1. Оцінка результатів [ правити | правити код ]
2. Визначення параметрів гідравлічних (пневматичних) випробувань [ правити | правити код ]
3. Визначення температури [ правити | правити код ]
4. Визначення часу витримки [ правити | правити код ]

гідравлічне випробування [1] - один з найбільш часто використовуваних видів неруйнівного контролю , Що проводиться з метою перевірки міцності і щільності судин , трубопроводів , теплообмінників , насосів та іншого обладнання, що працює під тиском , їх деталей і складальних одиниць . Також гідравлічних випробувань можуть піддаватися схеми тепломеханічного обладнання в зборі і навіть цілі теплові мережі . За прийнятою в більшості країн практиці, все обладнання, що працює під тиском, піддають гідравлічним випробуванням:

• після виготовлення підприємством-виробником обладнання або елементів трубопроводів, що поставляються на монтаж ;
• після монтажу обладнання і трубопроводів;
• в процесі експлуатації обладнання та трубопроводів, які навантажуються тиском води , пара або пароводяної суміші.

Гідравлічне випробування - необхідна процедура, яка свідчить про надійності обладнання та трубопроводів, що працюють під тиском, протягом усього терміну їх служби, що вкрай важливо, враховуючи серйозну небезпеку для життя і здоров'я людей у ​​разі їх несправності і аварій .

Тиск проведення гідравлічних випробувань називається повірочним, і воно перевищує робоче зазвичай в 1,25, 1,5 або в 5/3 рази. Після виробництва і при періодичній перевірці судин внутрішнього тиску з метою надійності їх навантажують повірочним тиском з визначенням ступеня зміни об'ємних показників ОРБ .

У випробуваному обладнанні, трубопроводі або системі ( контурі ) Створюється пробне тиск (щоб уникнути гідроударів і раптових аварійних ситуацій це виробляється повільно і плавно), що перевищує робочий на визначену за спеціальними формулами величину, найчастіше на 25%. При цьому ретельно контролюють зростання тиску по двох незалежних повіреним манометрам або каналах вимірювань , На цьому етапі допускається коливання тиску внаслідок зміни температури рідини. В процесі набору тиску в обов'язковому порядку повинні бути вжиті заходи для виключення скупчення газових бульбашок в порожнинах, заповнених рідиною. Потім, протягом так званого часу витримки, обладнання знаходиться під підвищеним тиском, який мав би падати внаслідок нещільності випробуваного обладнання, що також уважно відстежується. Після чого тиск знижується до [2] обґрунтованого розрахунком на міцність значення, але не менше робочого тиску. Протягом цих етапів персонал повинен перебувати в безпечному місці, перебування поруч з випробуваним устаткуванням суворо заборонено. Після зниження тиску персонал проводить візуальний огляд обладнання і трубопроводів в доступних місцях протягом часу, необхідного для огляду. У комбінованих посудинах з двома і більше робочими порожнинами, розрахованими на різні тиски (наприклад в теплообмінниках), гідравлічному випробуванню повинна підлягати кожна порожнина.

Оцінка результатів [ правити | правити код ]

Устаткування і трубопроводи вважаються такими, що витримали гідравлічні випробування, якщо в процесі випробувань і при огляді не виявлено течі рідини і розривів металу, в процесі витримки падіння тиску не виходило за межі, що пояснюється коливаннями тиску внаслідок зміни температури рідини, а після випробувань не виявлено видимих ​​залишкових деформацій .

У випадках, спеціально обумовлених у проектній документації на випробний виріб або державними правилами і стандартами, допускається заміна гідравлічних випробувань пневматичними. Найчастіше це дозволяється за умови додаткового обстеження підприємством-виробником товару іншими методами неруйнівного контролю, наприклад суцільним ультразвуковим і радіографічним контролем основного металу і зварних з'єднань . У деяких випадках пневматичні випробування є своєрідним підготовчим етапом перед гідравлічними. Вони проводяться аналогічно гідравлічним, іноді, при невеликих тисках і стосовно до обладнання зі специфічною конструкцією (наприклад теплообмінникам ), Місця, де можуть бути нещільність, обробляються мильним розчином. Після підвищення тиску на місцях, що мають дефекти, здуваються мильні бульбашки , Що дозволяє легко їх виявити. Таким способом визначається щільність, але не міцність обладнання.

