Гидравлические и пневматические испытания трубопроводов

После окончания всех ремонтных и монтажных работ проводят испытания трубопровода на прочность и плотность. При этом на концах испытываемого участка трубопровода устанавливают заглушки. Запрещается использовать запорную арматуру для отключения испытываемого участка трубопровода.В самой высокой точке трубопровода устанавливают штуцер с арматурой для выпуска воздуха – воздушник, а в самой низкой – штуцер для слива воды – дренаж.

Гидравлическое испытание трубопроводов должно производиться преимущественно в теплое время года при положительной температуре окружающего воздуха. Температура воды должна находиться в пределах от 5 до 40 о С.

Величина пробного давления при испытании трубопровода на прочность определяется по формуле

Р_пр=1,25 Р, но не менее 0,2 МПа,

где Р – расчетное давление; [σ]₂₀ – допускаемое напряжение для материала трубопровода при 20 о С; [σ]_t – допускаемое напряжение для материала трубопровода при максимальной расчетной температуре.

Величину пробного давления при испытании на прочность для вакуумных трубопроводов и трубопроводов, работающих без избыточного давления, следует принимать равным 0,2 МПа. Обстукивание трубопроводов при испытаниях не допускается.

Давление в испытываемом участке трубопровода следует повышать плавно. Скорость подъема давления указывается в технической документации. Воздух из трубопровода должен быть полностью удален.

При испытании трубопровода на прочность созданное давление испытания выдерживается в течение 10 минут, после чего давление снижается до рабочего, при котором производят испытания на плотность путем осмотра сварных швов. По окончании осмотра давление вновь повышают до пробного и выдерживают еще пять минут, после чего снова снижают до рабочего и вторично тщательно осматривают трубопровод.

Продолжительность испытания на плотность определяется временем осмотра трубопровода. После окончания гидравлического испытания трубопровод должен быть полностью освобожден от воды.

Результаты гидравлического испытания на прочность и плотность признаются удовлетворительными, если во время испытания не произошло:

ü разрывов и видимых деформаций;

ü падения давления по манометру;

ü в сварных швах, разъемных соединениях, врезках, корпусах трубопроводной арматуры не обнаружено течи.

Пневматические испытания трубопровода воздухом или инертным газом должно производиться только в светлое время суток. Величина давления испытания (пробного давления) определяется так же как при проведении гидравлических испытаний.

В случае установки на трубопроводе арматуры из серого чугуна, величина давления испытания на прочность не должна превышать 0,4 МПа.

При проведении пневматических испытаний трубопроводов подъем давления рекомендуется производить плавно со скоростью, равной 5% от Р_у, но не более 0,2 МПа в минуту с периодическим осмотром трубопровода на следующих этапах:

а) для трубопроводов, работающих при давлении до 0,2 МПа, осмотр производится в два этапа – при давлении, равном 0,6 от пробного и при рабочем давлении;

б) для трубопроводов, работающих при давлении выше 0,2 МПа, осмотр производится в три этапа – при давлении 0,3 и 0,6 от пробного и при рабочем давлении.

Во время осмотра подъем давления и обстукивание трубопроводов не допускается. Места утечки определяются по пузырькам мыльной эмульсии или другими методами. На время проведения пневматических испытаний должна устанавливаться охраняемая (безопасная) зона. При наземной прокладке трубопровода минимальное расстояние зоны должно составлять не менее 25 м, при подземной – не менее 10 м. Пребывание людей в охраняемой зоне во время подъема давления и при достижении в нем испытательного давления не допускается.

Окончательный осмотр трубопровода производится, когда пробное давление будет снижено до расчетного.

Все трубопроводы групп А, Б(а) и Б(б), а также вакуумные трубопроводы должны подвергаться дополнительному испытанию на герметичность. Дополнительные испытания на герметичность производятся давлением, равным рабочему, а для вакуумных трубопроводов давлением 0,1 МПа (1кг/см 2 ). Для строящихся трубопроводов продолжительность испытания должна составлять не менее 24 часов. При испытаниях трубопровода после ремонта продолжительность испытания должна составлять не менее 4 часов.

Падение давления в трубопроводе рассчитывается по уравнению

ΔР=·100/τ,

где Р_н, Р_к – абсолютное давление в начале и конце испытания; Т_н, Т_к – температура в трубопроводе в начале и в конце испытания.

