Опрессовка труб что это такое


Опрессовка системы отопления своими руками: порядок действий, видео

Чтобы система отопления не отказала в самый напряженный момент, отопительный сезон прошел без проблем, необходимо периодически проверять состояние оборудования, выявлять все изношенные детали. Такая проверка называется «опрессовка системы отопления», проводится она по определенным правилам. 

Что такое опрессовка системы отопления и водоснабжения

Содержание статьи

Отопление и водоснабжение — две системы, состоящие из большого количества самого разнообразного оборудования. Как известно, работоспособность любой многокомпонентной системы определяется самым слабым элементом — при выходе его из строя она останавливается полностью или частично. Чтобы выявить все слабые места и проводится опрессовка отопления и водоснабжения. Если говорить простым языком, специально поднимается давление намного выше рабочего, закачивая жидкость. Делают это при помощи специального оборудования, контролируют давление при помощи манометра. Второе название опрессовки — гидравлические испытания. Наверное, понятно почему.

Опрессовка отопления проводится после любого ремонта или перед отопительным сезоном

Когда проводится опрессовка системы отопления, давление поднимают на 25-80% в зависимости от типа труб, радиаторов, другого оборудования. Понятное дело, что такое испытание выявляет все слабые места — все, что не имеет запаса прочности, ломается, в изношенных трубах и ненадежных соединениях появляются течи. Устранив все выявленные неполадки, обеспечиваем работоспособность своего отопления или водоснабжения на некоторое время.

Если речь идет о централизованном отоплении, то опрессовка обычно проводится сразу после окончания сезона. В таком случае имеется приличный промежуток времени для ремонта. Но это не единственный случай, когда проводятся подобные мероприятия. Опрессовка еще проходит после ремонта, замены любого элемента. В принципе, это понятно, — надо проверить, насколько надежно новое оборудование и соединения. Например, вы спаяли из полипропиленовых труб отопление. Надо проверить, насколько качественными получились соединения. Сделать это можно при помощи опрессовки.

Если говорить об автономных системах в частных домах или квартирах, то новое или отремонтированное водоснабжение проверяется обычно просто пуском воды, хотя и тут проверка на прочность не помешает. А вот отопление желательно испытывать «на полную», причем и перед вводом в эксплуатацию, и после ремонта. Имейте в виду, что те трубопроводы, которые прячутся в стены, в пол или под подвесной потолок, необходимо испытать до того момента, как их закроют. Иначе, если при испытаниях окажется, что там есть утечки, придется все разбирать/разбивать и устранять проблемы. Мало кого это обрадует.

Оборудование и периодичность испытаний

Опрессовка централизованных систем проводится персоналом с использованием штатных средств, потому о ней говорить вряд ли стоит. А вот о том, чем испытывают частное отопление и водоснабжение, наверняка знают не все. Это специальные насосы. Есть они двух типов — ручные и электрические (автоматические). Ручные опрессовочные насосы автономны, давление нагнетается при помощи рычага, контролируют созданное давление по встроенному в прибор манометру. Подобные насосы можно применять для небольших систем — качать достаточно сложно.

Ручной опрессововчный аппарат

Электрические насосы для опрессовки — более сложное и дорогостоящее оборудование. В них обычно заложена возможность создавать определенное давление. Его задает оператор, а «нагоняется» оно автоматически. Подобное оборудование покупают фирмы, занимающиеся опрессовкой профессионально.

Согласно СНиПу гидравлическое испытание систем отопления должно проводиться ежегодно, перед началом отопительного сезона. Это относится и к частным домам тоже, но данную норму мало кто выполняет. Проверяют в лучшем случае, раз в 5-7 лет. Если вы не собираетесь тестировать свое отопление ежегодно, то смысла покупать опрессовочный аппарат нет. Самый дешевый ручной стоит порядка 150$, а хороший — от 250$. В принципе, можно взять его на прокат (обычно есть в фирмах, торгующих составляющими для систем отопления или в конторах по прокату стойинвентаря). Сумма выйдет небольшая  — нужен вам прибор на несколько часов. Так что это — неплохой выход.

