Гидравлические испытания что это

Гидравлическое испытание

Гидравлическое испытание [1] — 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:

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.

Содержание

Ход процедуры

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 рабочего. 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 оговоренных 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

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:

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:

— отношение массы металлоконструкции к общей массе сосуда;

— коэффициент, равный:

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).

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 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.

Определение времени выдержки

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.

Источник

Гидравлические испытания трубопроводов: проверка магистралей на работоспособность

Гидравлические испытания трубопроводов — это комплекс мероприятий, которые могут проводиться на разных этапах эксплуатации трубопроводов, но чаще всего эти испытания выполняются сразу после прокладки коммуникации, перед её запуском. Сети, которые работают под давлением, в обязательном порядке должны проверяться (в соответствии с положениями СНиП) на различные дефекты. Это нужно для того, чтобы предотвратить возникновение аварийной ситуации.

Гидравлические испытания — это проверка состояния и работоспособности магистрали при помощи давления, превышающего рабочее

Для чего проводят гидравлические испытания?

Во время гидравлических испытаний определяется прочность и герметичность конструкции, также определяется её объём. Подобные проверки проходят все виды трубопроводов на разных эксплуатационных этапах.

Существует три варианта, когда гидравлические проверки выполняются в обязательном порядке, независимо от направленности коммуникации:

Такие испытания способны выявить определённые несоответствия труб или комплектующих к ним со стандартами качества, прописанными в законах. Проведение проверочных мероприятий является необходимым пунктом эксплуатации оборудования, работающего под давлением.

Как правило, процедура проверки включает в себя несколько важных пунктов. Для гидравлического испытания создают экстремальные условия, чтобы точно определить надёжность трубопроводной магистрали. Проверочное давление в таком случае может быть больше обычного в 1,25–1,5 раза.

Особенности гидравлических испытаний

Проверочное давление нагнетается в трубопровод медленно и плавно, чтобы не вызвать гидроудар или не создать другую аварийную ситуацию. Показатели давления, как уже было сказано выше, превышают стандартные эксплуатационные нормы.

Оборудование для испытаний комплектуется приборами, позволяющими контролировать давление в системе

Сила подачи жидкости фиксируется на измерительных приборах (манометрах), поэтому можно осуществлять контроль и регулировать процесс. По СНиП, подача жидкости сопровождается скоплением газа в разных точках коммуникации. Это очень важный момент, который необходимо контролировать, чтобы избежать непредвиденных ситуаций.

После наполнения трубопроводной конструкции водой оборудование находится под повышенным, проверочным давлением. Этот период называют временем выдержки.

Важно! Существует одно важное правило — во время выдержки оборудования необходимо исключить возможность скачков проверочного давления. Показатели проверочного давления должны быть неизменными.

По окончании выдержки производится работа по снижению давления до обычных показателей. Во время проверки запрещается находиться кому-либо в непосредственной близости от испытуемого трубопровода. Рабочий персонал располагается в безопасном месте.

Когда гидравлическое испытание проведено, производится осмотр коммуникации на наличие повреждений и оценка полученной информации в соответствии со СНиП.

В каких условиях необходимо проводить гидравлическую проверку трубопроводов?

Гидравлические испытания трубопроводов являются сложным мероприятиям, которое требует определённой подготовки. Испытания должны соответствовать строительным нормам и правилам, поэтому такие проверки производят только высококвалифицированные специалисты.

Испытания проводятся строго по принятым нормам и правилам и к процессом руководят специалисты

Для проведения такой проверки трубопроводной магистрали необходимо придерживаться следующих условий:

Эти условия должны быть соблюдены независимо от типа трубопровода и рабочей среды, которую он транспортирует.

Гидравлические проверки проводят для следующего оборудования:

Испытаниям подвергаются разные типы трубопроводов, в том числе отопительные и сети ГВС

Последовательность проведения работ

Мероприятия по гидравлической проверке выполняются в определённой последовательности. Рассмотрим основные этапы этого процесса:

Все эти манипуляции необходимо производить в соответствии со строительными нормами и правилами, чтобы исключить халатность и аварийные ситуации.

Подготовительные работы

Перед проведением гидравлических испытаний обязательно нужно выполнить ряд подготовительных этапов. Рассмотрим последовательность проведения подготовительных работ:

Для работ используют оборудование для увеличения давления в трубах — насосы, компрессоры и прочие приборы

Важно! Категорически запрещается оборудование испытуемого участка коммуникации запорной арматурой того же трубопровода.