Считается, что трубопроводы групп А, а также вакуумные трубопроводы выдержали испытание, если скорость падения давления окажется не более 0,1 % в час. Для трубопроводов групп Б(а); Б(б) скорость падения давления не должна превышать 0,2% в час. Скорость падения давления для трубопроводов других групп устанавливается проектом.

Указанные нормы относятся к трубопроводам с внутренним диаметром до 250 мм включительно. При испытании трубопроводов больших диаметров нормы падения давления в них снижаются на величину поправочного коэффициента

К= ,

где D_вн – внутренний диаметр трубопровода в мм.

Если испытуемый трубопровод состоит из нескольких участков различного диаметра, средний диаметр его определяется по формуле

D_ср.= ,

где D₁, D₁, D_n – внутренний диаметр участков трубопровода; L₁, L₂, L_n – соответствующие длины участков трубопроводов, м.

После окончания испытания по каждому трубопроводу составляется акт по установленной форме.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: При сдаче лабораторной работы, студент делает вид, что все знает; преподаватель делает вид, что верит ему. 9400 — | 7312 — или читать все.

91.146.8.87 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)
очень нужно

Опрессовка

Опрессовка предназначена для определения плотности и механической прочности трубопроводов, арматуры и оборудования. Пусковая опрессовка бесканальных сетей и в непроходных каналах проводится в два этапа: предварительно и окончательно.

Предварительная опрессовка выполняется по мере окончания работ короткими участками до установки на трубопроводах сальниковых компенсаторов, задвижек и до закрытия каналов или засыпки траншей. Целью опрессовки является проверка прочности сварки под пробным избыточным давлением 1,6 МПа в течение времени, необходимого для осмотра и простукивания стыков. Отстукивание ведется молотками массой 1,5 кг на ручке длиной 500 мм, удары наносятся по обеим сторонам шва на расстоянии от стыка примерно 150 мм.

Окончательная опрессовка делается после завершения всех работ и установки на трубопроводах всех элементов оборудования, но до наложения тепловой изоляции. При монтаже сетей из бесшовных труб допускается тепловая изоляции до испытания, но с оставлением сварных стыков свободными от изоляции. Избыточное давление опрессовки доводится до 1,25 Р_раб (Р_раб – рабочее давление), но не менее 1,6 МПа в подающих трубопроводах и 1,2 МПа в обратных трубопроводах. Длительность опрессовки определяется временем, необходимым для осмотра сетей.

Опрессовку оборудования подстанций, тепловых пунктов совместно с местными системами производят в два приема. Отключенные от сетей оборудование и трубопроводы заполняются водой из городского водопровода, необходимое давление испытания создается напором опрессовочных насосов с ручным или механическим приводом. Вначале в системе нагнетается рабочее давление для проверки плотности сварных и фланцевых соединений оборудования, арматуры и трубопроводов. Затем избыточное давление доводится до 1,25 от рабочего, но не ниже норм, установленных для каждого вида оборудования, необходимого для проверки прочности. Продолжительность испытания тепловых пунктов и отходящих от них трубопроводов принимается не менее 10 мин.

Результаты испытания сетей и тепловых пунктов на каждом этапе считаются удовлетворительными, если во время их проведения не обнаруживается падение давления свыше установленных пределов, а в сварных швах, в фланцевых соединениях и арматуре отсутствуют разрывы, течи воды и запотевания. При обнаружении разрывов и других повреждений вода сливается (из сетей за время не более 1 ч); дефектные швы вырезаются и перевариваются; неплотности устраняются затяжкой болтов, сменой набивки. После чего опрессовку повторяют. Действующие тепловые сети опрессовываются ежегодно в конце отопительного сезона, для выявления дефектов, и после выполнения капитального ремонта.

Гидравлическое (пневматическое) испытание

Гидравлическое испытание проводят в целях проверки плотности, прочности оборудования под давлением, а также всех сварных и других соединений: после монтажа на месте установки оборудования, реконструкции (модернизации), ремонта оборудования с применением сварки элементов, работающих под давлением; при проведении технических освидетельствований и технического диагностирования в случаях, установленных федеральными нормами и правилами для данного оборудования.

Гидравлическое испытание отдельных деталей, элементов или блоков оборудования на месте монтажа не является обязательным, если они прошли гидравлическое испытание на местах их изготовления или подвергались 100 % контролю ультразвуком или иным равноценным неразрушающим методом дефектоскопии.