Вызывать спецов или делать своими руками

Если вам для каких-то целей требуется акт опрессовки системы отопления или горячего водоснабжения, у вас только один выход — заказать эту услугу в специализированной организации. Стоимость опрессовки отопления вам могут озвучить только индивидуально. Она зависит от объема системы, ее строения, наличия запорных кранов и их состояния. Вообще, считают стоимость исходя из тарифа за 1 час работы, а она колеблется от 1000 руб/час до 2500 руб/час. Придется звонить в разные организации и справляться у них.

У фирм, занимающихся гидравлическими проверками систем, оборудование более серьезное

Если вы модернизировали отопление или горячее водоснабжение собственного дома, и точно знаете, что трубы и оборудование у вас в нормальном состоянии, в них нет солей и отложений, можете проводить опрессовку самостоятельно. Никто у вас требовать акты проведения гидравлических испытаний не будет. Даже если вы увидели, что трубы и радиаторы у вас засорены, вы можете промыть все самостоятельно, после чего опять-таки протестировать. Если же вам просто не хочется заниматься этим, можно вызвать специалистов. Они сразу и почистят систему и проведут ее опрессовку, да еще выдадут вам акт.

Акт гидростатического испытания системы (опрессовки)

Процесс опрессовки

Опрессовка систем отопления частного дома начинается с отключения от системы котла отопления, автоматических воздухоотводчиков и расширительного бака. Если на это оборудование ведут запорные краны, можно закрыть их, но если краны окажутся неисправными, расширительный бак точно выйдет из строя, а котел — в зависимости от давления, которое на него подадите. Потому расширительный бак лучше снять, тем более, что сделать это несложно, ну а в случае с котлом придется надеться на исправность кранов. Если на радиаторах стоят терморегуляторы, их также желательно снять — они не рассчитаны на высокое давление.

Иногда тестируется не все отопление, а только какая-то часть. Если это возможно, ее отсекают при помощи запорной арматуры или устанавливают временные перемычки — сгоны.

Есть два важных момента: опрессовка может проводиться при температуре воздуха не ниже +5°C, заполняется система водой с температурой не выше +45°C.

Далее процесс такой:

  • Если система была в эксплуатации, сливается теплоноситель.
  • К системе подключается опрессовщик. От него отходит шланг, заканчивающийся накидной гайкой. Этот шланг и подключают к системе в любом подходящем месте, хоть на месте снятого расширительного бака или вместо сливного крана.
  • В емкость опрессовочного насоса наливается вода, при помощи насоса закачивается в систему.

    Аппарат подключается к любому доступному входу — на подающем или обратном трубопроводе — неважно

  • Перед поднятием давления надо удалить из системы весь воздух. Для этого можно немного прокачать систему при открытом сливном кране или спустить его через воздухоотвочики на радиаторах (краны Маевского).
  • Система доводится до рабочего давления, выдерживается не менее 10 минут. За это время спускается весь оставшийся воздух.
  • Давление повышается до проверочного, выдерживается некоторый промежуток времени (регламентируется нормативами Минэнерго). За время испытания проверяются все приборы и соединения. Их осматривают, на предмет появления течи. Причем течью считается даже слегка влажное соединение (запотевание тоже требует устранения).
  • Во время опрессовки контролируется уровень давления. Если на протяжении испытания его падение не превышает норму (прописано в СНиПе), система считается исправной. Если давление упало хоть немного ниже нормы, надо искать утечку, устранять ее, потом начинать опрессовку снова.

Как уже говорилось, опрессовочное давление зависит от типа испытываемого оборудования и системы (отопление или горячее водоснабжение). Рекомендации Минэнерго, изложенные в «Правилах технической эксплуатации тепловых энергоустановок» (п. 9.2.13) для удобства пользования сведены в таблицу.

