Испытание трубопроводов на прочность

Испытания трубопроводов

Все технологические трубопроводы должны подвергаться испы­танию на прочность и плотность перед пуском в эксплуатацию после монтажа, ремонта, консервации или простоя более одно­го года и в случае изменения технологического процесса. После разборки единичных фланцевых соединений трубопровода, арматуры или отдельного элемента трубопровода (тройника, катушки и т.п.) допускается проводить испытание только на плотность. При этом вновь устанавливаемые арматура или элемент трубопровода должны быть предварительно испытаны на прочность пробным давлением .

Испытание трубопровода на прочность и плотность прово­дят одновременно. Оно может быть проведено гидравлическим или пневматическим методом, однако предпочтение следует от­дать гидравлическому испытанию.

Обычно испытание проводят до покрытия трубопровода теп­ловой изоляцией и антикоррозионным слоем. Допускается ис­пытание с наложенной изоляцией, но монтажные стыки в этом случае оставляют открытыми.

Готовность трубопроводов к проведению испытания прове­ряют наружным осмотром. При этом проверяют правильность установки арматуры, легкость открывания и закрывания запор­ных устройств, снятие всех временных приспособлений, оконча­ние всех сварочных работ и проведение термообработки (в слу­чае необходимости).

Испытание трубопровода следует проводить только после полной сборки его на постоянных опорах или подвесках и мон­тажа всех врезок, штуцеров, бобышек, арматуры, дренажных устройств, спускных линий, воздушников и т.д.

Манометры, применяемые при испытании технологических трубопроводов, должны быть поверены и опломбированы.

Испытание трубопровода производится под руководством лица, ответственного за эксплуатацию трубопровода, в при­сутствии представителя организации, выполнившей работу. Ре­зультаты испытания фиксируются в «Удостоверении о качестве» или в акте с последующей отметкой в паспорте трубо­провода.

5.1 Гидравлическое испытание

Для гидравлического испытания используют воду или другие некоррозионные, неядовитые, не­взрывоопасные, невязкие жидкости. Если испытание проводят при температуре окружающего воздуха 0 °С, должны быть при­няты меры, предотвращающие замерзание жидкости в трубо­проводе во время испытания, и обеспечено надежное опорож­нение трубопровода после испытания.

Давление испытания трубопровода на прочность следует принимать равным:

, (2.9)

где 20, t – допускаемое напряжение материала трубопровода соответственно при 20 °С и при рабочей температуре.

При рабочем давлении менее 0,2 МПа давление испытания для трубопроводов следует принимать не менее 0,2 МПа, а при рабочем давлении свыше 0,5 МПа – не менее Рраб+0,3 МПа. Для стальных трубопроводов, работающих под вакуумом, дав­ление испытания па прочность следует принимать равным 0,2 МПа.

Во всех случаях давление испытания следует принимать та­ким, чтобы напряжение в материале трубопровода при пробном давлении не превышало 90% предела текучести материала трубопровода при температуре испытания.

Для проверки прочности трубопровод выдерживают под давлением испытания в течение пяти минут, после чего снижа­ют давление до рабочего.

Для проверки плотности при рабочем давлении проводят ос­мотр трубопровода и обстукивание сварных швов молотком массой 1-1,5 кг. Удары следует наносить по трубе рядом со швом с обеих сторон. Обнаруженные в процессе осмотра де­фекты (трещины, поры, неплотности разъемных соединений и сальников и т.п.) следует устранять только после снижения давления в трубопроводе до атмосферного. После устранения обнаруженных дефектов испытание необходимо повторить. Под­чеканка сварных швов запрещается.

Результаты гидравлического испытания на прочность и плот­ность признают удовлетворительными, если во время испыта­ния не произошло падения давления по манометру и не появи­лись течь и отпотевание на элементах трубопровода.

5.2 Пневматическое испытание трубопроводов

Пневматическое испытание трубопроводов можно прово­дить при проверке их на прочность и плотность. В зависимости от транспортируемой среды пневматическое испытание прово­дят воздухом или инертным газом. Технологические трубопро­воды, по которым транспортировались углеводороды и другие взрывоопасные среды, следует испытывать только инертными газами.

Пневматическое испытание трубопроводов на плотность (в том числе с определением падения давления) следует прово­дить только после предварительного их испытания на проч­ность любым методом.

Пневматическое испытание трубопроводов на прочность не разрешается в действующих цехах производственных пред­приятий, а также на эстакадах, в каналах и лотках, где уложе­ны трубопроводы, находящиеся в работе. Величину давления при испытании на прочность принимают такой же, как и при гидравлическом испытании.

Пневматическое испытание трубопровода па прочность при установке чугунной арматуры (кроме арматуры из ковкого чу­гуна) допускается при избыточном давлении испытания не вы­ше 0,4 МПа; при этом вся чугунная арматура должна пройти предварительное гидравлическое испытание на прочность проб­ным давлением в соответствии с ГОСТ 356–78.

Трубопроводы, работающие под абсолютным давлением от 0,095 до 0,2 МПа, подлежат только испытанию па плотность воздухом или инертным газом. В этих случаях давление испы­тания следует принимать в зависимости от рабочего давления в трубопроводе согласно табл. 2.15.

Таблица 2.15 – Давление испы­тания

Избыточное рабочее давление в трубопроводе, кПа	Избыточное давление испытания на плотность, кПа
Вакуум
До 5
От 5 до 50	Рраб +30
Выше 50 до 100	Рраб но не менее 85

При пневматическом испытании технологических трубопро­водов на прочность давление следует поднимать постепенно, проводя осмотр трубопровода при следующих давлениях:

а) при рабочем давлении от 0,1 до 0,2 МПа осмотр следует проводить при давлении, равном 0,6 пробного, и при полном рабочем;

б) при рабочем давлении выше 0,2 МПа осмотр следует проводить при давлениях, равных 0,3 и 0,6 пробного, и при полном рабочем.

При каждом промежуточном осмотре трубопровода подъем давления необходимо временно прекратить.

