Jak se kontroluje tlak při testování potrubí?
Hydraulická zkouška [1] je jedním z nejčastěji používaných typů nedestruktivních zkoušek, prováděných za účelem kontroly pevnosti a hustoty nádob, potrubí, výměníků tepla, čerpadel a dalších zařízení pracujících pod tlakem, jejich částí a sestav. Hydraulické zkoušce lze podrobit také sestavené okruhy termomechanických zařízení a dokonce i celé topné sítě. Podle praxe přijaté ve většině zemí jsou všechna zařízení pracující pod tlakem podrobena hydraulickým zkouškám:
- poté, co výrobce vyrobil zařízení nebo potrubní prvky dodané k instalaci;
- po instalaci zařízení a potrubí;
- při provozu zařízení a potrubí zatížených tlakem vody, páry nebo směsi páry a vody.
Hydraulické zkoušky jsou nezbytným postupem indikujícím spolehlivost zařízení a potrubí pracujících pod tlakem po celou dobu jejich životnosti, což je mimořádně důležité vzhledem k vážnému ohrožení lidského života a zdraví v případě poruch a havárií.
Hydraulický zkušební tlak se nazývá kalibrační tlak a obvykle překračuje pracovní tlak 1,25, 1,5 nebo 5/3krát. Po výrobě a při periodické kontrole vnitřních tlakových nádob jsou z důvodu spolehlivosti zatíženy ověřovacím tlakem pro zjištění míry změny objemových charakteristik ORB.
Průběh řízení [upravit | upravit kód]
Oznámení o provedení hydraulických zkoušek
Před testováním odpojte z okruhu nebo vypněte veškeré přístrojové vybavení (tlakoměry, senzory atd.), kromě těch, které jsou v okruhu pro tento postup konkrétně k dispozici. Informujte personál.
V testovaném zařízení, potrubí nebo systému (okruhu) a soud překročení tlaku (pro zabránění vodnímu rázu a náhlým nouzovým situacím se to děje pomalu a plynule). pracovat o částku stanovenou speciálními vzorci, nejčastěji o 25 %. Současně je nárůst tlaku pečlivě sledován pomocí dvou nezávislých ověřených tlakoměrů nebo měřicích kanálů, v této fázi jsou povoleny kolísání tlaku v důsledku změn teploty kapaliny. V procesu vytváření tlaku je třeba přijmout opatření, aby se zabránilo hromadění bublin plynu v dutinách naplněných kapalinou. Poté během tzv doba držení, zařízení je pod zvýšeným tlakem, který by neměl poklesnout v důsledku netěsnosti testovaného zařízení, která je také pečlivě sledována. Poté tlak klesne na [2] hodnota odůvodněná pevnostními výpočty, ale ne menší než provozní tlak. Během těchto fází musí být personál na bezpečném místě v blízkosti testovaného zařízení. Po snížení tlaku provádějí pracovníci vizuální kontrolu zařízení a potrubí na přístupných místech po dobu potřebnou pro kontrolu. V kombinovaných nádobách se dvěma nebo více pracovními dutinami navrženými pro různé tlaky (například ve výměnících tepla) musí být každá dutina podrobena hydraulické zkoušce.
Vyhodnocení výsledků [editovat | upravit kód]
Zařízení a potrubí jsou považována za vyhovující hydraulickým zkouškám, pokud během testování a inspekce nebyly zjištěny žádné úniky kapaliny nebo praskliny kovu, během procesu zadržování nepřesáhl pokles tlaku limity vysvětlované kolísáním tlaku v důsledku změn teploty kapaliny a po testováním nebyly zjištěny žádné viditelné zbytkové deformace.