Тип испытываемого оборудованияИспыательное давлениеДлительность испытанияРазрешенное падение давления
Элеваторные узлы, водонагреватели1 МПа(10 кгс/см2)5 минут 0,02 МПа (0,2 кгс/см2)
Системы с чугунными радиаторами 0,6 МПа (6 кгс/см2)5 минут 0,02 МПа (0,2 кгс/см2)
Системы с панельными и конвекторными радиаторами 1 МПа (10 кгс/см2)15 минут 0,01 МПа (0,1 кгс/см2)
Системы горячего водоснабжения из металлических трубрабочее давление+ 0,5 МПа (5 кгс/см2), но не более 1 МПа (10 кгс/см2)10 минут0,05 МПа (0,5 кгс/см2)
Системы горячего водоснабжения из пластиковых трубрабочее давление+ 0,5 МПа (5 кгс/см2), но не более 1 МПа (10 кгс/см2)30 минут0,06 МПа (0,6 кгс/см2), с дальнейшей проверкой в течении 2 часов и максимальным падением 0,02 МПа (0,2 кгс/см2)

Обратите внимание, что для тестирования отопления и водопровода из пластиковых труб, время выдержки тестового давления 30 минут. Если за это время никаких отклонений не обнаружено, система считается успешно прошедшей опрессовку. Но испытание продолжают еще 2 часа. И за это время падение давления в системе не должно превышать норму — 0,02 МПа (0,2 кгс/см2).

Таблица соответствия разных единиц измерения давления

С другой стороны, в СНИП 3.05.01-85 (п 4.6) есть другие рекомендации:

  • Испытания систем отопления и водоснабжения проводить давлением в 1,5 от рабочего, но не ниже 0,2 МПа (2 кгс/см2) .
  • Система считается исправной, если через 5 минут падение давления не превысит 0,02 МПа (0,2 кгс/см).

Какими нормами пользоваться — вопрос интересный. Пока действуют оба документа и определенности нет, так что правомочны оба. Надо подходить к каждому случаю индивидуально, учитывая максимальное давление, на которое рассчитаны ее элементы. Так рабочее давление чугунных радиаторов — не более 6 Атм, соответственно, испытательное давление будет 9-10 Атм. Примерно также стоит определяться со всеми другими компонентами.

Опрессовка воздухом

Не везде и не всегда есть возможность взять в аренду опрессовщик, как и купить его. Например, надо протестировать отопление на даче. Оборудование специфичное и шансов на то, что у знакомых оно есть очень малы. В таком случае опрессовка системы отопления производится воздухом. Для его нагнетания можно использовать любой компрессор, хоть автомобильный. За давлением следят по подключенному манометру.

Такая опрессовка менее удобна и не совсем корректна. Отопление и водопровод рассчитаны на транспортировку жидкостей, а они намного плотнее воздуха. Там, где вода не будет даже сочиться, воздух выйдет. Потому, с большой долей уверенности можно сказать, что утечка воздуха у вас будет — где-то да найдется неплотное соединение. Причем, определить место утечки при таком тестировании сложно. Используют для этого мыльный раствор, которым промазывают все стыки и соединения, все места, где воздух может выходить. В месте утечки появляются пузыри. Порой искать приходится долго. Именно потому и не очень популярна такая опрессовка системы отопления.

Опрессовка теплого пола имеет свои особенности — надо сначала проверить гребенку и все приборы, закрепленные на ней. Для этого закрывают все клапана подачи и обратки петель, заполняя только коллектор теплого пола, проверяют его поднимая давление. Сбросив его до нормального, по очереди заполняют петли теплого пола, и только потом создается избыточное давление. Более подробно процесс описан в видео. 

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 изменениям или ремонту на своих границах.

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.