При проведении пневматических испытаний трубопроводов на прочность как внутри помещения, так и снаружи следует установить охраняемую зону и обозначить ее. Минимальное расстояние (в любом направлении) от испытываемого трубо­провода до границы должно быть не менее 25 м при наземной прокладке и не менее 10 м – при подземной. Во время подъема давления и при достижении в трубопроводе давления испыта­ния на прочность пребывание в обозначенной зоне запрещено.

Осмотр трубопроводов разрешается проводить лишь после того, как давление испытания будет снижено до рабочего. За­прещается обстукивать молотком трубопроводы под давлением. Лица, проводящие испытание и осмотр, должны быть специаль­но проинструктированы. Запрещается находиться в зоне охра­ны кому-либо кроме этих лиц.

Герметичность сварных стыков фланцевых соединений и сальников проверяют течеискателями либо путем обмазки их мыльным или другим раствором (при отрицательных темпера­турах окружающего воздуха применяют незамерзающий мыль­ный раствор).

Результаты пневматического испытания трубопроводов при­знают удовлетворительными, если при испытании на плотность не обнаружено утечек.

Необходимость проведения дополнительного пневматическо­го испытания трубопровода на плотность с определением паде­ния давления за время испытания устанавливается проектной организацией, а при отсутствии проекта – требованиями СНиП ІІІ-1.9–82.

Внутрицеховые технологические трубопроводы следует под­вергать дополнительному испытанию на плотность совместно с оборудованием, которое они обслуживают. Дополнительное испытание на плотность проводят после испытания на проч­ность и плотность, промывки или продувки. Испытание должно проводиться при рабочем давлении, а для вакуумных трубопро­водов и факельных линий – при давлении 0,2 МПа.

Испытание на плотность можно проводить только после вы­равнивания температур внутри трубопровода. Для наблюдения за температурой в трубопроводе следует устанавливать термо­метры в начале и в конце испытываемого участка.

Если продолжительность дополнительного испытания на плотность не указана в проекте, ее устанавливает организация, проводящая испытания. Она должна быть не менее 24 ч для внутрицеховых, межцеховых и межзаводских трубопроводов.

Падение давления в трубопроводе за время испытания на плотность определяют по формуле:

, (2.10)

где ΔР – падение давления, в % от испытательного давления; Рн и Рк – сум­ма манометрического и барометрического давлений соответственно в начале и в конце испытания, МПа; Тн и Тк – абсолютная температура в трубопро­воде соответственно в начале и в конце испытания, К.

Давление и температуру в трубопроводе определяют как среднее арифметическое показаний всех манометров и термо­метров, установленных во время испытания.

Результаты дополнительного пневматического испытания на плотность межцеховых технологических трубопроводов призна­ют удовлетворительными, если падение давления в них окажется не более 0,1% в час при транспортировании СДЯВ и токси­ческих продуктов и не более 0,2% в час – при транспортирова­нии взрывоопасных, легковоспламеняющихся, горючих и актив­ных газов (в том числе сжиженных).

Указанные нормы падения давления относятся к трубопро­водам внутренним диаметром до 250 мм включительно. При испытании трубопроводов больших диаметров приведенные нор­мы умножают на поправочный коэффициент К=250/Dвн (где Dвн – внутренний диаметр испытываемого трубопровода, мм).

Л.7

Гидравлическое испытание

Гидравлическое испытание — один из наиболее часто используемых видов неразрушающего контроля, проводящееся с целью проверки прочности и плотности сосудов, трубопроводов, теплообменников, насосов и другого оборудования, работающего под давлением, их деталей и сборочных единиц. Также гидравлическим испытаниям могут подвергаться схемы тепломеханического оборудования в сборе и даже целые тепловые сети. По принятой в большинстве стран практике, всё оборудование, работающее под давлением, подвергают гидравлическим испытаниям:

• после изготовления предприятием-изготовителем оборудования или элементов трубопроводов, поставляемых на монтаж;
• после монтажа оборудования и трубопроводов;
• в процессе эксплуатации оборудования и трубопроводов, нагружаемых давлением воды, пара или пароводяной смеси.

Гидравлическое испытание — необходимая процедура, свидетельствующая о надёжности оборудования и трубопроводов, работающих под давлением, в течение всего срока их службы, что крайне важно, учитывая серьёзную опасность для жизни и здоровья людей в случае их неисправностей и аварий.

Давление проведения гидравлических испытаний называется поверочным, и оно превышает рабочее обычно в 1,25, 1,5 или в 5/3 раза. После производства и при периодической проверке сосудов внутреннего давления с целью надёжности их нагружают поверочным давлением с определением степени изменения объёмных характеристик ОРБ.

Ход процедуры

Объявление о проведении гидравлических испытаний

В испытуемом оборудовании, трубопроводе или системе (контуре) создаётся пробное давление (во избежание гидроударов и внезапных аварийных ситуаций это производится медленно и плавно), превышающее рабочее на определяемую по специальным формулам величину, чаще всего на 25 %. При этом тщательно контролируют рост давления по двум независимым поверенным манометрам или каналам измерений, на этом этапе допускается колебание давления вследствие изменения температуры жидкости. В процессе набора давления в обязательном порядке должны быть приняты меры для исключения скопления газовых пузырей в полостях, заполненных жидкостью. Затем, в течение так называемого времени выдержки, оборудование находится под повышенным давлением, которое не должно падать вследствие неплотности испытуемого оборудования, что также внимательно отслеживается. После чего давление снижается до обоснованного расчетом на прочность значения, но не менее рабочего давления. На протяжении этих этапов персонал должен находиться в безопасном месте, нахождение рядом с испытуемым оборудованием строжайше запрещено. После снижения давления персонал проводит визуальный осмотр оборудования и трубопроводов в доступных местах в течение времени, необходимого для осмотра. В комбинированных сосудах с двумя и более рабочими полостями, рассчитанными на разные давления (например в теплообменниках), гидравлическому испытанию должна подвергаться каждая полость.

Оценка результатов

Оборудование и трубопроводы считаются выдержавшими гидравлические испытания, если в процессе испытаний и при осмотре не обнаружено течей жидкости и разрывов металла, в процессе выдержки падение давления не выходило за пределы, объясняемые колебаниями давления вследствие изменения температуры жидкости, а после испытаний не выявлено видимых остаточных деформаций.