Допускается проведение гидравлического испытания отдельных и сборных элементов вместе с оборудованием, если в условиях монтажа проведение их испытания отдельно от оборудования невозможно.

Гидравлическое испытание оборудования и его элементов проводят после всех видов контроля, а также после устранения обнаруженных дефектов.

Трубопроводы, имеющие защитное покрытие или изоляцию, подвергают гидравлическому испытанию до наложения покрытия или изоляции.

Значение пробного давления Рпр при гидравлическом испытании металлических сосудов (за исключением литых), определяют по формуле:

(1)

где Р – расчетное давление в случае доизготовления на месте эксплуатации, в остальных случаях – рабочее давление, МПа;
[s]₂₀, [s]_t – допускаемые напряжения для материала сосуда
соответственно при 20 о С и расчетной температуре, МПа.

Отношение [s]₂₀ и [s]_t материалов сборочных единиц сосуда, работающих под давлением, принимают по тому из использованных материалов элементов сосуда, для которого оно является наименьшим, за исключением болтов, а также теплообменных труб кожухотрубчатых теплообменных аппаратов.

Пробное давление при испытании трубопровода, рассчитанного по зонам, следует определять с учетом той зоны, расчетное давление или расчетная температура которой имеет меньшее значение.

Пробное давление для испытания трубопроводов, предназначенных для работы в условиях нескольких режимов с различными расчетными параметрами (давлениями и температурами), следует принимать равным максимальному из определенных значений пробных давлений для каждого режима.

В случае если для обеспечения условий прочности и герметичности при испытаниях возникает необходимость увеличения диаметра, количества или замены материала болтов (шпилек) фланцевых соединений, разрешается уменьшить пробное давление до максимальной величины, при которой при проведении испытаний обеспечиваются условия прочности болтов (шпилек) без увеличения их диаметра, количества или замены материала.

Минимальная величина пробного давления при гидравлическом испытании трубопроводов пара и горячей воды, их блоков и отдельных элементов должна составлять 1,25 рабочего давления, но не менее 0,2 МПа.

Арматура и фасонные детали трубопроводов должны быть подвергнуты гидравлическому испытанию пробным давлением в соответствии с технологической документацией. Максимальное значение пробного давления устанавливают расчетами на прочность трубопроводов. Значение пробного давления должно обеспечить наилучшее выявление дефектов трубопровода или его элементов, подвергаемых гидравлическому испытанию.

Для гидравлического испытания оборудования под давлением, следует использовать воду. Температура воды должна быть не ниже 5 о С и не выше 40 о С, если в технической документации изготовителя оборудования не указано конкретное значение температуры, допустимой по условиям предотвращения хрупкого разрушения.

Используемая для гидравлического испытания вода не должна загрязнять оборудование или вызывать интенсивную коррозию.

Разница температур металла и окружающего воздуха во время гидравлического испытания не должна приводить к конденсации влаги на поверхности стенок оборудования.

При заполнении оборудования водой воздух из него должен быть удален полностью.

Давление в испытуемом оборудовании следует поднимать плавно и равномерно. Общее время подъема давления (до значения пробного) должно быть указано в технологической документации. Давление воды при гидравлическом испытании следует контролировать не менее чем двумя манометрами. Оба манометра выбирают одного типа, предела измерения, одинаковых классов точности (не ниже 1,5) и цены деления.

Использование сжатого воздуха или другого газа для подъема давления в оборудовании, заполненном водой, не допускается.

Время выдержки под пробным давлением трубопроводов пара и горячей воды поставленных на место установки в сборе, устанавливает изготовитель в руководстве по эксплуатации и должно быть не менее 10 мин.

После выдержки под пробным давлением давление снижается до обоснованного расчетом на прочность значения, но не менее рабочего давления, при котором проводят визуальный контроль наружной поверхности оборудования и всех его разъемных и неразъемных соединений.

При гидравлическом испытании трубопровод считают выдержавшим испытание, если не будет обнаружено:

а) течи, потения в сварных соединениях и в основном металле;

б) видимых остаточных деформаций;

в) трещин или признаков разрыва;

г) падения давления по манометру.

После проведения гидравлического испытания необходимо обеспечить удаление воды из испытуемого оборудования.

Оборудование и его элементы, в которых при гидравлическом испытании выявлены дефекты, после их устранения подвергают повторным гидравлическим испытаниям пробным давлением.