Испытание давлением может 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 нормах или стандарте, соответствующих компоненту или системе, 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 инспекции 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, необходимый 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 будет 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. Не следует использовать азот в закрытом помещении, если существует вероятность того, что выходящий азот может вытеснить воздух в ограниченном пространстве. Известно, что при таких обстоятельствах люди теряют сознание, прежде чем осознают, 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 определения наличия серьезных утечек.Такое низкое давление снижает опасность получения 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 в том случае, 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 таковая 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, если только 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. Зонд галогенного детектора используется для определения утечки индикаторного газа из любого открытого стыка. Детектор утечки 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 через нагретый платиновый элемент (анод). Нагреваемый элемент ионизирует газообразный галоген. Ионы текут на пластину коллектора (катод). Ток, пропорциональный скорости образования ионов и, следовательно, скорости потока утечки, отображается с помощью счетчика. 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 трассировки и режим капота или закрытой системы. В режиме индикатора создается вакуум в системе, и гелий распыляется на внешнюю поверхность 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.Подключение к компоненту осуществляется с помощью гелиевого течеискателя, который пытается довести внутренние детали 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. Дюймов / сек), стандартный атмосферный воздух. 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 при использовании этого метода в абсолютно сухих условиях требуется большая осторожность.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 номинальное расчетное давление, применяется на короткое время, скажем, как минимум 10 минут. Величина этого начального испытательного давления часто по крайней мере 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 никогда 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 Гидростатическая
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
Гидростатическая
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% предела текучести
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 на полное обследование на герметичность, но не менее 10 минут
ASME B31.3 10 минут
ASME B31.3 Время до завершения проверки герметичности
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 если 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 гидростатического испытания 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 из пароперегревателя, но не менее 125-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: деградация 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 сосредоточить внимание на опасностях и рисках, связанных 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, Руководство по безопасности под давлением DOE и другие).
Эти правила определяют требования для 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 понижать 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.


Пуск 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, охрупчиванию контейнера под давлением 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 сосуда, 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 - это термин Кодекса ASME, который 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 (например, сферический или цилиндрический резервуар) с относительно большим объемом, с поперечным сечением больше, чем соответствующий трубопровод.
  • Контрольное испытание - Испытание, в ходе которого 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 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 нагреватели 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 тест, 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 проверок, 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 нормам, 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 не менее чем в 1,5 раза превышающего расчетное давление.
  • 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 давлением на самом деле представляют собой набор процедур (обычно), которые включают в себя 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, если нет возможности повреждения из-за замерзания или неблагоприятного воздействия воды на трубопровод или процесс (см. Параграф.F345.4.1). В этом случае можно использовать другую подходящую нетоксичную жидкость ». Допускается использование гликоля / воды.

Если испытание должно проводиться пневматически, испытательное давление следует повысить до 25 фунтов на кв. 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, оно является структурным испытанием.

Пожалуйста, прочтите статью: Департамент труда США, OSHA

.

Испытательное давление - обзор

Испытание давлением - важный заключительный этап технического обслуживания / ремонта

Для испытания давлением после второстепенных работ теплообменника

Нижнее значение испытательного давления, соответствующее максимальному допустимое рабочее давление (МДРД) снижает вероятность повреждения прокладки и утечки

Для испытаний под давлением после основных модификаций , включающих сквозную сварку стенок на границе давления

Гидротест до

1.Пятикратное МДРД требуется для оборудования, созданного в соответствии с Кодексом ASME до 1999 г. с поправкой на температуру

В 1,3 раза МДРД требуется для оборудования, построенного в соответствии с Кодексом ASME после 1999 г. Дополнение с поправкой на температуру

Пример поправки на температуру:

Испытательное давление в фунтах на кв. дюйм (МПа) = 1,5 МДРД × (испытательная температура S / Расчетная температура S )

Испытательное давление в фунтах на кв. дюйм (МПа) = 1,3 МДРД x (испытание S температура / S расчетная температура ) Дополнение 1999 г. и позже

где

S температура испытания = допустимое напряжение при температуре испытания в тысячах фунтов на квадратный дюйм (МПа)

S расчетная температура = допустимое напряжение при расчетной температуре в тысячах фунтов на квадратный дюйм (МПа)

.

