединения в верхней точке должны быть открыты во время этой операции, чтобы обеспечить выход воздуха из системы.
  • После того, как система будет полностью вентилирована, все вентиляционные и дренажные отверстия должны быть закрыты или заглушены. Убедитесь, что клапаны на месте и открываются / закрываются по мере необходимости.
  • Поддерживайте давление в течение 10 минут, а затем постепенно увеличивайте давление с шагом в одну десятую от испытательного давления, пока не будет достигнуто испытательное давление. Инспектор по контролю качества рекомендует обходить всю систему трубопроводов и проверять наличие утечек. Каждая длина трубопровода, сварных швов, болтовых соединений должна быть визуально проверена на предмет утечек.Продолжительность этой деятельности зависит от участка трубопроводной системы. Для больших трубопроводных систем времени, затраченного на это действие, достаточно для проведения гидростатического испытания. В случае системы трубопроводов с меньшим пролетом, время может составлять 1 час в качестве стандартной практики.
  • При обнаружении утечки из фланцевого соединения не рекомендуется выполнять затяжку, пока давление в системе не снизится как минимум до 70%. Утечка из сварного соединения, основного металла трубопровода или любого другого места, где могут потребоваться горячие работы, должна устраняться только после сброса давления в испытуемом трубопроводе.
  • После устранения любых утечек в системе снова поэтапно повышается давление до испытательного давления.
  • Тест должен быть засвидетельствован и принят третьей стороной, представителем клиента или ответственным лицом в компании и подписан как принятый.
  • Давление и температура окружающей среды должны регистрироваться на протяжении всего цикла испытаний. Эти таблицы должны быть частью документации по гидростатическим испытаниям.
  • По завершении испытания давление в системе должно быть сброшено с помощью контролируемых средств, а все вентиляционные отверстия должны быть открыты перед сливом системы, чтобы избежать возникновения вакуума в системе.
.

Неразрушающий контроль - Риски пневматических испытаний сосудов под давлением, теплообменников, колонн, трубопроводов и т. Д.

Многие люди не знают или не осознают, что испытание под давлением может быть очень опасным.

Пневматические испытания широко используются для достижения минимального времени простоя, экономии и удобства испытаний по сравнению с гидростатическими испытаниями. Также полезно обнаруживать очень мелкие пути утечки, которые не могут быть обнаружены при гидростатических испытаниях.

Пневматическое испытание трубопроводов и сосудов при испытательном давлении от среднего до высокого или при низком испытательном давлении с большим объемом более опасно, чем испытание гидростатическим давлением, поскольку запасенная энергия намного больше в случае сжатых газов.Однако воздух (как и все газы) сжимаем, и в результате в газ нужно вкладывать гораздо больше энергии, чтобы поднять его давление.
Фактически, в диапазонах давлений, обычно используемых для испытания систем водяных трубопроводов, в сжатом газе хранится в 200 раз больше энергии по сравнению с водой при том же давлении и объеме.
Итак, если соединение, труба или любой другой компонент выйдет из строя под испытательным давлением при использовании сжатого газа, энергия может высвободиться со смертельной силой!

Опасности, связанные с потерей защитной оболочки во время пневматических испытаний под давлением, включают как избыточное давление взрыва, так и ракеты.В приложениях, где испытания под давлением с жидкостями нежелательны, например, в криогенных системах трубопроводов и резервуаров, испытания пневматическим давлением могут быть оправданы только тогда, когда осторожность при изготовлении и неразрушающий контроль резервуаров и трубопроводов снижает вероятность потери герметичности до такой степени. При небольшом значении риск является приемлемым.