Гидравлическое испытание технологических трубопроводов с давлением не более 10 МПа, а также сосудов разрешается заменять пневматическим испытанием (сжатым воздухом, инертным газом или смесью воздуха с инертным газом) при условии одновременного контроля методом акустической эмиссии.

Пробное давление при пневматическом испытании следует определять по формуле:

(2)

где: Р — рабочее давление.

В случае если вероятность хрупкого разрушения при пневматическом испытании больше, чем в рабочих условиях, и его последствия представляют значительную опасность, пробное давление должно быть снижено до технически обоснованного уровня, но не менее рабочего давления.

В технически обоснованных случаях, предусмотренных изготовителем, при проведении пневматических испытаний, при эксплуатации оборудования допускается использовать в качестве нагружающей среды газообразную рабочую среду объекта испытаний, при этом пробное давление определяют по формуле (2).

Время выдержки сосуда (технологического трубопровода) под пробным давлением при пневматическом испытании должно быть не менее 15 мин и указано в технологической документации.

После выдержки под пробным давлением давление снижают до обоснованного расчетом на прочность значения, но не менее рабочего давления, при котором проводят визуальный контроль наружной поверхности и проверку герметичности сварных и разъемных соединений.

После монтажа трубопроводных коммуникаций в обязательном порядке проводят пневматическое и/ или гидравлическое испытание трубопроводов. Такая проверка необходима согласно регламенту СНиП (НиТУХП—62 и III-Г.9—62). О подробностях испытаний, их технологии и нюансах читайте в этой статье.

Гидравлические испытания трубопроводов

Подготовительные работы

Перед тем как проводить гидравлические испытания трубопроводов систем отопления, необходимо провести комплекс подготовительных работ.

Конструкция разбивается на условные деления.
Проводится внешний визуальный осмотр.
Проверяется техническая документация.
К делениям крепятся спускные вентили, заглушки, воздушные вентили.
Монтируют временную трубопроводную линию от наполнительных и прессовочных устройств.
Проверяемый участок отключают от остальных делений труб заглушками с хвостовиками, отсоединяют его от аппаратуры и оборудования.
Важно: применять для этих целей комплектную запорную арматуру самого провода запрещено.
Для испытания трубопроводов на прочность и плотность их подключают к гидравлике (компрессорам, насосным станциям, прессам или воздушным сетям), создающей требуемое для проверки давление, на расстоянии в 2 вентиля.

Проводятся гидравлические испытания только под началом производителя или под руководством мастера, в строгом соответствии с требованиями технической документации, инструкций и проектных бумаг. Должны соблюдаться регламент Госгортехнадзора, техника безопасности.

Обратите внимание: аппаратура и тестовые приспособления (манометры и т.д.) проходят обязательную предварительную проверку и опломбирование. Минимальный класс точности манометров – 1,5 (согласно ГОСТ 2405-63), минимальный диаметр корпуса – 1,5 см, шкала номинального давления – от 4/3 от измеряемой величины. Требования к цене деления использующихся термометров – до 0,1° С.

Проводятся гидравлические испытания трубопроводов водоснабжения и отопления для изучения их прочности и плотности. Величина давления при испытательных экспериментах устанавливается проектной документацией в кгс/см2:

стальные конструкции с рабочим порогом до 4 кгс/см2 и системы с рабочей температурой более 400° — 1,5-2;
стальные конструкции с рабочим порогом более 5 кгс/см2 — 1,25 (в особых случаях величина рассчитывается по формуле: рабочая нагрузка плюс 3 кгс/см2);
стеклянные, винилопластовые, из чугуна и полиэтилена – от 2;
фаолитовые – 0,5;
из цветных металлических сплавов – 1.

Для нагнетания нужных нагрузок в системе используют передвижные плунжерные, эксплуатационные и ручные (поршневые) насосы, гидравлические и приводные шестеренчатые прессы.

Проведение испытаний

Проходит испытание трубопровода на прочность и герметичность с использованием гидравлики в несколько этапов:

Подключают гидравлический насос или пресс.
Устанавливают манометры и наполняют конструкцию водой.
Важно: чтобы проконтролировать вытеснение воздуха из труб, воздушники при этом оставляют открытыми. Появившаяся в них вода свидетельствует о том, что воздуха внутри не осталось.
При заполнении водой поверхности осматриваются на предмет течей, трещин и малейших огрехов в соединительных элементах и по периметру.
Нагнетается нужное давление, проводится испытание трубопровода при длительном его воздействии.
Затем нагрузку постепенно уменьшают до стандартных рабочих величин для повторного изучения состояния системы.
Из трубопровода сливается вода, аппаратура снимается и отсоединяется.