Требования к контролю, испытаниям и маркировке труб для обеспечения качества труб

Проверка труб - это непрерывный процесс во время производства. На трубах проводятся различные виды контроля и испытаний, чтобы гарантировать качество труб. См. Список, приведенный ниже, для получения информации о типах проверок, выполняемых на трубе.

  • Металлургический
  • Разрушающий
  • Гидроиспытания
  • NDT
  • Визуальный
  • Размер
  • Маркировка

Анализ продукта - Химические и механические испытания трубы

Металлургические испытания трубы

подтверждают химические испытания, подтверждающие химические испытания трубы. соответствуют стандарту материалов.

  • Металлургические испытания обычно известны как микро- и макро-контроль и испытания труб.
  • Микроанализ или химический анализ
    • Сырье
    • Продукт
    • Weld гарантирует, что все легирующие элементы находятся в пределах диапазона, указанного в стандарте на материалы
  • Макроанализ для сварки проверит правильное сплавление сварочного материала с материалом трубы.

Также проводятся специальные испытания труб на материале, когда он будет использоваться в агрессивных средах.Эти испытания гарантируют, что материал трубы выдержит и в таких агрессивных средах. Некоторые из тестов:

  • Размер зерна (AS и SS)
  • IGC - Испытание на межкристаллитную коррозию (SS)
  • Феррит (SS)
  • HIC - Водородное растрескивание
  • SSC - Коррозионное растрескивание под действием сульфидов

Эти испытания выполняются по запросу покупателя в его спецификации.

Разрушающий тест

Механический / разрушающий тест при инспекции трубы подтверждает, что механические требования к трубе соответствуют стандарту на материалы.

При разрушающем испытании - образец трубы вырезается для проведения испытаний.

  • Испытание на растяжение проводится для проверки текучести и предельного растяжения трубы. По требованию покупателя или стандартными испытаниями на растяжение при высоких или низких температурах.
  • Испытание на изгиб / Испытание на управляемый изгиб используется для проверки целостности сварного шва
  • Испытание на сплющивание исследует способность пластической деформации в трубе
  • Испытание на удар / Испытание по Шарпи с V-образным надрезом, проверка способности материала выдерживать низкотемпературные условия
  • Испытание на ползучесть проводится для проверки долговременного влияния температуры при постоянной нагрузке.
Разрушающий контроль труб

Проверка труб - Гидравлические испытания, неразрушающий контроль, визуальный контроль и измерение

Для обеспечения качества продукции во время и после производства проводятся определенные проверки труб и неразрушающие испытания тела и сварных швов трубы. Эта проверка труб позволяет проверить наличие в трубе / сварном шве каких-либо физических дефектов, которые могут повлиять на ее работу во время обслуживания. Эти испытания включают

  • Исследование утечки потока или магнитное дефектоскопирование
  • Вихретоковый
  • Ультразвуковой - может проводиться на всем теле или только на сварном шве
  • Радиография (только для сварного шва)
  • Испытание на магнитные частицы для концов труб и сварных швов шов
  • Положительная идентификация материала.

Гидравлические испытания трубы

Гидростатические испытания или гидроиспытания трубы проводятся до

  • Убедитесь, что труба на 100% герметична
  • Это также гарантирует способность трубы выдерживать давление
  • Гидравлическое испытательное давление составляет рассчитано на основе уравнения, приведенного в ASTM A530,

P = 2St / D или S = ​​PD / 2t

  • P = гидростатическое испытательное давление в фунтах на кв. дюйм или МПа,
  • S = напряжение стенки трубы в фунтах на квадратный дюйм или МПа,
  • t = заданная номинальная толщина стенки, номинальная толщина стенки, соответствующая указанному номеру спецификации ANSI, или 1.В 143 раза больше указанной минимальной толщины стенки, дюймы [мм], и
  • D = указанный внешний диаметр, внешний диаметр, соответствующий указанному размеру трубы ANSI, или внешний диаметр, рассчитанный путем прибавления 2t (как определено выше) к указанному внутреннему диаметру, дюйм [мм].

