Hydrauliskt test

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 2 april 2018; kontroller kräver 9 redigeringar .

Hydraulisk testning [1] är en av de mest använda typerna av oförstörande testning , utförd för att kontrollera styrkan och densiteten hos kärl , rörledningar , värmeväxlare , pumpar och annan tryckutrustning , deras delar och monteringsenheter . Dessutom kan kretsar av termiska mekaniska utrustningsenheter och till och med hela värmenätverk utsättas för hydrauliska tester . Enligt den praxis som används i de flesta länder utsätts all tryckutrustning för hydrauliska tester:

efter tillverkning av tillverkaren av utrustning eller delar av rörledningar som levereras för installation ;
efter installation av utrustning och rörledningar;
under drift av utrustning och rörledningar laddade med tryck av vatten , ånga eller ångvattenblandning.

Ett hydrauliskt test är en nödvändig procedur som indikerar tillförlitligheten hos utrustning och rörledningar som arbetar under tryck under hela deras livslängd, vilket är extremt viktigt med tanke på den allvarliga faran för människors liv och hälsa i händelse av deras funktionsfel och olyckor .

Trycket för hydraulisk testning kallas verifiering, och det överstiger vanligtvis arbetstrycket med 1,25, 1,5 eller 5/3 gånger. Efter produktion och under periodiska kontroller av interna tryckkärl, för tillförlitlighetssyfte, laddas de med provtryck för att bestämma graden av förändring i de volymetriska egenskaperna hos ORB .

Proceedings

Testtryck skapas i den testade utrustningen, rörledningen eller systemet ( kontur ) (för att undvika vattenslag och plötsliga nödsituationer görs detta långsamt och smidigt), vilket överstiger arbetstrycket med ett värde som bestäms av speciella formler, oftast med 25 %. Samtidigt kontrolleras tryckökningen noggrant av två oberoende verifierade tryckmätare eller mätkanaler , i detta skede tillåts tryckfluktuationer på grund av förändringar i vätskans temperatur . I processen med tryckuppbyggnad måste åtgärder vidtas utan att misslyckas för att förhindra ansamling av gasbubblor i håligheter fyllda med vätska. Sedan, under den så kallade hålltiden , står utrustningen under förhöjt tryck, vilket inte bör sjunka på grund av läckage av utrustningen som testas, vilket också övervakas noggrant. Därefter reduceras trycket till [2] det värde som motiveras av hållfasthetsberäkningen, men inte mindre än arbetstrycket . Under dessa skeden måste personalen vara på en säker plats, att vara nära utrustningen som testas är strängt förbjudet. Efter att trycket reducerats genomför personalen en visuell inspektion av utrustning och rörledningar på tillgängliga platser under den tid som krävs för inspektionen. I kombinerade kärl med två eller flera arbetskaviteter konstruerade för olika tryck (till exempel i värmeväxlare) måste varje kavitet utsättas för ett hydrauliskt prov.

Utvärdering av resultat

Utrustningen och rörledningarna anses ha klarat de hydrauliska testerna om inga vätskeläckor och metallsprickor påträffades vid provningen och inspektionen, tryckfallet inte översteg gränserna på grund av tryckfluktuationer på grund av förändringar i vätsketemperaturen, och efter testerna upptäcktes inga synliga kvarvarande deformationer .

Pneumatiskt test

I de fall som specifikt anges i designdokumentationen för den testade produkten eller statliga regler och standarder är det tillåtet att ersätta hydrauliska tester med pneumatiska. Oftast är detta tillåtet med förbehåll för en ytterligare undersökning av tillverkaren av produkten med andra oförstörande testmetoder, till exempel kontinuerlig ultraljuds- och radiografisk testning av basmetallen och svetsfogar . I vissa fall är pneumatiska tester ett slags förberedande skede före hydrauliska. De utförs på liknande sätt som hydrauliska, ibland vid låga tryck och i förhållande till utrustning med en specifik design (till exempel värmeväxlare ), behandlas platser där det kan finnas läckor med tvålvatten . Efter att ha ökat trycket på platser med defekter sväller såpbubblor , vilket gör det lätt att upptäcka dem. På så sätt bestäms densiteten, men inte styrkan på utrustningen.