Пневматическое испытание

В случаях, специально оговорённых в проектной документации на испытуемое изделие или государственными правилами и стандартами, допускается замена гидравлических испытаний пневматическими. Чаще всего это разрешается при условии дополнительного обследования предприятием-изготовителем изделия другими методами неразрушающего контроля, например сплошным ультразвуковым и радиографическим контролем основного металла и сварных соединений. В некоторых случаях пневматические испытания являются своеобразным подготовительным этапом перед гидравлическими. Они проводятся аналогично гидравлическим, иногда, при небольших давлениях и применительно к оборудованию со специфической конструкцией (например теплообменникам), места, где могут быть неплотности, обрабатываются мыльным раствором. После повышения давления на местах, имеющих дефекты, вздуваются мыльные пузыри, что позволяет легко их обнаружить. Таким способом определяется плотность, но не прочность оборудования.

Определение параметров гидравлических (пневматических) испытаний

Определение давления

Существует, как минимум, восемь подходов к выбору величины испытательного давления, везде рассматриваются повреждения коррозионной природы, а также используется связь давления с диаметром трубопровода. Принимается во внимание, что на выбор величины должны влиять как марка стали, так и геометрические характеристики трубопровода и прочностные характеристики сварной конструкции. Связь в виде прямо- и обратно пропорциональных зависимостей не соответствует современным представлениям о механизме разрушения металлического трубопровода. Положение, согласно которому разрушение стенки трубы при гидравлическом испытании происходит, когда напряжение в стенке достигает временного сопротивления разрыву, является чрезвычайно упрощенным. Имеется методика определения максимального давления опрессовки с учетом толщины стенки в рассматриваемый момент, скорости коррозии, величины диаметра и марки стали трубопровода. Имеется запатентованная методика, ее недостатками является сложность и отсутствие программной реализации. Кроме того, нет даже потенциальной возможности интеграции с современными программными расчетными комплексами.

Давление гидравлических испытаний должно быть не менее определяемого по формуле:

P h = K h P T h T {\displaystyle P_{h}=K_{h}P{\frac {\left^{T_{h}}}{\left^{T}}}} (нижняя граница)

и не более давления, при котором в испытуемом изделии возникнут общие мембранные напряжения, равные 1 , 35 T h {\displaystyle 1,35\left^{T_{h}}} , а сумма общих или местных мембранных и общих изгибных напряжений достигнет 1 , 7 T h {\displaystyle 1,7\left^{T_{h}}} (верхняя граница). Где:

P {\displaystyle P} — расчётное давление при испытаниях на предприятии-изготовителе или рабочее давление при испытаниях после монтажа и в процессе эксплуатации,

T h {\displaystyle \left^{T_{h}}} — номинальное допустимое напряжение при температуре гидравлических испытаний T h {\displaystyle T_{h}} для рассматриваемого элемента конструкции,

T {\displaystyle \left^{T}} — номинальное допускаемое напряжение при расчётной температуре T {\displaystyle T} рассматриваемого элемента конструкции.

K h {\displaystyle K_{h}} — коэффициент, равный:

• 1 для защитных оболочек и страховочных корпусов (кожухов);
• 1,25 для оборудования и трубопроводов (1,15 при пневмоиспытаниях);
• 1,5 для деталей, изготовленных из литья;
• 1,3 для сосудов и деталей, изготовленных из неметаллических материалов с ударной вязкостью более 20 Дж/см²;
• 1,6 для сосудов и деталей, изготовленных из неметаллических материалов с ударной вязкостью менее 20 Дж/см².

Для элементов, нагружаемых наружным давлением, должно также выполняться условие:

P h ≤ 1 , 25 {\displaystyle P_{h}\leq 1,25\left}

Гидравлическое испытание криогенных сосудов при наличии вакуума в изоляционном пространстве должно проводиться пробным давлением, определяемым по формуле:

P h = 1 , 25 P − 0 , 1 M P a {\displaystyle P_{h}=1,25P-0,1\mathrm {M} \mathrm {P} \mathrm {a} }

Гидравлическое испытание металлопластиковых сосудов должно проводиться пробным давлением, определяемым по формуле:

P h = P T h T {\displaystyle P_{h}=\leftP{\frac {\left^{T_{h}}}{\left^{T}}}}

где:

K m {\displaystyle K_{m}} — отношение массы металлоконструкции к общей массе сосуда;

α {\displaystyle \alpha } — коэффициент, равный:

• 1,3 для сосудов и деталей, изготовленных из неметаллических материалов с ударной вязкостью более 20 Дж/см²;
• 1,6 для сосудов и деталей, изготовленных из неметаллических материалов с ударной вязкостью менее 20 Дж/см².

Значения T h {\displaystyle \left^{T_{h}}} , T {\displaystyle \left^{T}} , общие и местные мембранные и общие изгибные напряжения; {\displaystyle \left} — допускаемое наружное давление при температуре гидравлических испытаний определяют по Нормам расчёта на прочность.

В случае, если гидравлическим (пневматическим) испытаниям подвергаются система или контур, состоящие из оборудования и трубопроводов, работающих при разных рабочих давлениях и (или) расчётных температурах, или изготовленных из материалов с различными T h {\displaystyle \left^{T_{h}}} и (или) T {\displaystyle \left^{T}} , то давление гидравлических (пневматических) испытаний этой системы (контура) следует принимать равным минимальному значению верхней границы давлений испытаний, выбранному из всех соответствующих значений для оборудования и трубопроводов, составляющих систему (контур).

Кем и в каких документах указывается.

Значения давления гидравлических испытаний для оборудования и сборочных единиц (блоков) трубопроводов должны указываться предприятием-изготовителем в паспорте оборудования и свидетельстве об изготовлении деталей и сборочных единиц трубопровода.

Значения давлений гидравлических (пневматических) испытаний систем (контуров) должны определяться проектной организацией и сообщаться предприятию-владельцу оборудования и трубопроводов, которое уточняет эти значения на основе данных, содержащихся в паспортах оборудования и трубопроводов, комплектующих систему (контур).