Для проверки показателей прочности трубопроводной конструкции её подключают к различной гидравлической аппаратуре (компрессорам, насосным станциям и т. д.), которая способна создавать необходимое давление в трубопроводе на расстоянии двух вентилей.

Испытания на прочность и герметичность

Предварительную проверку коммуникации на прочность и показатели герметичности проводят в такой последовательности:

Проверка прочности. Для этого в трубопроводе создают проверочное, усиленное давление и выдерживают его около 10 минут. Как уже было сказано выше, во время выдержки нельзя допускать, чтобы давление понижалось. Как правило, проверка нарушается, если давление понижается более чем на 0,1 МПа. По истечению времени проверочное давление понижают до стандартных показателей и поддерживают их с помощью непрерывной подкачки жидкости. После этого выполняется осмотр конструкции, который направлен на выявление повреждений. Если дефекты не обнаружены — выполняется второе испытание на прочность. При обнаружении деформаций в трубопроводной конструкции — их устраняют и проводят повторное испытание. Отдельные части трубопроводной коммуникации проверяются в разное время. Продолжительность гидравлической проверки не может быть меньше, чем 10 минут.

Проверка на герметичность. После того, как коммуникация прошла испытания на прочность, производится проверка на герметичность трубопровода. Герметичность проверяется так:

Во время испытания необходим строгий контроль давления, его показатель не должен меняться весь период выдержки

При гидравлических испытаниях трубопроводов необходимо чётко следовать этой последовательности.

Определение дополнительного объёма воды

После выполнения проверки на герметичность, как правило, следует расчёт дополнительного объёма жидкости в системе. Этот процесс проходит в такой последовательности:

Составление акта

После проведения гидравлических испытаний необходимо составить акт, указывающий, что проверки проходили с учётом строительных норм и правил, а также содержащий отчёт о том, что трубопроводная конструкция выдержала их. Этот документ составляется инспектором.

По результатам испытаний составляется акт, который подтверждает исправность трубопровода и безопасность его эксплуатации

Акт, в обязательном порядке, должен включать в себя следующие позиции:

Гидравлические проверки могут проводиться двумя способами:

Манометрический способ проверки трубопровода позволяет инспектору произвести необходимые расчёты и вымерять давление в конструкции во время тестирования.

Испытания внутреннего пожарного водопровода

Готовые и уже эксплуатируемые пожарные водопроводы проверяются посредством создания проверочного давления. Условия для проведения испытания пожарного водопровода, соответствуют гидравлическим условиям.

Испытания противопожарного водопровода также проводятся под высоким давлением

Важно! Гидравлические проверки готового пожарного трубопровода нужно проводить не менее 2 раз в год.

Такие испытания производятся и в уже эксплуатируемых зданиях, поэтому для проверки противопожарной коммуникации используют пониженный показатель давления. Кроме этого, испытательная процедура включает в себя замеры на специальном кране, который называют диктующим.

Также проводятся проверки, которые определяют водоотдачу в противопожарной системе, они необходимы для самых удалённых от источника воды пожарных кранов. В обязательном порядке выполняется проверка, которая направлена на выявление возможных протечек в противопожарной системе. Все полученные данные заносятся сначала в испытательный журнал, а затем — в акт. После этого они сравниваются с прописанными в СНиП нормативами.

Испытания систем водоснабжения

Проверка систем водоснабжения тоже производится в соответствии со строительными нормами и правилами. Гидравлические испытания проводят: после прокладки коммуникации, перед засыпкой канала, после засыпки канала (до монтажа соответствующих комплектующих). Проверка трубопроводных коммуникаций, которые относятся к напорным, проводится в соответствии со СНиП В III–3–81.

Трубы, выполненные из чугунного материала или асбоцемента, проверяются в случае, если длина трубопровода не превышает 1 километра (за 1 испытание). Полиэтиленовые (ПЭ) трубопроводы испытываются отрезками по 500 метров. Трубопроводы из любых других материалов проверяются отрезками, которые имеют длину до 1 километра.

Время выдержки зависит от материала, из которого изготовлены трубы испытуемой магистрали

А также стоит отметить, что время выдержки для металлических и асбоцементных труб составляет не менее 10 мин, а для ПЭ труб — не меньше 30 мин.

Испытания систем отопления

Гидравлические испытания отопительных коммуникаций производятся непосредственно после их установки. Наполнение коммуникации водой выполняется снизу вверх. Это способствует спокойному выводу воздуха из системы. Важно знать, что наполнение системы водой не должно происходить слишком быстро, иначе могут возникнуть воздушные пробки.