Время выдержки для гидроиспытаний составляет минимум 5 секунд согласно ASTM A530. Давление контролируется компьютеризированной системой. При контроле сварных труб испытательное давление должно поддерживаться в течение времени, достаточного для того, чтобы инспектор мог проверить всю длину сварного шва.Гидростатическое испытание может быть отменено при определенных условиях, установленных в стандарте ASTM

Гидравлическое испытание трубы

Визуальный осмотр трубы

Визуальный осмотр - один из наиболее эффективных методов контроля, используемых для проверки общего качества продукции. Во время визуального осмотра вы проверите общую отделку продукта. Вы будете проверять дефекты поверхности, такие как механические следы, расслоение, надрывы или любые другие визуальные дефекты, а также проверять дефекты сварных швов, такие как пористость, подрезы, неровности сварного шва, а также избыток или недостаточное заполнение сварочного материала.Признание этих недостатков осуществляется в соответствии с применимым стандартом ASTM

Проверка размеров трубы

Проверка размеров трубы проводится на основе Стандарта размеров, окончательный размер трубы должен соответствовать следующему стандарту или соответствовать указанным в спецификация покупателя.

  • Для сварных и бесшовных труб из кованой стали требования к размерам приведены в ASME B36.10
  • Требования к размерам для труб из нержавеющей стали указаны в ASME B36.19

Во время контроля размеров, следующие должны быть подтверждены стандартом

  • Диаметр
  • Длина
  • Толщина
  • Прямолинейность
  • Овальность и
  • Вес

Допустимые отклонения зависят от производственного стандарта.

проверка размеров трубы

Допуски для наружного диаметра трубы

Номинальный размер трубы Углеродистая сталь Нержавеющая сталь
NPS DN ASTM A5370M ASTM A5370M
⅛ до 1½ от 6 до 40 ± 0.4 мм ± 0,4 мм +0,4 / -0,8 мм
От 1½ до 4 От 40 до 100 ± 1% ± 0,8 мм ± 0,8 мм
Более 4 до 8 От 100 до 200 ± 1% +1,6 / -0,8 мм +1,6 / -0,8 мм
От 8 до 18 От 200 до 450 ± 1% +2,4 / -0,8 мм +2,4 / -0,8 мм
От 18 до 26 От 450 до 650 ± 1% +3.2 / -0,8 мм +3,2 / -0,8 мм
От 26 до 34 От 650 до 850 ± 1% +4,0 / -0,8 мм +4,0 / -0,8 мм
От 34 до 48 От 850 до 1200 ± 1% +4,8 / -0,8 мм +4,8 / -0,8 мм

Допуски для толщины стенки трубы

Номинальная Размер Углеродистая сталь Нержавеющая сталь
NPS DN ASTM A53M и 106M ASTM A312M
6-65 ⅛ до .5% минимум
(максимальная толщина стенки ограничена только массой)
+ 20 / -12,5%
От 3 до 18, t / D ≤ 5% 80 до 450, t / D ≤ 5% + 22,5 / -12,5%
От 3 до 18, t / D> 5% 80 до 450, t / D> 5% + 15 / -12,5%
20 и более - сварные 500 и более - сварные + 17,5 / -12,5%
20 и более - бесшовные, t / D ≤ 5% 20 и более - бесшовные, t / D ≤ 5% + 22.5 / -12,5%
20 и более - бесшовные, t / D> 5% 20 и более - бесшовные, t / D> 5% + 15 / -12,5%
t = номинальное толщина стенки D = заказанный внешний диаметр

Допуски по массе / весу трубы

Масса всех труб из углеродистой стали и бесшовных труб из нержавеющей стали ограничена до + 10% и минусовым пределом, который зависит от размера - обратитесь к стандартам для получения более подробной информации.