Определение температуры

В большинстве случаев для гидравлического испытания должна применяться вода температурой не ниже 5 °С и не выше 40 °C, если в технических условиях не указано конкретное значение температуры, допускаемой по условию предотвращения хрупкого разрушения и определяемое согласно Нормам расчёта на прочность. При этом во всех случаях температура испытательной и окружающей среды не должна быть ниже 5 °C.

Однако в некоторых отраслях промышленности к выбору допускаемой температуры подходят более строго, что связано с изменением физических свойств материалов и воды при очень высоких давлениях и воздействии других факторов. Например, на АЭС допускаемая температура металла при гидравлических (пневматических) испытаниях в процессе эксплуатации (в том числе после ремонта) устанавливается на основе данных расчёта на прочность, паспортов оборудования и трубопроводов, чисел циклов нагружения, зафиксированных в процессе эксплуатации, фактических флюенсов нейтронов с энергией E ≥ 0 , 5 {\displaystyle E\geq 0,5} МэВ и данных испытаний образцов-свидетелей, устанавливаемых в корпуса ядерных реакторов.

Кем и в каких документах указывается.

Допускаемая температура металла при гидравлических испытаниях, проводимых после изготовления, должна определяться конструкторской (проектной) организацией и указываться в чертежах, паспортах оборудования и свидетельствах об изготовлении деталей и сборочных единиц трубопроводов.

Определение времени выдержки

Время выдержки под пробным давлением устанавливается разработчиком проекта, но должно быть не менее 5 мин. При отсутствии указаний в проекте время выдержки должно быть не менее значений, указанных в табл.

Толщина стенки, мм	Время выдержки, мин
До 50	10
Свыше 50 до 100	20
Свыше 100	30
Для литых, неметаллических и многослойных сосудов независимо от толщины стенки	60

Примечания

1. иногда именуется опрессовкой, что в целом не верно, так как «опрессовка» на техническом сленге более широкое понятие, включающее в себя заполнение и постановку под давление любой средой, чаще даже рабочей, чем испытательной.
2. пункт 181 Федеральных норм и правил в области промышленной безопасности «Правила промышленной безопасности опасных производственных объектов, на которых используется оборудование, работающее под избыточным давлением»
3. Чичерин, С.В. Величина пробного давления при проведении ежегодных гидравлических испытаний тепловых сетей // Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». — 2017. — Т. 17, № 1. — С. 13–20.

Литература

• Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением (ПБ 03-576-03); (Не действует — Отменён. Приказом Ростехнадзора № 116 от 25.03.2014 г. https://www.normacs.ru/Doclist/doc/15QP.html)
• Правила устройства и безопасной эксплуатации оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок (ПНАЭ Г-7-008-89);
• Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением, для объектов использования атомной энергии (НП-044-03);
• Правила устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды для объектов использования атомной энергии (НП-045-03);
• Оборудование и трубопроводы атомных энергетических установок. Сварные соединения и наплавки. Правила контроля (ПНАЭ Г-7-010-89).

Давление гидравлических испытаний должно быть не менее определяемого по формуле:

(нижняя граница)

и не более давления, при котором в испытуемом изделии возникнут общие мембранные напряжения, равные , а сумма общих или местных мембранных и общих изгибных напряжений достигнет (верхняя граница). Где:

— расчётное давление при испытаниях на предприятии-изготовителе или рабочее давление при испытаниях после монтажа и в процессе эксплуатации,

— номинальное допустимое напряжение при температуре гидравлических испытаний для рассматриваемого элемента конструкции,

— номинальное допускаемое напряжение при расчетной температуре рассматриваемого элемента конструкции.

— коэффициент, равный:

• 1 для защитных оболочек и страховочных корпусов (кожухов);
• 1,25 для оборудования и трубопроводов (1,15 при пневмоиспытаниях);
• 1,5 для деталей, изготовленных из литья;
• 1,3 для сосудов и деталей, изготовленных из неметаллических материалов с ударной вязкостью более 20 Дж/см²;
• 1,6 для сосудов и деталей, изготовленных из неметаллических материалов с ударной вязкостью менее 20 Дж/см².

Для элементов, нагружаемых наружным давлением, должно также выполняться условие:

Гидравлическое испытание криогенных сосудов при наличии вакуума в изоляционном пространстве должно проводиться пробным давлением, определяемым по формуле:

Гидравлическое испытание металлопластиковых сосудов должно проводиться пробным давлением, определяемым по формуле:

где:

— отношение массы металлоконструкции к общей массе сосуда;

— коэффициент, равный:

• 1,3 для сосудов и деталей, изготовленных из неметаллических материалов с ударной вязкостью более 20 Дж/см²;
• 1,6 для сосудов и деталей, изготовленных из неметаллических материалов с ударной вязкостью менее 20 Дж/см².

Значения , , общие и местные мембранные и общие изгибные напряжения; — допускаемое наружное давление при температуре гидравлических испытаний определяют по Нормам расчета на прочность.

В случае, если гидравлическим (пневматическим) испытаниям подвергаются система или контур, состоящие из оборудования и трубопроводов, работающих при разных рабочих давлениях и (или) расчетных температурах, или изготовленных из материалов с различными и (или) , то давление гидравлических (пневматических) испытаний этой системы (контура) следует принимать равным минимальному значению верхней границы давлений испытаний, выбранному из всех соответствующих значений для оборудования и трубопроводов, составляющих систему (контур).

Кем и в каких документах указывается.

Значения давления гидравлических испытаний для оборудования и сборочных единиц (блоков) трубопроводов должны указываться предприятием-изготовителем в паспорте оборудования и свидетельстве об изготовлении деталей и сборочных единиц трубопровода.

Значения давлений гидравлических (пневматических) испытаний систем (контуров) должны определяться проектной организацией и сообщаться предприятию-владельцу оборудования и трубопроводов, которое уточняет эти значения на основе данных, содержащихся в паспортах оборудования и трубопроводов, комплектующих систему (контур).

В большинстве случаев для гидравлического испытания должна применяться вода температурой не ниже 5 °С и не выше 40 °C, если в технических условиях не указано конкретное значение температуры, допускаемой по условию предотвращения хрупкого разрушения и определяемое согласно Нормам расчета на прочность. При этом во всех случаях температура испытательной и окружающей среды не должна быть ниже 5 °C.