Опасности из-за избыточного давления из-за разрыва сосуда или системы трубопроводов

Температура кипения СПГ при атмосферном давлении составляет приблизительно -160 ° C, любая остаточная вода, оставшаяся в оборудовании, например, при гидравлических испытаниях под давлением, нежелательна.Поэтому пневматические испытания под давлением часто используются для СПГ и других трубопроводов и сосудов, в которых необходимо избегать попадания влаги. Как уже упоминалось, запасенная энергия сжатого газа очень высока, поэтому разрыв системы испытания трубопроводов во время испытания пневматическим давлением может высвободить много энергии. Повреждение из-за разрыва может быть вызвано ударными волнами, летящими осколками снарядов из разорванного трубопровода, а также неограниченным перемещением трубопроводов и оборудования, приводимых в движение выходящим газом. Фактически, в промышленности криогенного газа в прошлом были случаи пневматических испытаний под давлением, которые иногда приводили к серьезным травмам и серьезному повреждению оборудования.

Чтобы устранить риски, связанные с испытанием пневматическим давлением, многие компании пытаются ограничить количество запасенной энергии в испытательной системе до предписанного максимального значения, ограничивая размер каждой испытательной системы. Этот подход часто непрактичен для трубопроводов высокого давления типичных диаметров из-за серьезных ограничений, которые он накладывает на размер каждой испытательной системы. Следовательно, такой подход может привести к неоправданно большому количеству тестовых систем. Попытка выделить и протестировать большое количество тест-систем может оказаться непрактичной.Когда подход ограничения количества хранимой энергии становится непрактичным, альтернативный подход, такой как описанный здесь, может предложить лучший вариант. Независимо от того, какой подход будет выбран, необходимо принять во внимание многие соображения, изложенные в этой статье, для безопасного выполнения пневматических испытаний под высоким давлением.

Разнообразные меры могут повысить безопасность пневматических испытаний. Первостепенное значение имеют меры по обеспечению механической целостности сосудов и систем трубопроводов, подвергающихся испытаниям.Эти меры включают методы проектирования, изготовления и контроля.

Также необходимо запретить персоналу входить в запретные зоны (зона, в которую запрещен вход персонала), окружающие тестируемую емкость или трубопроводную систему, и проводить испытания ночью или в выходные дни, когда поблизости от места проведения испытаний мало людей. .

Опасности от избыточного давления

Разрыв системы трубопроводов под давлением вызывает взрывную волну.

Пневматические испытания под давлением, запланированные для систем трубопроводов для одного терминала СПГ, достигли 121 бар изб., В зависимости от класса и размера испытываемых трубопроводов.Такое высокое давление может привести к разрушительному избыточному давлению в атмосфере в пределах запретной зоны из-за взрывной волны или ударной волны, которая возникает при разрыве испытываемой системы трубопроводов. Более низкие испытательные давления также могут представлять значительную опасность. Например, разрыв определенного 8-дюймового участка трубы при испытательном давлении 18 бар изб. Может привести к избыточному давлению взрыва 0,5 фунта на кв. Дюйм (0,0345 бар изб.) На расстоянии 28 м.

Избыточное давление может привести к травмам персонала и повреждению оборудования. Избыточное давление - это локальное увеличение атмосферного давления воздуха, связанное с прохождением ударной волны.

Избыточное давление, которое сопровождает отказ системы трубопроводов, причиняет вред, который зависит от величины и продолжительности ударной волны. Типичные повреждающие эффекты от избыточного давления перечислены ниже:

  • 0,4 фунта на кв. Дюйм (0,0276 бар изб.) - Ограниченные незначительные структурные повреждения зданий
  • От 0,0345 до 0,0690 бар изб. (Изб. От 0,5 до 1 фунта на кв. Дюйм) - Разрушение стекла с проникающей скоростью тела
  • 0,7 фунта на кв. Дюйм (0,0483 бар изб.) - Незначительные повреждения конструкций дома
  • 1 фунт / кв. Дюйм (0.0690 барг) - частичное повреждение конструкций дома; сделана нежилой
  • 1 фунт / кв. Дюйм изб. (0,0690 бар изб.) - 95% защита барабанной перепонки с помощью берушей
  • 1 фунт / кв. Дюйм изб. (0,0690 бар изб.) - Люди, сбитые с ног, потенциально могут серьезно пострадать

Избыточное давление может повлиять на большую часть прилегающей территории, окружающей проверяемый трубопровод. Таким образом, минимальная зона исключения в данной работе определяется как зона в пределах радиуса, за пределами которой избыточное давление от разрыва тестируемой системы трубопроводов не будет превышать 0.5 фунтов на квадратный дюйм (0,0345 бар изб.).