Pneumatický test[editovat | upravit kód]
V případech konkrétně specifikovaných v projektové dokumentaci zkoušeného výrobku nebo státními předpisy a normami je povoleno nahradit hydraulické zkoušky pneumatickými. Nejčastěji je to povoleno pod podmínkou dodatečného přezkoumání výrobcem výrobku za použití jiných nedestruktivních zkušebních metod, například kontinuálního ultrazvukového a radiografického zkoušení základního kovu a svarových spojů. V některých případech jsou pneumatické zkoušky jakousi přípravnou fází před hydraulickými. Provádějí se podobně jako hydraulické, někdy se při nízkých tlacích a ve vztahu k zařízením se specifickou konstrukcí (například výměníky tepla) místa, kde může docházet k netěsnostem, ošetří mýdlovým roztokem. Po zvýšení tlaku mýdlové bubliny nabobtnají v oblastech s defekty, což usnadňuje jejich detekci. Tímto způsobem se určuje hustota, ale ne síla zařízení.
Stanovení parametrů hydraulických (pneumatických) zkoušek [editovat | upravit kód]
Stanovení tlaku [upravit | upravit kód]
Existuje minimálně osm přístupů k volbě hodnoty zkušebního tlaku [3], všechny zohledňují poškození korozního charakteru a využívají také vztah mezi tlakem a průměrem potrubí. Je bráno v úvahu, že výběr hodnoty by měl být ovlivněn jak jakostí oceli, tak geometrickými charakteristikami potrubí a pevnostními charakteristikami svařované konstrukce. Spojení v podobě přímo a nepřímo úměrných vztahů neodpovídá moderním představám o mechanismu destrukce kovového potrubí. Poloha, podle které dochází k destrukci stěny trubky při hydraulické zkoušce, když napětí ve stěně dosáhne dočasné pevnosti v tahu, je extrémně zjednodušená. Existuje metoda pro stanovení maximálního lisovacího tlaku, která bere v úvahu tloušťku stěny v daném okamžiku, rychlost koroze, průměr a jakost oceli potrubí. Existuje patentovaná technika, její nevýhodou je složitost a absence softwarové implementace. Navíc zde není ani potenciální možnost integrace s moderními softwarovými výpočetními systémy.
Hydraulický zkušební tlak nesmí být nižší než tlak určený podle vzorce:
a ne více než tlak, při kterém ve zkoušeném výrobku vzniknou celková membránová napětí rovnající se 1 [σ] T h >> a součet obecných nebo místních membránových a celkových ohybových napětí dosáhne 35 [σ] T h >> (horní limit). Kde:
P – návrhový tlak při zkoušce u výrobce nebo provozní tlak při zkoušce po instalaci a během provozu,
[ σ ] T h >> – jmenovité dovolené napětí při hydraulické zkušební teplotě T h > pro uvažovaný konstrukční prvek, [ σ ] T > je jmenovité dovolené napětí při návrhové teplotě T uvažovaného konstrukčního prvku.- 1 pro ochranné pláště a bezpečnostní pouzdra (pouzdra);
- 1,25 pro zařízení a potrubí (1,15 při pneumatických testech);
- 1,5 pro díly vyrobené z odlitku;
- 1,3 pro nádoby a části vyrobené z nekovových materiálů s rázovou houževnatostí vyšší než 20 J/cm²;
- 1,6 pro nádoby a části vyrobené z nekovových materiálů s rázovou houževnatostí menší než 20 J/cm².
U prvků zatížených vnějším tlakem musí být splněna také následující podmínka:
Ph ≤ 1 [P] leq 25 vlevo[Vpravo]>
Hydraulické testování kryogenních nádob za přítomnosti vakua v izolačním prostoru by mělo být provedeno zkušebním tlakem určeným podle vzorce:
Ph = 1 P − 25 MP a = 0 P-1 mathrm mathrm mathrm >
Hydraulické zkoušky kovoplastových nádob by se měly provádět zkušebním tlakem, určeným podle vzorce:
- 1,3 pro nádoby a části vyrobené z nekovových materiálů s rázovou houževnatostí vyšší než 20 J/cm²;
- 1,6 pro nádoby a části vyrobené z nekovových materiálů s rázovou houževnatostí menší než 20 J/cm².
Hodnoty [ σ ] T h >> , [ σ ] T > , obecná a lokální membránová a obecná ohybová napětí; [P] – přípustný vnější tlak při teplotě hydraulických zkoušek je stanoven podle Normy pro výpočet pevnosti.
