• Главная <
  • Галерея
  • Карта сайта
  • Наши контакты
  • Обратная связь

гідравлічне випробування

  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}}}} 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) (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}}} 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) , 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} P {\ displaystyle P}   - розрахункове тиск при випробуваннях на підприємстві-виробнику або робочий тиск при випробуваннях після монтажу і в процесі експлуатації, - 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}}} [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, - номінальне допустиме напруга при температурі гідравлічних випробувань T h {\ displaystyle T_ {h}} для розглянутого елемента конструкції,

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

K h {\ displaystyle K_ {h}} K h {\ displaystyle K_ {h}}   - коефіцієнт, що дорівнює: - 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]} 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}} 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}}}} 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}} K m {\ displaystyle K_ {m}}   - відношення   маси   металоконструкції   до загальної маси посудини; - відношення маси металоконструкції до загальної маси посудини;

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

Новости