Визначення параметрів гідравлічних (пневматичних) випробувань [ правити | правити код ]

Визначення тиску [ правити | правити код ]

Існує, як мінімум, вісім підходів до вибору величини випробувального тиску [3] , Всюди розглядаються пошкодження корозійної природи, а також використовується зв'язок тиску з діаметром трубопроводу. Береться до уваги, що на вибір величини повинні впливати як марка стали, так і геометричні характеристики трубопроводу і міцності зварної конструкції. Зв'язок у вигляді прямо- і назад пропорційних залежностей не відповідає сучасним уявленням про механізм руйнування металевого трубопроводу. Положення, згідно з яким руйнування стінки труби при гідравлічному випробуванні відбувається, коли напруга в стінці досягає тимчасового опору розриву, є надзвичайно спрощеним. Є методика визначення максимального тиску опресування з урахуванням товщини стінки в розглянутий момент, швидкості корозії, величини діаметра і марки стали трубопроводу. Є запатентована методика, її недоліками є складність і відсутність програмної реалізації. Крім того, немає навіть потенційної можливості інтеграції з сучасними програмними розрахунковими комплексами.

Тиск гідравлічних випробувань повинно бути не менше визначеного за формулою:

P h = K h P [σ] T h [σ] T {\ displaystyle P_ {h} = K_ {h} P {\ frac {\ left [\ sigma \ right] ^ {T_ {h}}} {\ left [\ sigma \ right] ^ {T}}}} (Нижня межа)

і не більше тиску, при якому в випробуваному виробі виникнуть загальні мембранні напруги, рівні 1, 35 [σ] T h {\ displaystyle 1,35 \ left [\ sigma \ right] ^ {T_ {h}}} , А сума загальних або місцевих мембранних і загальних згинальних напружень досягне 1, 7 [σ] T h {\ displaystyle 1,7 \ left [\ sigma \ right] ^ {T_ {h}}} (верхня межа). де:

P {\ displaystyle P} - розрахункове тиск при випробуваннях на підприємстві-виробнику або робочий тиск при випробуваннях після монтажу і в процесі експлуатації,

[Σ] T h {\ displaystyle \ left [\ sigma \ right] ^ {T_ {h}}} - номінальне допустиме напруга при температурі гідравлічних випробувань T h {\ displaystyle T_ {h}} для розглянутого елемента конструкції,

[Σ] T {\ displaystyle \ left [\ sigma \ right] ^ {T}} - номінальне допустиме напруження при розрахунковій температурі T {\ displaystyle T} розглянутого елемента конструкції.

K h {\ displaystyle K_ {h}} - коефіцієнт, що дорівнює:

• 1 для захисних оболонок і страхувальних корпусів (кожухів);
• 1,25 для обладнання і трубопроводів (1,15 при пневмовипробувань);
• 1,5 для деталей, виготовлених з лиття ;
• 1,3 для судин і деталей, виготовлених з неметалевих матеріалів з ударною в'язкістю більше 20 Дж / см²;
• 1,6 для судин і деталей, виготовлених з неметалевих матеріалів з ударною в'язкістю менше 20 Дж / см².

Для елементів, навантажених зовнішнім тиском, повинно також виконуватися умова:

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

гідравлічне випробування кріогенних судин при наявності вакууму в ізоляційному просторі має проводитись пробним тиском, що визначається за формулою:

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

гідравлічне випробування металопластикових судин повинно проводитись пробним тиском, що визначається за формулою:

P h = [K h K m + α (1 - K m)] P [σ] T h [σ] T {\ displaystyle P_ {h} = \ left [K_ {h} K_ {m} + \ alpha ( 1-K_ {m}) \ right] P {\ frac {\ left [\ sigma \ right] ^ {T_ {h}}} {\ left [\ sigma \ right] ^ {T}}}}

де:

K m {\ displaystyle K_ {m}} - відношення маси металоконструкції до загальної маси посудини;

α {\ displaystyle \ alpha} - коефіцієнт, що дорівнює:

• 1,3 для судин і деталей, виготовлених з неметалевих матеріалів з ударною в'язкістю понад 20 Дж / см²;
• 1,6 для судин і деталей, виготовлених з неметалевих матеріалів з ударною в'язкістю менше 20 Дж / см².

Значення [σ] T h {\ displaystyle \ left [\ sigma \ right] ^ {T_ {h}}} , [Σ] T {\ displaystyle \ left [\ sigma \ right] ^ {T}} , Загальні та місцеві мембранні і загальні ізгібние напруги; [P] {\ displaystyle \ left [P \ right]} - допустиме зовнішній тиск при температурі гідравлічних випробувань визначають за Нормами розрахунку на міцність.