Проверки отопительных коммуникаций выполняются с учётом СНиП и предполагают задействование следующих показателей давления:

Важным моментом считается то, что испытание трубопроводов теплосетей должно производиться при отстыкованном котле. Также необходимо заранее отсоединить расширительный бак. Проверочные мероприятия, направленные на выявление и устранение дефектов в системах отопления, не проводятся в зимний период. Если теплосеть нормально функционировала в течение 3 месяцев — ее эксплуатация может производиться без гидравлических проверок. Проверка закрытого отопительного трубопровода выполняется до засыпки траншеи, а также до монтажа теплоизоляционного материала.

Согласно со строительными нормами и правилами, после проведения всех этапов испытаний, теплосеть промывают и устанавливают в её нижней точке специальный соединительный элемент — муфту (с сечением от 60 до 80 мм). Через эту муфту производится удаление жидкости из системы. Промывка отопительной коммуникации выполняется несколько раз холодной водой.

Источник

Гидравлические испытания трубопроводов

Гидравлические испытания трубопроводных коммуникаций объединяют в себе ряд мероприятий, направленных на определение прочности и герметичности системы. Проведение гидравлических испытаний может осуществляться на различных этапах работы водопроводной или отопительной сети. Но преимущественно подобные испытания проводятся после завершения монтажных работ, перед запуском системы в эксплуатацию. Обязательным испытаниям подлежат трубопроводы, работающие под давлением.

Основная цель тестирования заключается в предотвращении возникновения аварийных ситуаций. В процессе проводимых мероприятий удаётся выявить существующие несоответствия и отклонения от требований нормативных документов.

Особенности процесса гидравлических испытаний

В рамках испытаний магистраль подвергается эксплуатации в экстремальных условиях с целью определения надёжности системы. При этом давление гидравлического испытания может превышать рабочие показатели в 1,2-1,5 раз. Оно нагнетается в магистраль постепенно, чтобы исключить вероятность возникновения гидравлического удара и иной аварийной ситуации. Для контроля, регулирования и фиксирования напора рабочей среды используются манометры.

Подготовка к гидравлическим испытаниям

Прежде, чем приступать к испытаниям, система подвергается тщательному визуальному осмотру на предмет выявления отклонения от проектной документации. Это позволяет понять, готова ли система к испытаниям. Во время подготовительного этапа:

Оптимальными условиями для проведения испытаний является температура не ниже +15оС. Перед проверкой наружных трубопроводов необходимо выполнить их продувку с целью освобождения внутреннего пространства от возможных загрязнений.

Процесс проведения гидравлических испытаний

После соответствующей подготовки и осмотра системы, начинаются испытательные мероприятия, во время которых:

Считается, что испытания прошли успешно, если показания манометра остались неизменными, а в местах соединений и стыковки не наблюдается течи. В случае неудовлетворительных результатов, выполняется устранение погрешностей, после чего трубопроводная сеть подвергается повторному тестированию.

Показатели давления при тестировании на прочность устанавливаются проектной документацией и в зависимости от материала труб должны равняться:

Что касается проверки наружных коммуникаций, то тестирование напорных магистралей, которые прокладываются в траншеях, проводится дважды. Первичные испытания выполняются до засыпания и фиксирования арматуры, повторные – после установки клапанов-предохранителей и гидрантов (монтируются на водопроводах).

Если испытательные мероприятия предстоит выполнять при минусовых температурах, то нужно позаботиться о том, чтобы вода в системе не замёрзла, в первую очередь это касается спускных каналов. В подобных ситуациях используется раствор хлористого кальция, который добавляется в воду, или предварительный прогрев.

Акт гидравлических испытаний: пример и особенности его составления

Акт – официальный документ, который должен отображать информацию об объекте, проводимых испытаниях и членах комиссии.

Испытания трубопроводных сетей должна проводить монтажная компания. Лицо, которое несёт ответственность за проведение испытательных работ, должно иметь наряд-допуск, соответствующий требованиям СНиП III-4-80. В завершении всех мероприятий должен быть составлен акт гидравлических испытаний, в котором необходимо отобразить:

Стандартный состав комиссии:

При внесении информации о трубопроводе, кроме названия, необходимо указать его длину, диаметр и материал изготовления.

Если трубопровод успешно выдержал испытания, то комиссия даёт разрешение на ввод системы в эксплуатацию. Данное разрешение заверяется подписями всех членов комиссии. При этом должны быть указаны их занимаемые должности и ФИО.

Гидравлические испытания: формула

Тестируемое давление должно быть не меньше, чем значение, полученное по формуле:

И не больше значения, при котором в тестируемом трубопроводе способны возникнуть мембранные напряжения , а общие либо местные мембранные и общие изгибные напряжения в совокупности будут равняться (верхняя граница).