На заметку: стеклянные соединения проверяют под испытательными нагрузками 20 минут, для проводов из других материалов достаточно 5 минут.

При вторичном осмотре стальных труб особое внимание уделяется сварным швам и спайкам. Их аккуратно простукивают округлым молотом до 1,5 кг, отступая 15-20 мм. Для тестов деталей из цветных сплавов используют деревянный молоток до 0,8 кг, трубопроводы из остальных материалов не обстукивают во избежание механических повреждений.
Успешным проведение гидроиспытаний трубопроводов считается в случае, если манометр не показал во время тестов спада давления, во фланцевых соединениях, сальниках и сварных швах не зафиксированы запотевание и течи.
Если результаты неудовлетворительны, проверка повторяется после их устранения.
На заметку: иногда для гидравлических тестов при минусовых температурах в жидкость добавляют составы, снижающие температуру замерзания, утепляют трубы или подогревают жидкость.

Пневматическое тестирование

Когда это необходимо

Используют также пневматическое испытание трубопроводов для тестирования их плотности и прочности или только плотности (в этом случае предварительно проводится гидравлический тест на прочность, аммиачные и фреоновые изделия гидравлически не проверяются).
Применяется в случаях, когда гидравлические исследования невозможны по объективным причинам:

существует предписание использовать при испытаниях инертные газы или воздух;
температура воздуха отрицательная;
на рабочей территории отсутствует вода;
в трубопроводе и несущих конструкциях отмечается слишком высокое напряжение из-за веса воды.

Для реализации пневматических испытаний трубопроводов по СНиП используют воздух или инертный газ. Применяются мобильные компрессоры или сеть сжатого воздуха.
Требования к длине делений и давлению в кгс/см2 при проверке:

при диаметре менее 2 см – 20 (длина внутреннего отрезка – 100 м, внешнего – до 250 м);
при диаметре 2-5 см – 12 (длина внутреннего отрезка – 75 м, внешнего – 200 м);
если диаметр превышает 5 см – 6, при длине внутреннего отрезка – 50 м, наружного – 150 м.

В частных случаях, если того требует проект, допускается использование других величин. Тесты также проводятся в строгом соответствии с проектной документацией и инструкциями по технике безопасности, разрабатывающимися индивидуально.

Важно: надземные конструкции из чугуна, стеклянные и фаолитовые трубопроводы пневматические тесты не проходят. Если на стальных системах установлена чугунная арматура (за исключением деталей из ковкого чугуна), допускается проведение проверки воздухом и инертным газом, если давление будет ниже 4 кгс/см2. Предварительно чугунные детали проходят обязательные тесты на прочность с помощью воды (требование ГОСТ 356—59).

Порядок проведения работ

Заполнение трубопровода газом или воздухом.
Повышение давления, осмотр проверяемого участка при достижении 0,6 от максимальной испытательной величины – для конструкций с рабочим показателем до 2 кгс/см2, 0,3 и 0,6 – если рабочий показатель превышает 2 кгс/см2.
Важно: во время осмотра увеличивать нагрузку или обстукивать молотком поверхности, находящиеся под нагрузкой, запрещено.
Финальный осмотр происходит при рабочих нагрузках.

Герметичность стыков, сварных швов, сальников и фланцев измеряется с помощью нанесения мыльного раствора.
Для тестирования систем, транспортирующих ядовитые, легко воспламеняемые и токсические вещества при превышающих их температуру кипения температурах испытание на герметичность трубопровода требует дополнительной проверки на плотность. Для этого параллельно с основными показателями исследуется падение давления. Так же проверяется все оборудование, подсоединяемое к системе по транспортировке перечисленных типов веществ.
Если давление на манометре не понижалось во время тестирования, а в соединительных швах и сальниках не выявлены утечки или потения, результат признается удовлетворительным.

К тестированию трубопроводов и оценке его результатов допускаются только квалифицированные сотрудники, прошедшие инструкцию и имеющие соответствующие навыки. Своевременная тщательная проверка коммуникаций убережет от несчастных случаев, аварий и убытков.