Допуски прямолинейности для трубы

Стандарты на трубы из углеродистой стали требуют только, чтобы «готовая труба была достаточно прямой».

ASTM A312M (в ASTM A999M) требует, чтобы сварная труба из нержавеющей стали была прямой с точностью до 3,2 мм на длине 3,0 м. Как правило, правило гласит, что 1 мм на метр является приемлемым. Однако большинство покупателей четко указали максимально допустимый предел прямолинейности.

Проверка маркировки трубы

После того, как труба будет очищена от всех испытаний и проверок, она маркируется в соответствии со стандартными требованиями

  • На трубе должно быть нанесено следующее:
    • Логотип производителя
    • Код материала ASTM
    • Марка материала
    • Размер
    • Толщина - номер таблицы.
    • Длина
    • Номер нагрева
    • Специальная маркировка WR для ремонта сварного шва или NH для трубы, не прошедшей гидроиспытания.
  • Эта маркировка может быть нанесена краской или жесткой штамповкой
  • Для нержавеющей стали также используется трафарет трубы

Обратите внимание, что

  • Для углеродистой стали без жесткой штамповки толщиной менее 6 мм
  • Для нержавеющей сталь без жесткой перфорации толщиной менее 12 мм
маркировка трубы

Проверка уплотнения трубы

Для предотвращения повреждений при транспортировке концы труб закрываются колпачком.Опоры-крестовины на конце трубы также устанавливаются в трубу большого диаметра для защиты круглости трубы.

упаковка для труб

Дополнительные требования к осмотру труб

Дополнительные требования не являются обязательными, и покупатель должен указать их вместе с заявкой на закупку. В основном эти требования связаны с дополнительными испытаниями продукта, такими как низкотемпературное растяжение, поперечное растяжение, ограничение углеродного эквивалента и т. Д.

Каждый стандарт перечисляет эти требования в конце стандартных требований к продукту.

См. Таблицу дополнительных требований ASTM A106 и ASTM A312,

ASTM A106 ASTM A312
Анализ продукта Анализ продукта
Испытание на поперечное растяжение 9017
Испытание на сплющивание, стандартный Испытание на сплющивание
Испытание на сплющивание, усиленное Испытания на травление
Испытание на металлическую структуру и травление Радиографическое исследование
Термообработанные образцы для испытаний Испытание на межкристаллитную коррозию
Внутренняя чистота - правительственные постановления Труба с минимальной стенкой
Требования к трубе из углеродистой стали для службы алкилирования плавиковой кислоты Испытания на распад сварного шва т
.

Пневматические испытания трубопроводных систем »Мир трубопроводной инженерии

Пневматические испытания используются там, где нельзя использовать гидростатические испытания, например когда остаточная вода может повредить систему трубопроводов. У инженерной фирмы должна быть система принятия решений о пневматических испытаниях.

Схема принятия решения о пневматических испытаниях

Пневматические испытания согласно ASME B31.3

ASME B31.3 раздел 345.5 определяет требования к пневматическим испытаниям.

345.5.1 Меры предосторожности.

Пневматические испытания связаны с опасностью высвобождения энергии, накопленной в сжатом газе. Поэтому необходимо проявлять особую осторожность, чтобы свести к минимуму вероятность хрупкого разрушения во время пневматического испытания на герметичность. В этом отношении важна температура испытаний, и ее необходимо учитывать при выборе материала конструкции. См. Параграф. 345.2.2 (c) и Приложение F, пункты. F323.4 и F345.5.1.

345.5.2 Устройство сброса давления.