V případě, že systém nebo okruh sestávající ze zařízení a potrubí pracujících při různých provozních tlacích a (nebo) návrhových teplotách nebo vyrobený z materiálů s různými [ σ ] T h >> a (nebo) [ σ ] T > , pak tlak hydraulických (pneumatických) zkoušek tohoto systému (okruhu) by se měl rovnat minimální hodnotě horní hranice zkušebních tlaků, vybrané ze všech odpovídajících hodnot pro zařízení a potrubí, komponenty systému (obvod).
Kdo a v jakých dokumentech je uveden.
Hodnoty hydraulického zkušebního tlaku pro zařízení a potrubní montážní celky (bloky) musí výrobce uvést v pasu zařízení a v osvědčení o výrobě potrubních dílů a montážních celků.
Hodnoty tlaku pro hydraulické (pneumatické) zkoušky systémů (okruhů) musí určit projekční organizace a nahlásit je vlastníkovi zařízení a potrubí, který tyto hodnoty upřesní na základě údajů obsažených v pasportech zařízení a potrubí, které kompletují systém (okruh).
Stanovení teploty [upravit | upravit kód]
Ve většině případů by se pro hydraulické zkoušky měla používat voda o teplotě ne nižší než 5 °C a ne vyšší než 40 °C, pokud technické specifikace neuvádějí specifickou hodnotu teploty, která je povolena k zabránění křehkému lomu a která je určena v souladu s pevností Návrhové standardy. Ve všech případech by teplota zkoušky a okolí neměla být nižší než 5 °C.
V některých odvětvích je však volba přípustné teploty přísnější, což souvisí se změnami fyzikálních vlastností materiálů a vody při velmi vysokých tlacích a vlivem dalších faktorů. Například v jaderné elektrárně je přípustná teplota kovu během hydraulických (pneumatických) zkoušek během provozu (včetně po opravě) stanovena na základě údajů o pevnostních výpočtech, zařízení a pasportů potrubí, počtu zatěžovacích cyklů zaznamenaných během provozu, aktuální fluence neutronů s energií E ≥ 0 MeV a zkušební data svědeckých vzorků instalovaných v nádobách jaderných reaktorů.
Kdo a v jakých dokumentech je uveden.
Přípustná teplota kovu během hydraulických zkoušek prováděných po výrobě musí být stanovena projekční (projektovou) organizací a uvedena ve výkresech, pasech zařízení a osvědčeních o výrobě dílů a montážních jednotek potrubí.
Definice doba držení [upravit | upravit kód]
Dobu výdrže pod zkušebním tlakem nastavuje zpracovatel projektu, ale musí být alespoň 5 minut. Pokud v projektu nejsou žádné instrukce, doba držení nesmí být kratší než hodnoty uvedené v tabulce.
| Tloušťka stěny, mm | Doba držení, min |
| Do 50 | 10 |
|---|---|
| Přes 50 až 100 | 20 |
| Přes xnumx | 30 |
| Pro lité, nekovové a vícevrstvé nádoby bez ohledu na tloušťku stěny | 60 |
Poznámky [upravit | upravit kód]
- ↑ někdy nazýván krimpování , což obecně není pravda, protože „tlakové testování“ v technickém slangu je širší pojem, který zahrnuje plnění a vystavení tlaku jakýmkoliv médiem, častěji dokonce funkční než testování.
- ↑ klauzule 181 federálních norem a pravidel v oblasti průmyslové bezpečnosti „Pravidla průmyslové bezpečnosti pro nebezpečná výrobní zařízení, která používají zařízení pracující pod nadměrným tlakem“
- ↑Chicherin, S.V. Hodnota zkušebního tlaku při ročních hydraulických zkouškách tepelných sítí // Věstník SUSU. Série „Energie“. – 2017. – T. 17, č. 1. — s. 13–20.
Literatura [upravit | upravit kód]
- Pravidla pro projektování a bezpečný provoz tlakových nádob (PB 03-576-03); (Neplatné – Zrušeno. Nařízením Rostekhnadzor č. 116 ze dne 25.03.2014. března 128343985. Zdroj – https://ru.ruwiki.ru/w/index.php?title=Hydraulic_test&oldid=XNUMX
- Potrubní doprava
- Energetika
- Průmysl
- zabezpečení