Однако в некоторых отраслях промышленности к выбору допускаемой температуры подходят более строго, что связано с изменением физических свойств материалов и воды при очень высоких давлениях и воздействии других факторов. Например, на АЭС допускаемая температура металла при гидравлических (пневматических) испытаниях в процессе эксплуатации (в том числе после ремонта) устанавливается на основе данных расчета на прочность, паспортов оборудования и трубопроводов, чисел циклов нагружения, зафиксированных в процессе эксплуатации, фактических флюенсов нейтронов с энергией МэВ и данных испытаний образцов-свидетелей, устанавливаемых в корпуса ядерных реакторов.

Кем и в каких документах указывается.

Допускаемая температура металла при гидравлических испытаниях, проводимых после изготовления, должна определяться конструкторской (проектной) организацией и указываться в чертежах, паспортах оборудования и свидетельствах об изготовлении деталей и сборочных единиц трубопроводов.

Время выдержки под пробным давлением устанавливается разработчиком проекта, но должно быть не менее 10 мин. При отсутствии указаний в проекте время выдержки должно быть не менее значений, указанных в табл.

Толщина стенки, мм	Время выдержки, мин
До 50	10
Свыше 50 до 100	20
Свыше 100	30
Для литых, неметаллических и многослойных сосудов независимо от толщины стенки	60

1. иногда именуется опрессовкой, что в целом не верно, так как «опрессовка» на техническом сленге более широкое понятие, включающее в себя заполнение и постановку под давление любой средой, чаще даже рабочей, чем испытательной.

• Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением (ПБ 03-576-03);
• Правила устройства и безопасной эксплуатации оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок (ПНАЭ Г-7-008-89);
• Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением, для объектов использования атомной энергии (НП-044-03);
• Правила устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды для объектов использования атомной энергии (НП-045-03);
• Оборудование и трубопроводы атомных энергетических установок. Сварные соединения и наплавки. Правила контроля (ПНАЭ Г-7-010-89).

Гидроиспытания трубопроводов – это наиболее часто применяемый вид неразрушающей проверки, которая устанавливает степень прочности и плотности трубопровода, функционирующего под давлением.

В большинстве стран принята такая практика, что магистрали и оборудование, работающие под напором, должны проходить гидравлическое тестирование в таких случаях:

• после изготовления деталей сети, готовящихся к установке;
• по завершению прокладки трубопровода;
• при контроле сети в процессе испытания.

Все технологические трубомагистрали проходят гидроиспытания под давлением в соответствии с нормами СНИП III-Г.9 – 62 и НИТУХП – 62. Кроме этого проводят тестирование пневматическим методом. Причем, последний выполняют в таких ситуациях, когда гидроиспытания провести нельзя по следующим причинам:

• Минусовый показатель температуры воздуха.
• Когда нет воды.
• Несущие опасность напряжения в магистрали от массы жидкости.

Кроме этих методов сети испытывают посредством воздуха или инертного газа.

Испытания конструкций проводят под наблюдением изготовителя или мастеров, и в строжайшем соответствии с предписаниями проекта или инструкций с требованиями Госгортехнадзора.

До проведения работы вся длина магистрали условно делится на отдельные куски. Затем всю сеть тщательно осматривают и проверяют технические документы. На этом этапе также монтируют сливные и воздуховыводящие краны и временные заглушки.

Использование при этом запорной арматуры запрещено. Проверяемая магистраль подводится к гидронасосу, прессу или к другому устройству, при помощи которого получают нужный уровень напора.

Давление при проведении испытаний трубопроводов

Давление при гидроиспытании трубопроводов проверяют манометрами, их предварительно нужно проверить и опломбировать.

Соответственно ГОСТу 2405-63, эти механизмы должны характеризоваться классом точности не меньше 1,5. Объем их корпуса не может быть меньше 15 см, а шкала на номинальный показатель напора должна быть не меньше трех четвертей от измеряемого.

Путем гидроиспытания системы тестируют не только на уровень прочности, но и плотности. При этом цифру испытательного давления избирают разную. Например:

• Стальные и чугунные системы напорного типа – для них показатель прописанный в проекте это коэффициент 1,25. Поднятие проверочного давления над уровнем рабочего не может превышать 5 кг/см2, а уровень проверочного давления не может превышать 10 кг/см2.
• Асбестоцементные системы напорного типа – это не выше уровня рабочего давления на 5 кг/см2.
• Системы из полимеров проверяются под напором, указанным ГОСТом или ТУ для определенного типа труб, и этот показатель не разрешают снижать ниже рабочего уровня.

Чтобы создать требуемое давление при гидроиспытаниях используют:

• Гидравличекие прессы.
• Поршневые насосы ручного типа.
• Приводные шестеренчатые насосы.
• Эксплуатационные насосы.

Как проходит тестирование

Видео

Проведение гидроиспытаний трубопроводов делят на следующие этапы:

• Подведение гидронасоса.
• Монтаж манометров.
• Наполнение водой (во время этой процедуры воздушники нужно ставить открытыми до того момента, когда в них появится вода, это станет свидетельством того, что воздушные образования из сети вытеснили полностью). Кода заливается вода, магистраль внимательно осматривают, о наличии дефектов будут свидетельствовать протечки.
• Создание рабочего напора посредством пресса или насоса и поддержка сети под ним определенный период.
• Понижение уровня напора до показателя рабочего.
• Освобождение сети от жидкости и ее вторичный осмотр.
• Проведение демонтажа манометра и насоса.

Сети под проверочным давлением держат на протяжении пяти минут. Исключение при проведении тестирования становят только стеклянные конструкции, их выдерживают двадцать минут.

Проведение осмотра системы выполняют после уменьшения давления до рабочего уровня. Проверяя стальные системы сварные соединения с обеих сторон (на расстояние два сантиметра) простукивают закругленным молоточком, который имеет массу не больше полтора килограмма.

Магистраль из цветных металлов простукивают деревянным молотком, весящим не больше 0,7 кг. Проведение простукивания конструкций из других материалов не рекомендовано.