Bestämning av parametrarna för hydrauliska (pneumatiska) tester

Bestämning av tryck

Det finns minst åtta tillvägagångssätt för valet av testtrycket [3] , korrosionsskador beaktas överallt, och förhållandet mellan tryck och rörledningsdiameter används också. Det tas hänsyn till att valet av värde bör påverkas av både stålkvaliteten och de geometriska egenskaperna hos rörledningen och hållfasthetsegenskaperna hos den svetsade strukturen. Kommunikation i form av direkt och omvänt proportionella beroenden motsvarar inte moderna idéer om mekanismen för förstörelse av en metallrörledning. Positionen att brott i rörväggen under ett hydrauliskt test inträffar när spänningen i väggen når draghållfastheten är extremt förenklat. Det finns en metod för att bestämma det maximala presstrycket, med hänsyn till väggtjockleken för närvarande, korrosionshastigheten, diametern och stålkvaliteten på rörledningen. Det finns en patenterad teknik, dess nackdelar är komplexiteten och bristen på mjukvaruimplementering. Dessutom finns det inte ens en potentiell möjlighet till integration med moderna mjukvaruberäkningssystem.

Det hydrauliska provtrycket måste åtminstone bestämmas av formeln:

${\displaystyle P_{h}=K_{h}P{\frac {\left[\sigma \right]^{T_{h))}{\left[\sigma \right]^{T))))$ (slutsats)

och inte mer än det tryck vid vilket den totala membranspänningen är lika med , och summan av det allmänna eller lokala membranet och allmänna böjspänningar når (övre gräns) . Var: $1.35\left[\sigma \right]^{T_{h))$ $1,7\left[\sigma \right]^{T_{h))$

$P$ - konstruktionstryck under provningar hos tillverkaren eller arbetstryck under provningar efter installation och under drift,

$\left[\sigma \right]^{T_{h}}$ är den märkta tillåtna spänningen vid den hydrauliska testtemperaturen för det strukturella elementet i fråga, $T_{h}$

${\displaystyle \left[\sigma \right]^{T))$ - nominell tillåten spänning vid designtemperaturen för det aktuella konstruktionselementet. $T$

$K_{h}$ - koefficient lika med:

1 för skyddande skal och säkerhetsfodral (höljen);
1,25 för utrustning och rörledningar ( 1,15 för pneumatiska tester);
1.5 för delar tillverkade av gjutning ;
1.3 för kärl och delar gjorda av icke- metalliska material med en slaghållfasthet på mer än 20 J/cm².
1.6 för kärl och delar tillverkade av icke-metalliska material med en slaghållfasthet på mindre än 20 J/cm².

För element belastade med externt tryck måste även följande villkor vara uppfyllt:

$P_{h}\leq 1.25\left[P\right]$

Hydraulisk testning av kryogena kärl i närvaro av ett vakuum i det isolerande utrymmet bör utföras med ett testtryck som bestäms av formeln:

$P_{h}=1.25P-0.1\mathrm {M} \mathrm {P} \mathrm {a}$

Hydraulisk provning av metall-plastkärl bör utföras med ett testtryck som bestäms av formeln:

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

var:

${\displaystyle K_{m))$ — Förhållandet mellan metallstrukturens massa och kärlets totala massa.

$\alfa$ - koefficient lika med:

1.3 för kärl och delar tillverkade av icke-metalliska material med en slaghållfasthet på mer än 20 J/cm²;
1.6 för kärl och delar tillverkade av icke-metalliska material med en slaghållfasthet på mindre än 20 J/cm².

Värden , allmänna och lokala membran- och allmänna böjspänningar; - det tillåtna yttre trycket vid temperaturen för hydrauliska provningar bestäms enligt normerna för beräkning av hållfasthet. $\left[\sigma \right]^{T_{h}}$ ${\displaystyle \left[\sigma \right]^{T))$ $\left[P\right]$

Om ett system eller en krets utsätts för hydrauliska (pneumatiska) tester , bestående av utrustning och rörledningar som arbetar vid olika driftstryck och (eller) designtemperaturer, eller tillverkade av material med olika och (eller) , då trycket av hydraulisk (pneumatisk) tester av detta system (loop) bör tas lika med minimivärdet för den övre gränsen för testtryck, valda från alla relevanta värden för utrustningen och rörledningarna som utgör systemet (loopen). $\left[\sigma \right]^{T_{h}}$ ${\displaystyle \left[\sigma \right]^{T))$

Av vem och i vilka dokument anges det.