У разі, якщо гідравлічним (пневматичним) випробуванням піддають система або контур , Що складаються з обладнання і трубопроводів , Що працюють при різних робочих тисках і (або) розрахункових температурах, або виготовлених з матеріалів з різними [σ] T h {\ displaystyle \ left [\ sigma \ right] ^ {T_ {h}}} і (або) [σ] T {\ displaystyle \ left [\ sigma \ right] ^ {T}} , То тиск гідравлічних (пневматичних) випробувань цієї системи (контуру) слід приймати рівним мінімального значення верхньої межі тисків випробувань, обраному з усіх відповідних значень для обладнання і трубопроводів, що становлять систему (контур).

Ким і в яких документах вказується.

Значення тиску гідравлічних випробувань для обладнання і складальних одиниць (блоків) трубопроводів повинні вказуватися підприємством-виробником в паспорті обладнання та свідоцтві про виготовлення деталей і складальних одиниць трубопроводу.

Значення тисків гідравлічних (пневматичних) випробувань систем (контурів) повинні визначатися проектної організацією і повідомлятися підприємству-власнику обладнання і трубопроводів, яке уточнює ці значення на основі даних, що містяться в паспортах обладнання і трубопроводів, комплектуючих систему (контур).

Визначення температури [ правити | правити код ]

У більшості випадків для гідравлічного випробування повинна застосовуватися вода температурою не нижче 5 ° С і не вище 40 ° C, якщо в технічних умовах не вказано конкретне значення температури, яка допускається за умовою запобігання крихкого руйнування і визначається згідно з Нормами розрахунку на міцність. При цьому у всіх випадках температура випробувальної і навколишнього середовища не повинна бути нижче 5 ° C.

Однак в деяких галузях промисловості до вибору допустимої температури підходять більш строго, що пов'язано зі зміною фізичних властивостей матеріалів і води при дуже високому тиску і дії інших факторів. Наприклад, на АЕС допустима температура металу при гідравлічних (пневматичних) випробуваннях в процесі експлуатації (в тому числі після ремонту) встановлюється на основі даних розрахунку на міцність, паспортів обладнання і трубопроводів, чисел циклів навантаження, зафіксованих в процесі експлуатації, фактичних флюенса нейтронів з енергією E ≥ 0, 5 {\ displaystyle E \ geq 0,5} МеВ і даних випробувань зразків-свідків, які встановлюються в корпусу ядерних реакторів .

Ким і в яких документах вказується.

Допустима температура металу при гідравлічних випробуваннях, проведених після виготовлення, повинна визначатися конструкторської (проектної) організацією і вказуватися в кресленнях , Паспортах обладнання та свідоцтвах про виготовлення деталей і складальних одиниць трубопроводів.

Визначення часу витримки [ правити | правити код ]

Час витримки під пробним тиском установлюється розробником проекту, але має бути не менше 5 хв. При відсутності вказівок у проекті час витримки має бути не менше значень, зазначених в табл.

Товщина стінки, мм Час витримки, хв До 50 10 Понад 50 до 100 20 Понад 100 30 Для литих, неметалевих і багатошарових судин незалежно від товщини стінки 60

1. ↑ іноді іменується обпресуванням, що в цілому не вірно, так як «опресовування» на технічному сленгу більш широке поняття, яке включає в себе заповнення і постановку під тиск будь-якої середовищем, частіше навіть робочої, ніж випробувальної.
2. ↑ пункт 181 Федеральних норм і правил у сфері промислової безпеки "Правила промислової безпеки небезпечних виробничих об'єктів, на яких використовується обладнання, що працює під надлишковим тиском"
3. ↑ Чичерін, С.В. Величина пробного тиску при проведенні щорічних гідравлічних випробувань теплових мереж // Вісник ЮУрГУ. Серія «Енергетика». - 2017. - Т. 17, № 1. - С. 13-20.

• Правила будови і безпечної експлуатації посудин, що працюють під тиском (ПБ 03-576-03); (Не діє - Скасовано. Наказом Ростехнагляду № 116 від 25.03.2014 р https://www.normacs.ru/Doclist/doc/15QP.html )
• Правила будови і безпечної експлуатації обладнання і трубопроводів атомних енергетичних установок (ПНАЕ Г-7-008-89);
• Правила будови і безпечної експлуатації посудин, що працюють під тиском, для об'єктів використання атомної енергії (НП-044-03);
• Правила будови і безпечної експлуатації трубопроводів пари і гарячої води для об'єктів використання атомної енергії (НП-045-03);
• Устаткування і трубопроводи атомних енергетичних установок. Зварні з'єднання та наплавки. Правила контролю (ПНАЕ Г-7-010-89).