Проведение процедуры гидроиспытания технологических трубопроводов

Гидроиспытания технологических трубопроводов делают для того, что определить плотность при чеканке и течи в трубопроводе. Впервые сеть тестируют до того, как произвести засыпку углублений и поставить арматуру.

Последующее испытание проводится на финальном этапе уже после полной засыпки траншей и окончания действий на этом участке технологических систем. Предварительное тестирование можно проводить тогда, когда соединения набирают нужную прочность.

Считают, что любой из технологических трубопроводов прошел контроль, если в нем не произошел разрыв, и не нарушилась герметичность. Также, если остались целыми стыки, и не образовались протечки.

По завершении испытания технологических систем, их сразу засыпают землей и выполняют финальное тестирование. Во время данного мероприятия в технологических системах выполняется промывка водой, а проверяемые зоны отсекают от функционирующей системы посредством фланцев или заглушек.

Перед проведением испытания сеть и раструбные стыки заливают водой и выстаивают сутки. Финальное испытание выполняют без предохранительных вентилей и гидрантов. Вместо них ставят заглушки.

Задвижки при этом полностью открывают, только сначала проверяют состояние набивки сальников. Применять задвижки для отсечения проверяемой зоны от функционирующей нельзя.

Схема тестирования

Схема гидроиспытаний трубопроводов состоит из следующих компонентов.

• Проверяемая система.
• Опоры.
• Фланцы.
• Вентиль, который служит для вывода воздушных образований.
• Подводка для временной подачи воды.
• Пресс (гидравлического типа).
• Манометр.
• Кран регулировки.
• Побочный кран.
• Мерный бачок.

При тестировании, конечные части магистрали, указанной в схеме, прикрывают фланцами «глухого» типа и крепят упорами. После этого основную систему заполняют жидкостью из временной магистрали (она тоже есть в схеме).

Смотрите видео

Выполняя эти действия, внимательно следят за тем, чтобы через кран выходил воздух. Данный вентиль ставят в наиболее высокой точке магистрали (это тоже указано в схеме).

Также в схеме указанны насосы, посредством которых образуют необходимый уровень давления.

ВАЖНО! При тестировании важно учесть, что может произойти разрыв труб, и могут разлететься осколки. Следовательно, необходимо предпринять меры, чтобы избежать травматизма людей.

Тестирование и СНИП

После того, как заканчиваются монтажные работы, проводят гидроиспытания трубопроводов в соответствии к СНИП III-Г.9 – 62 и НИТУХ – 62.
В СНИП указывают, что система обязательно должна проходить испытания. Также нормативными документами СНИП устанавливается температурный уровень для проведения работ, это от пяти до двадцати градусов.

Нормативы СНИП не запрещают проведение предварительной проверки строительно – монтажной организацией без участия заказчиков. Но, по вышеуказанным нормам, результаты испытания заносят в журнал работ.

Смотрите видео

СНИП определяют инструкцию по гидроиспытаниям трубопроводов на финальном этапе. Порядок действий при этом такой: создание давления, равного рабочему и поддержка его в течение двух часов.

После этого повышают напор до нормы испытательного, его также выдерживают два часа. Магистраль считают выдержавшей конечное испытание, если при последней двух-часовой выдержке снижение напора не превысило 0,02 МПа.

ВАЖНО! Согласно инструкции сеть под теплонагрузку подключают только после завершающей засыпки.

Если в инструкции не указано точное время выполнения тестирования, то оно определяется продолжительностью осмотра системы. Если при осмотре обнаружены дефекты, то согласно инструкции устранять их можно только после снижения напора до показателя атмосферного.

Далее инструкция гласит, что после устранения обнаруженных дефектов, тестирование повторяют снова.

Необходимое оборудование

Оборудование для гидроиспытаний трубопроводов позволяет произвести проверку герметичности вторично проложенной сети, также оно дает возможность создать нужный уровень давления для испытания сети на предмет плохо выполненных соединений.

Оборудование для этого вида контроля отличается обширным кругом использования. Например, чтобы выбрать опрессовщик, нужно вначале определить самое большое давление, необходимое для проверки.

Вторым значащим моментом становиться привод гидронасоса. В данной линейке оборудования он может быть ручного и электрического вида.

Видео

Первые варианты используют для опрессовки короткого участка сети. Это оборудование более легкое и весит меньше, если сравнить с электрическими аналогами. Но, при работе с такими механизмами нужно потратить много физической силы и времени.

Электрические насосы для гидроиспытаний трубопроводов. Их применяют для получения напора до 40 кг/см2. Эти устройства отличаются универсальностью и применяются при больших габаритах системы. По своей сути эти устройства это высоконапорные гидронасосы, оснащенные глицериновыми манометрами.

Также данное оборудование имеет емкость для заливания воды и шланг, быстро подключаемый к фитингу. На реле ставят нужный уровень давления, и насос будет остановлен автоматически по достижении нужных показателей.

Тестирование отопительных систем

Гидроиспытания трубопроводов отопления позволяют обеспечить нормальное функционирование сети в отопительный сезон. Это своего рода экзамен и техническая проверка отопления.

Каждый тип помещения имеет индивидуальные показатели напора. От него зависит циркуляция носителя тепла и обогрев помещения. По мере передвижения носителя тепла возникают разнообразные гидравлические процессы, и иногда очень тяжелого характера.

По этой причине трубопровод отопления проверяют под давлением, превышающим в сорок раз рабочее.

Видео: гидроиспытания трубопроводов отопления

При проверке сети отопления:

• Выполняют испытания кранов.
• Для повышения герметичности ставят дополнительные сальниковые уплотнения.
• Реставрируют изоляцию на трубах.
• Глухими заглушками дом отсекают от общей сети.
• При монтажных действиях магистраль сильно засоряется, поэтому промывка и опрессовка – это важные этапы на пути к эффективному функционированию сети отопления.

Испытания в зимнее время

Гидроиспытания трубопроводов зимой отличается от аналогичной процедуры в более теплое время года. Если нужно проверить магистраль зимой при отрицательных температурах, то нужно принять меры, направленные на предупреждение промерзания воды в сети.