P – расчётное значение давления при тестировании в заводских условиях либо рабочее давление при тестировании после монтажных работ и во время эксплуатации;

– максимально допустимое напряжение при температуре испытательных мероприятий T^h;

– максимально допустимое напряжение при расчётной температуре T;

K^h – коэффициент, который для трубопроводов равен 1,25.

Особенности гидравлических испытаний водопровода

Испытания водопроводных систем проводятся до выполнения финальных отделочных работ. Перед завершающим этапом тестирования все подземные магистрали закрываются, но сантехнические приборы пока не монтируются. Места выхода закрываются заглушками.

Испытания водопроводных коммуникаций из пластика разрешается проводить по прошествии суток с момента завершения монтажных работ при температуре выше нуля. Для тестирования водосливов, трубы наполняются жидкостью до верхней части стояков. Если при полном заполнении водосливов не наблюдается протечек на протяжении 20 минут, а уровень воды не изменяется, то считается, что водопровод выдержал испытания.

Во время проведения тестирования системы надо придерживаться следующих правил:

Испытания водопроводной сети предполагает выполнение следующих действий:

Отсутствие протечек свидетельствует об успешном завершении испытаний.

Особенности гидравлических испытаний отопления

Испытания отопительных коммуникаций выполняется два раза. Изначально тестированию подвергается исключительно магистраль без арматуры и оборудования, а затем вся система в сборе (с задвижками, грязевиками и прочими элементами). Необходимость проведения испытаний в два эта обусловлена тем, что при установленном оборудовании и арматуре гораздо сложнее протестировать точки соединений.

При проведении испытаний соблюдается та же последовательность действий, что при тестировании сетей подачи воды. Проверочное давление должно быть в 1,25 раза больше, нежели рабочее. В ходе проверки отопительной сети без оборудования и арматуры, напор увеличивают до расчётного давления и коммуникация тестируется 10 минут. Трубопроводную коммуникацию в сборе выдерживают под давлением на протяжении 15 минут.

Особенности гидравлических испытаний канализации

Тестирование безнапорных систем канализации проводится после окончания работ по гидроизоляции, но перед началом внутренней отделки. Наружные магистрали проверяются до засыпки траншей. На предварительном этапе испытывается система без колодцев, а потом проверяется вместе с колодцами.

Внутренние полимерные коммуникации должны проверяться только при температуре окружающего воздуха выше нуля спустя минимум сутки после окончания всех монтажных работ.

Для испытания колодцев их заполняют водой и выдерживают определённое время. При закрытых отверстиях на входе и на выходе уровень жидкости должен оставаться неизменным. Это свидетельствует об отсутствии течи.

В случае напорных канализационных систем, испытания проводятся под давлением. Тестирование считается успешным, если входное и выходное давление одинаковое – это значит, что нет утечек.

При проведении испытательных мероприятий и сдаче трубопровода в эксплуатацию должны быть составлены соответствующие акты:

Периодичность проведения гидравлических испытаний

Срок гидравлических испытаний систем отопления и водоснабжения приходится на начало и конец отопительного сезона.

Системы канализации по предписанию проходят процедуру технического обслуживания, в состав которой входят гидравлические испытания, раз в год.

Кроме того, проверка любой трубной магистрали проводится по окончанию монтажных и ремонтных работ, а также по предписанию управляющей компании.

Стоимость гидравлических испытаний

Калькуляция на тестирование системы на прочность и герметичность выполняется отдельно от монтажа системы. При испытаниях контура цена рассчитывается за погонный метр. Стоимость проверки отдельных комплектующих зависит от количества элементов коммуникации.

Если не проводить гидравлических испытаний

При запуске только что смонтированной трубной системы, отсутствие заполненного акта гидравлических испытаний не позволит получить разрешение на ввод объекта в эксплуатацию от контролирующих организаций.

Если пренебречь данным мероприятием в уже действующем трубопроводе, большей проблемой станет выход из строя всей системы, что повлечет за собой дополнительные расходы. Ведь без испытаний не будет видна реальная картина состояния трубопроводной сети, например, утечки рабочей жидкости из стыков.

Это грозит ремонтными работами с полным отключением коммуникации.

При использовании современных трубопроводных систем, имеющих длительный срок службы (50 лет и больше), испытания достаточно проводить после монтажа, реконструкции и после профилактических работ.

Но так как в нашей стране многие коммуникации проложены ещё в прошлом веке, то гидравлические испытания, проведенные в срок, помогут сэкономить время и средства на ремонт или в более серьезном случае полную замену труб.

Источник