Hydrauliska testtryckvärden för utrustning och monteringsenheter (block) av rörledningar måste anges av tillverkaren i utrustningspasset och certifikatet för tillverkning av delar och monteringsenheter i rörledningen.

Tryckvärdena för hydrauliska (pneumatiska) tester av system (kretsar) måste bestämmas av designorganisationen och rapporteras till företagets ägare av utrustningen och rörledningarna, som specificerar dessa värden på grundval av uppgifterna i pass av utrustning och rörledningar som kompletterar systemet (kretsen).

Temperaturbestämning

I de flesta fall bör vatten med en temperatur på minst 5 °C och inte högre än 40 °C användas för hydraulisk testning, såvida inte de tekniska specifikationerna anger ett specifikt temperaturvärde som tillåts av det förebyggande tillståndet för sprödbrott och bestäms i enlighet med Styrkeberäkningsstandarder. Testets temperatur och miljön får i alla fall inte vara lägre än 5 °C.

Men i vissa industrier närmar man sig valet av tillåten temperatur mer strikt, vilket är förknippat med en förändring av de fysiska egenskaperna hos material och vatten vid mycket höga tryck och andra faktorer. Till exempel, vid kärnkraftverk , fastställs den tillåtna metalltemperaturen under hydrauliska (pneumatiska) tester under drift (inklusive efter reparation) på basis av hållfasthetsberäkningsdata, utrustning och rörledningspass, antalet laddningscykler som registrerats under drift, de faktiska fluenserna av neutroner med energi MeV och testdata från vittnesprover installerade i kärnreaktorkärl . $E\geq 0.5$

Av vem och i vilka dokument anges det.

Den tillåtna temperaturen för metallen under hydrauliska tester som utförs efter tillverkningen måste bestämmas av konstruktionsorganisationen (design) och anges i ritningarna , utrustningscertifikat och certifikat för tillverkning av delar och monteringsenheter av rörledningar.

Bestämning av exponeringstid

Exponeringstiden under provtryck fastställs av projektutvecklaren, men ska vara minst 5 minuter. I avsaknad av instruktioner i projektet måste exponeringstiden vara minst de värden som anges i tabellen.

Väggtjocklek, mm	Hålltid, min
Upp till 50	tio
Över 50 till 100	tjugo
Över 100	trettio
För gjutna, icke-metalliska och flerskiktiga kärl oavsett väggtjocklek	60

Anteckningar

↑ hänvisas ibland till som krympning , vilket i allmänhet inte är sant, eftersom "krympning" i teknisk slang är ett bredare begrepp som inkluderar fyllning och trycksättning med vilket medium som helst, oftare till och med ett fungerande än ett test.
↑ punkt 181 i de federala normerna och reglerna inom området industrisäkerhet "Industrisäkerhetsregler för farliga produktionsanläggningar som använder utrustning som arbetar under övertryck"
↑ Chicherin, S.V. Värdet av provtrycket under årliga hydrauliska tester av värmenätverk Bulletin of SUSU. Serien "Energi". - 2017. - T. 17 , nr 1 . — S. 13–20 .

Litteratur

Regler för design och säker drift av tryckkärl (PB 03-576-03); (Ej giltig - annullerad. Genom order av Rostekhnadzor nr 116 den 25 mars 2014 https://www.normacs.ru/Doclist/doc/15QP.html )
Regler för arrangemang och säker drift av utrustning och rörledningar för kärnkraftverk (PNAE G-7-008-89);
Regler för design och säker drift av tryckkärl för kärntekniska anläggningar (NP-044-03);
Regler för arrangemang och säker drift av ång- och hetvattenledningar för kärnkraftsanläggningar (NP-045-03);
Utrustning och rörledningar för kärnkraftverk. Svetsade fogar och överlägg. Kontrollregler (PNAE G-7-010-89).