При этом систему надежно освобождают от воды следующими способами:

1. Предварительно нагревают магистраль или прогоняют по ней горячую воду. Ее температура не может быть больше 60 градусов. При этих действиях утепляют дренажные штуцеры и спусковые ветки.
2. Проверка магистрали водными растворами, замерзающими ниже 0 градусов. После этого сразу следует промывка труб прогретой водой и воздушная продувка. Если для испытания зимой берут раствор хлористого кальция, то тестирование выполняют на участках не больше 1000м (УД до 10 см).
3. Проверять зимой магистраль с объемом до 25 см можно на участке до 250 м.

Нужное количество воды для тестирования зимой можно посмотреть в специальных таблицах.

Правила проверки

Правила гидроиспытания трубопроводов следует выполнять в точной последовательности. Эти правила содержат полную информацию о нормах давления, температуры и о времени выдержки. Также здесь изложена информация о ходе процедуры проверки.

Видео

Правила строго запрещают нахождение персонала рядом с проверяемым оборудованием, когда то перебывает под высоким напором.

Далее правила гласят, что трубопровод считают выдержавшим контроль, если в ходе тестирования не обнаружили течи жидкости, разрывов труб, других видимых деформаций, и падение давления не превысило требуемые нормы.

При проведении данного вида тестирования строго соблюдаются правила техники безопасности.

Стенды для проверок

Стенды для гидроиспытаний трубопроводов используют в таких сферах:

1. Гидравлические проверки запорной арматуры на показатель прочности и герметичности.
2. Отпрессовка деталей оборудования для корпуса.
3. Оценка магистрали на степень прочности и герметичности и многое другое.

Стенды для гидро – тестирования комплектуются деталями от лучших мировых изготовителей. А это является доказательством их высокого качества, длительного периода использования и удобства в работе.

Конструктивное решение стендов бывает:

1. На рамном основании для размещения в помещении.
2. Цельным блоком-контейнером для размещения на улице.

Технические характеристики, которые имеют стандартные типовые стенды следующие:

• В качестве рабочей среды используется вода для технических нужд.
• Давление образуется посредством поршневой насосной установки или ручным насосом.
• Габариты под фланцы от Ду 25 до Ду 1500.
• Уровень самого высокого напора – это 4500 бар.
• Если необходимо стенды для проверки комплектуют функцией предочистки.

Видео

Следует четко понимать, что гидроиспытания трубопроводов – это обязательная мера предостережения от внезапной аварийной ситуации, которая может привести к сбою системы.

Для осуществления этой проверки нужно проделать мероприятия, которые включают подготовку труб, проверку нужного оборудования. По окончании тестирования результат заносят в паспорт, туда же прописывают разрешение на запуск системы.

Гидроиспытания трубопроводов.

Для профилактики работы водопроводных сетей коммуникации периодически подвергаются проверке на прочность и герметичность. На это направлены гидроиспытания трубопроводов, состоящие из ряда мероприятий, которые осуществляют контроль работы на разных этапах функционирования систем.

Это является обязательным требованием для трубопроводов, которые работают под высоким давлением.

Основные принципы проведения гидроиспытаний

Гидравлические испытания как метод проверки используют чаще всего, потому что они не разрушают конструкцию трубопроводов. Целью проведения мероприятий становится предотвращение аварий на линиях водопровода, системы отопления, также выявление отклонений от прописанных в нормативных документах требований.

Водопроводные системы, работающих под давлением, нуждаются в проверке если:

1. Изготовленные детали для трубопроводов готовятся к установке.
2. Прокладка трубопроводов закончена.
3. Нужен контроль системы во время испытаний.

Требования к тестированию магистралей прописаны в СНиП III –Г. 9-62, НИТУХП-62

Наряду с гидравлическим методом применяют пневматический способ, если невозможно провести первый в таких ситуациях, как:

• во время минусовых показателей температуры окружающей среды;
• нет возможности применить воду;
• возрастающая опасность из-за нагрузки от объема жидкости.

Также магистрали тестируют с помощью воздуха, либо применяя инертный газ. Тестовые проверки проходят под строгим контролем специалистов, согласно требованиям Госгортехнадзорных органов и особенностей проекта. Во время испытаний всю систему делят на определенные участки, трубы внимательно осматривают, изучают технические характеристики сети. Во время проведения проверки устанавливают краны для слива и вывода воздуха, также монтируют заглушки.

Внимание! Нельзя во время теста пользоваться запорной арматурой. К участку трубопровода подключают пресс либо насос для подачи воды и устанавливают необходимый напор. Давление в трубах может превышать обычные нормы до полутора раз.

Регулировка давления во время испытательных мероприятий

Для контроля за давлением во время тестирования системы устанавливают манометры, которые заранее подвергаются проверке и опломбировке. Класс точности устройства должен соответствовать минимум 1.5 по ГОСТ 2405 – 63. Размер корпуса манометра должен составлять более 15 сантиметров, размер шкалы номинального показателя уровня напора должна ровняться минимум трем четвертям из измеряемого. Гидравлические испытания выявляют прочность и плотность системы.

Давление для испытания сетей отличается в зависимости от типа магистрали:

1. Для напорных систем из стали и чугуна соответствует показатель 1.25 для обычной работы, прописанный в документах. Для них проверочное давление не должно превышать над рабочим более пяти килограмм на кубический сантиметр, а максимальное давление во время проверки может достигать 10 килограммам на сантиметр кубический.
2. Напорные сети из асбестоцемента не должны подвергаться большему давлению во время проверки более 5 килограмм на сантиметр кубический.
3. Полимерные трубопроводы подвергаются давлению, прописанному в Гостстандартах, уровень нельзя уменьшать до рабочего.

Чтобы нагнетать необходимое давление во время тестирования, допускают к использованию:

• гидравлических прессов;
• поршневых ручных насосов;
• приводных шестеренчатых насосов;
• насосы для эксплуатации.

Подготовительный этап перед проверкой

Перед тестированием системы трубы осматривают, чтобы выявить неполадки визуально. Так определяют готовность трубопровода к проведению испытательных мероприятий.

Для подготовки к испытаниям:

1. Тщательно осматривают стыки.
2. Определяют правильность установки арматуры.
3. Проверяют опорные конструкции, подвески.
4. Тест проходят запорные устройства на то, как свободно они закрываются и открываются.
5. Определяют, как быстро можно удалить воздух из трубопровода.

