Випробування труб під тиском дозволяють перевірити, чи здатна сталева труба або готова система витримувати заданий тиск без недопустимих витоків або деформацій. У цьому посібнику порівнюються заводські та польові випробування, гідростатичні та пневматичні методи, протоколи випробувань, а також інформація, яку покупці повинні вказати у запиті на пропозицію.
Всі труби, згадані в цій статті, продаються компанією PANDAPIPE.
Випробування труб під тиском дозволяє перевірити, чи здатна сталева труба або готова трубопровідна система витримувати заданий тиск без витоків або неприпустимих деформацій. Це дозволяє виявити проблеми в корпусі труби, виробничому шві, зварних швах, виконаних на місці монтажу, фланцях, клапанах або інших з’єднаннях ще до введення в експлуатацію.
Однак заводські випробування окремої труби відрізняються від польових випробувань вже встановленої системи. Тому покупці повинні визначити відповідний стандарт, метод випробувань, критерії приймання та вимоги до документації ще на етапі підготовки запиту на пропозицію, а не після завершення виробництва.
Що таке випробування труб під тиском?
Під час випробування під тиском трубу або трубопровідну систему заповнюють контрольованою рідиною або газом. Потім тиск поступово підвищують і підтримують на заданому рівні, поки проводиться огляд випробувальної ділянки.
Випробувальний тиск часто перевищує нормальний робочий тиск. Однак, універсального коефіцієнта перерахунку випробувального тиску не існує для кожної сталевої труби або проекту. Правильне значення залежить від відповідного стандарту, матеріалу, проектних умов, температури випробування та компонента з найнижчими номінальними характеристиками.
Випробування під тиском також мають чіткі обмеження. Вони підтверджують герметичність під тиском за визначених умов випробувань, але не замінюють ультразвукового, рентгенографічного, вихрострумового чи інших видів неруйнівного контролю, передбачених технічними умовами на продукцію.
Випробування труб на заводі та випробування трубопроводів у польових умовах
Ці випробування охоплюють різні етапи та можливі дефекти.
| Тип тесту | Що перевіряється? | Основна мета | Зазвичай виконується |
|---|---|---|---|
| Заводські випробування під тиском | Довжина окремих труб | Перевірте корпус труби та зварні шви | Виробник труб |
| Випробування під тиском у польових умовах | Встановлена трубопровідна система | Перевірте зварні шви, фітинги, фланці, клапани та з’єднання | Підрядник або оператор трубопроводу |
A Заводські гідростатичні випробування не замінюють випробування під тиском у польових умовах. Транспортування, різання, зварювання на будівельному майданчику та монтаж створюють нові умови, які не враховані в початкових заводських випробуваннях.
Вимоги виробника залежать від технічних характеристик замовленого товару. Наприклад, Труба ASTM A53 класу B підлягає визначеним вимогам щодо гідростатичних або неруйнівних електричних випробувань. Покупці повинні вказати точний стандарт та редакцію у замовленні на закупівлю.
Де застосовується випробування труб під тиском?
Випробування під тиском зазвичай проводяться для:
- Нафто- та газопроводи;
- Системи водопостачання;
- Трубопроводи для протипожежного захисту;
- Хімічні та нафтопереробні технологічні лінії;
- Паропроводи та енергопроводи;
- Системи, відремонтовані або модифіковані в процесі експлуатації.
Умови випробувань для міських водопровідних мереж можуть суттєво відрізнятися від умов випробувань технологічних трубопроводів на нафтопереробних заводах. Замовникам не слід копіювати значення випробувального тиску або час витримки з попередніх проектів.
PHMSA пояснює, що гідростатичні випробування можна використовувати для визначення того, чи має трубопровід достатню цілісність, щоб запобігти витокам або розривам як у нормальних умовах, так і в екстремальних ситуаціях. Їх можна проводити після будівництва та протягом терміну експлуатації трубопроводу.
Як проводиться випробування труб під тиском?
Процедура повинна відповідати стандарту на продукцію, нормам щодо трубопроводів та затвердженому плану випробувань за проектом. Зазвичай замовники не проводять випробування самостійно, але розуміння цього процесу полегшує оцінку плану контролю, розробленого постачальником або підрядником.
Підтвердьте стандарт випробувань та межі випробувань
Перед проведенням випробувань відповідальна особа повинна переконатися, що:
- Випробувальна ділянка та точки ізоляції;
- Чинний стандарт та редакція;
- Тестове середовище;
- Необхідний тиск та час витримки;
- Тестова температура;
- Критерії прийнятності;
- Вимоги щодо свідків та подання звітів.
Технічні умови на продукцію та норми щодо трубопроводів мають різне призначення. Технічні умови ASTM або API, як правило, регулюють виробництво труб та їх перевірку на заводі. Норми, такі як ASME B31.3 або ASME B31.1, стосуються готових трубопровідних систем у межах їхньої відповідної сфери застосування.
Підготувати, створити тиск та перевірити випробувальну ділянку
Типове тестування складається з таких етапів:
- Відключіть обладнання, яке не витримує випробувального тиску.
- Перевірте жалюзі, опори, клапани, вентиляційні отвори, зливи та з’єднання.
- Встановити відкалібровані манометри з відповідним діапазоном.
- Під час гідравлічних випробувань заповніть секцію та випустіть повітря, що накопичилося.