Интересные статьи об отказе при опрессовке

  • Отказ сосуда под давлением во время пневматического испытания
  • Отказ сосуда под давлением во время гидроиспытаний
  • Отказ сосуда под давлением во время испытания воздухом
.0,714)))

Замечание (и) автора ...

Какое безопасное расстояние для испытаний под давлением?

За эти годы я провел сотни испытаний под давлением и собрал много документации об этом методе неразрушающего контроля. Что касается меня, я могу очень кратко ответить:

Безопасное расстояние определить заранее сложно или невозможно.

На рисунке ниже показан компонент трубопровода, который запускается при испытании пневматическим давлением.Я не знаю точных обстоятельств, но что-то пошло не так.
Если бы вам нужно было определить безопасное расстояние для этого испытания под давлением, смогли бы вы это предоставить?

Качественные различия

Воздух сжимаемый

  • Энергоаккумулятор большой
  • Изменение давления "пропорционально" изменению объема [P1V1 = P2V2]
  • Объемный модуль, K = 20,6 фунтов на кв. Дюйм
  • Воздушный шар, наполненный большим количеством воздуха, мгновенно выделяет энергию

Вода несжимаемая

  • Накопление энергии минимальное
  • Давление изменяется на конечную величину при бесконечно малом изменении объема
  • Объемный модуль, K = 316,000 фунтов на кв. Дюйм K = - Δ P / [ΔV / V]
  • Баллон, наполненный водой, не «лопается», нет энергии сжатия

Сравнения

Какова накопленная энергия в трубе 42 NPS, длиной 36 футов и давлением 7?5 фунтов на кв. Дюйм?

Гидростатические испытания
Пневматические испытания

Как относиться к различиям?

  • 4,44 фунт-силы-фут - это небольшое число, которое легко понять
  • А как насчет 294 815 фунт-футов?
  • Внедорожник , движущийся со скоростью 42 миль / ч [68 км / ч], обладает таким количеством энергии
  • Обычно сравнение внезапного высвобождения энергии производится с эквивалентом 294 815 фунт-футов = 0,2 фунта в тротиловом эквиваленте
  • тротиловый эквивалент, выраженный как 1 кг тротила * = 4.184 x 106 Дж [1], или 1 фунт в тротиловом эквиваленте * эквивалент = 1,4 x 106 фунт-футов
  • * Обратите внимание, что некоторые источники дают 1 кг в тротиловом эквиваленте = 4,63 x 106 Дж

Актуальная практика!

Многие люди не подозревают об опасности испытания под давлением. Каждый день я вижу практики, которые могут и должны быть лучше. Испытание давлением часто рассматривается как побочный вопрос, поэтому ему уделяется меньше внимания.
Прогресс не может быть достигнут с помощью опрессовки, но с помощью сварки и сборки последнее гораздо важнее для подрядчика.

Для опрессовки компонента, который будет использоваться в эксплуатации, давление обычно составляет 1,3–1,5 от расчетного давления, что препятствует деформации материала, но подвергает его большей нагрузке, чем при эксплуатации. Инспекторы ползают по всей установке в поисках подтеков.
Пневматические испытания проводятся при меньшем давлении 1,1–1,25 от расчетного давления без учета опасности. Однако инспекторам все же приходится ползать по агрегату в поисках утечек.

Я уверен, что есть еще много возможностей для улучшения с точки зрения испытаний под давлением.
Лично у меня было всего два инцидента во время опрессовки. Оба были связаны с ненадежным материалом трубы.

Мой собственный топ-5 причин неудачных испытаний под давлением.

  1. Установлена ​​неправильная прокладка
  2. Клапаны, прошедшие испытание
  3. Без дренажа и вентиляции
  4. Неправильный момент затяжки болтов
  5. Сомнительный материал трубопровода

Лично я считаю, что большинство несчастных случаев можно предотвратить во время испытаний под давлением, если будет соблюден ряд важных условий перед испытанием под давлением.

.

Смотрите также