Подходящая температура воздуха во время испытания не ниже 15 градусов выше ноля. Наружные трубопроводы до начала работ продувают для удаления загрязнений внутри системы.

Основные этапы тестирования

Гидравлические испытания проводят в несколько этапов:

1. Подводят насос для подачи воды.
2. Устанавливают манометры.
3. Наполняют систему водой. В это время воздушники остаются в открытом виде, пока в них не покажется вода. Это будет показателем того, что воздух удален из системы. Во время наполнения системы трубы просматривают на наличие протечек и дефектов конструкции.
4. Заставляют работать систему при повышенном давлении с помощью насоса некоторое время.
5. Снижают давление до рабочей нормы.
6. Удаляют воду из труб, снова осматривают систему.
7. Снимают манометры и убирают насос.

Проверка работы сети под давлением занимает пять минут. Лишь стеклянные трубопроводы подвергаются тестированию в течение двадцати минут.

Справка! Просматривая трубопроводы из стали, стыки, сделанные с помощью сварки, простукивают с помощью закругленного молоточка по обе стороны соединения. Вес молоточка составляет около 1.5 килограмм. Сети, выполненные с помощью цветного металла, проверяют посредством деревянного молотка весом около 700 грамм. Простукивать магистрали, выполненные с помощью иных материалов, нельзя.

Основные принципы проведения испытаний технологического трубопровода

Трубопроводы проходят первые испытания на этапе укладки перед засыпкой траншей и оснащением арматурой. Тестирование проводят для определения плотности во время чеканки и протечек системы. Дальнейшим испытаниям трубы подвергаются после покрытия магистрали землей и полного окончания монтажных работ технологического трубопровода. Проверку проводят только после полного установления прочности в соединениях. При сохранении герметичности конструкции, не сделав разрывов в системе, не обнаружив протечки стыков, можно говорить, что трубопровод прошел предварительную проверку.

Как только завершается первое тестирование, можно засыпать трубы грунтом и далее проводить повторный контроль системы. Проводя финальные мероприятия технологические сети промывают с помощью воды, каждый тестируемый участок изолируют от остальной рабочей системы при помощи фланцев либо заглушек. До начала проверки проводят подготовку труб к испытанию: систему с раструбами заполняют водой на целые сутки. Окончательное тестирование не предполагает использование защитных гидрантов либо вентилей, на их место устанавливают заглушки.

Внимание! Проводя финальное испытание необходимо полностью открыть задвижки, и проверить исправность набивки в сальниках. Нельзя с помощью задвижек отсекать испытуемую часть системы от работающей.

В схеме указано: при тестировании из крана должен удаляться воздух. Вентиль монтируют в наивысшей точке трубопровода. Также силу давления регулируют с помощью насосов.

Внимание! Во время гидравлических испытаний надо соблюдать технику безопасности, потому что под давлением может разорвать трубы и ранить осколками людей.

Основные принципы во время проведения испытаний отопительных сетей

Трубопроводы для отопления проходят испытания, чтобы они бесперебойно работали всю зиму, и служат в качестве технической проверки качества отопления. Разные функциональные помещения отапливаются при индивидуальном напоре в системе. С помощью напора изменяют уровень прогрева помещения и циркуляцию теплового носителя. В трубах возникают разного рода гидравлические реакции, которые могут повредить систему. Трубопровод необходимо тестировать при давлении, которое в 40 раз больше рабочего.

Во время испытательных работ проводят следующие манипуляции:

1. Испытывают краны.
2. Чтобы увеличить герметичность конструкции, устанавливают уплотнители сальникового типа.
3. Проверяют изоляцию трубопровода.
4. Помещение отсекают от остальной магистрали с помощью глухих заглушек.
5. Во время строительства отопительный трубопровод может засоряться, важно проводить промывку, опрессовку системы для ее качественной работы.

Особенности тестирования зимой

Обычно рекомендуют проводить испытания при температуре до плюс 15 градусов. Если приходится тестировать систему зимой, надо соблюдать некоторые правила, чтобы вода не замерзла в трубах. Систему надо освобождать от воды для проверки.

Как проверяют систему:

1. Заранее проводят прогревание сети с помощью горячей воды не более шестидесяти градусов. Во время прогрева надо утеплить штуцера для дренажной системы, спусковые участки.
2. Магистраль проверяют с помощью жидкостей, которые замерзают при температуре ниже ноля. Затем сразу же прогоняют теплую воду по трубам, промывая их и продувают посредством воздушного напора.

Если испытывают трубопровод с помощью хлористого кальция, то тестированию подлежат участки длиной до одного километра при УД, равном не более 10 сантиметрам.

Внимание! В холодный период можно тестировать участки протяженностью до двухсот пятидесяти метров, имеющих объем не более 25 сантиметров.

Специальные таблицы содержат данные по объему воды, которое подходит для проверки зимой.

Как часто надо проводить гидроиспытания

Время проведения обязательных испытаний трубопроводов приходится на начало сезона, когда включают отопление и на его конец. Канализационные сети проходят тестирование один раз за год, во время прохождения техобслуживания. Также трубопроводы испытывают на прочность после окончания строительных либо ремонтных мероприятий, или по указанию контролирующих органов.

Последствия при нарушении систематического проведения испытаний

Если не проверить работу новой магистрали и не заполнить акт о проведении испытаний, то контролирующие органы не разрешат ввести в эксплуатацию данный объект. При несоблюдении сроков испытаний для действующего трубопровода, это может повлечь поломку всей системы и принесет еще большие убытки. Только во время проверок системы под давлением можно увидеть мелкие неполадки в виде протечек в местах стыков. Протечки могут привести к ремонту труб и отключению всей сети.

Во время укладки современных сетей, у которых эксплуатационный срок равен более пятидесяти лет, можно провести одно испытание по окончанию монтажных либо ремонтных работ. В России почти все центральные магистрали смонтированы много десятилетий назад, поэтому нуждаются в постоянной проверке. Данные мероприятия позволят вовремя провести ремонт коммуникаций либо полностью заменить элементы конструкции.