Должно быть предусмотрено устройство сброса давления с установленным давлением не выше испытательного давления плюс меньшее значение 345 кПа (50 фунтов на кв. Дюйм) или 10% испытательного давления.

345.5.3 Тестовая жидкость.

Газ, используемый в качестве испытательной жидкости, если не воздух, должен быть негорючим и нетоксичным.

345.5.4 Испытательное давление.

Испытательное давление должно быть не менее чем в 1,1 раза больше расчетного давления и не должно превышать меньшее из следующих значений:

(a) 1,33-кратное расчетное давление
(b) давление, которое может вызвать окружное давление или продольное напряжение (исходя из минимальной толщины стенки трубы), превышающее 90% предела текучести любого компонента при температуре испытания

345.5.5 Порядок действий.

Давление должно постепенно увеличиваться до тех пор, пока манометрическое давление не будет меньше половины испытательного давления или 170 кПа (25 фунтов на кв. Дюйм), после чего должна быть проведена предварительная проверка, включая осмотр соединений в соответствии с параграфом. 341.4.1 (а). После этого давление должно постепенно увеличиваться, пока не будет достигнуто испытательное давление, поддерживая давление на каждом шаге достаточно долго, чтобы уравнять деформации трубопровода. Затем давление должно быть снижено до расчетного до проверки на утечку в соответствии с п.345.2.2 (а).

Пневматический испытательный коллектор

Основные особенности пневматических испытаний

  1. Давление пневматического испытания обычно на 10% выше расчетного давления трубопроводной системы.
  2. Пневматические испытания рекомендуются только для приложений с низким давлением.
  3. Используемая испытательная среда (воздух) сжимается под давлением.
  4. Энергия, запасенная на единицу объема сжатого воздуха при испытательном давлении, очень высока.
  5. Оборудование и трубопроводы, легко очищаемые после пневматических испытаний.
  6. Устройства сброса давления должны быть во время испытания, чтобы гарантировать отсутствие избыточного давления.
  7. Вероятность отказа оборудования / трубы / испытательного оборудования при пневматических испытаниях очень высока.
  8. Масса оборудования с испытательной средой воздух сравнительно меньше.
  9. Перед пневматическим испытанием крайне важно тщательно проверить все сварные соединения.
  10. Пневматические испытания нуждаются в наблюдении и руководстве опытного старшего персонала.
  11. При проведении пневматических испытаний трубопроводов следует испытывать небольшие участки трубопровода за один раз.
  12. Повреждения, вызванные отказами при пневматических испытаниях, очень велики и обширны.
  13. Пневматические испытания требуют особого внимания и мер безопасности.

Трудности с пневматическими испытаниями:

Пневматические испытания потенциально более опасны, чем гидростатические испытания, из-за более высокого уровня потенциальной энергии, накопленной при сжатии газа.

Необходимо проявлять осторожность, чтобы свести к минимуму вероятность хрупкого разрушения во время испытания, предварительно убедившись, что система пригодна для пневматических испытаний.

Пневматические испытания можно проводить только при наличии хотя бы одного из следующих условий:

  1. Когда система спроектирована таким образом, что ее нельзя заполнить водой.
  2. Когда системы таковы, что они должны использоваться в службах, где нельзя допускать следов среды тестирования.

Для использования пневматического испытания вместо гидростатического требуется разрешение соответствующего органа или органа.

Неисправности пневматических испытаний

26 января 2006 г. Несчастный случай произошел на заводе в Бразилии во время испытания пневматическим давлением с воздухом из труб вокруг резервуара.Не было установлено глухих фланцев, чтобы изолировать трубопровод, ведущий к резервуару, были закрыты только клапаны. Вероятно, один или несколько клапанов вышли из строя или не были закрыты, так как резервуар прошел испытание под давлением. В результате в баке накопилось огромное количество энергии, и бак «запустился» и оказался наверху установки.

Отказ пневматического испытания

.

Смотрите также