- Збільшуйте тиск поступово, щоб уникнути ударного навантаження.
- Підтримуйте необхідний тиск і огляньте зазначені ділянки.
- Запишіть показники тиску, температури, тривалість та результати перевірки.
- Зніміть тиск, злийте рідину та висушіть систему відповідно до вимог.
Витік, нез’ясована втрата тиску або видима деформація вимагають перевірки. Ремонтні роботи не можна проводити, поки трубопровід перебуває під тиском. Відповідна процедура може передбачати повторні випробування після ремонту.
Гідростатичні та пневматичні випробування під тиском
Вибір правильного методу випробувань залежить від безпеки, конструкції системи та сумісності випробувального середовища.
| Фактор | Гідростатичні випробування | Пневматичні випробування |
|---|---|---|
| Тестове середовище | Вода або інша відповідна рідина | Повітря або відповідний негорючий газ |
| Головна перевага | Менша накопичена енергія | Без видалення води та сушіння |
| Головне занепокоєння | Корозія, замерзання, забруднення та вага води | Більший запас енергії та більш серйозні наслідки відмови |
| Типове застосування | Лабораторні випробування та більшість польових систем | Системи, в яких не можна використовувати рідину |
Зазвичай, якщо це можливо, перевагу надають гідростатичним випробуванням оскільки рідини набагато менш стисливі, ніж гази. Це зменшує кількість енергії, що виділяється у разі виходу деталі з ладу.
Коли слід розглянути можливість проведення пневматичних випробувань?
Пневматичні випробування доцільно проводити у випадках, коли вода може забруднити технологічний процес, систему неможливо спорожнити або висушити, або конструкція не витримує ваги води.
Це не просто зручна «суха» альтернатива. Пневматичне випробування вимагає дотримання затвердженої процедури, поетапного підвищення тиску, захисту від надлишкового тиску, обмеженого доступу та задокументованої оцінки ризиків. Азот не є легкозаймистим, але може становити небезпеку задухи в замкнутих або погано провітрюваних приміщеннях.
Як визначається випробувальний тиск для труб?
Випробувальний тиск слід розраховувати або обирати відповідно до чинного стандарту. Значення, яке використовується для однієї специфікації труби або одного проєкту, не слід автоматично застосовувати до іншої системи.
Фактори, пов’язані з випробувальним тиском, які покупці повинні перевірити
Зазвичай інженер, відповідальний за цей процес, враховує:
- Розрахунковий тиск і розрахункова температура;
- Марка матеріалу та товщина стінки;
- Тестова температура;
- Номінальні параметри клапанів, фітингів та фланців;
- Статичний напір, зумовлений перепадами висот;
- Стандарт на продукцію та технічні умови проекту.
У системі, заповненій рідиною, манометричний тиск змінюється залежно від висоти над рівнем моря. Під час випробування необхідно досягти необхідного тиску у визначеній контрольній точці, не створюючи надмірного тиску в нижніх ділянках або на слабших елементах.
Стандарт ASME B31.3 охоплює технологічні трубопроводи в таких галузях, як нафтопереробка, хімічна, фармацевтична, воднева та кріогенна промисловість. Стандарт ASME B31.1 застосовується до трубопроводів на електростанціях та пов’язаних з ними об’єктах. Ці коди не слід вживати як взаємозамінні.
Що покупці повинні вказати в запиті на пропозицію?
Чітко сформульований запит на пропозицію дозволяє уникнути суперечок щодо того, що означає термін “випробувано під тиском”, та щодо того, які дані включено до пропозиції.
Інформація про труби та обслуговування
Надайте постачальнику:
- Стандарт, марка та спосіб виготовлення труб;
- NPS або зовнішній діаметр;
- Товщина стінки або клас;
- Кількість та довжина труби;
- Призначення;
- Розрахунковий тиск і температура;
- Необхідний стандарт випробувань та його редакція;
- Дані свідків з боку третіх осіб, якщо такі є.
Якщо в технічному завданні проекту вже визначено випробувальний тиск, час витримки, обсяг перевірки або критерії приймання, додайте його до запиту.
Протоколи випробувань та простежуваність матеріалів
Запитайте, чи з’явиться результат тесту на Сертифікат випробувань млина (MTC). Якщо вам потрібні окремі записи про тиск, протоколи випробувань, сертифікати калібрування манометрів або звіти незалежних організацій, вкажіть їх як у запиті на пропозицію, так і в замовленні на поставку.
Ці документи можуть не входити до стандартної пропозиції. Узгоджені документи повинні забезпечувати можливість відстеження поставленого матеріалу за допомогою номерів плавок, номерів партій або індивідуальних ідентифікаційних номерів труб.
Наш перелік питань для перевірки сталевих труб пояснює, як перевіряти MTC, розміри, маркування, протоколи неруйнівного контролю та транспортні документи перед затвердженням поставки.
Поширені помилки під час випробувань труб під тиском
Багато суперечок щодо тестування виникають через неповну специфікацію замовлення. До типових помилок належать:
- Плутанина між робочим тиском та випробувальним тиском;
- Невизначення чинного стандарту;
- Ігнорування клапана, фланця або приладу з нижчим рейтингом;
- Якщо припустити, що заводські випробування охоплюють зварні шви, виконані в польових умовах;
- Використання некаліброваних вимірювальних приладів;
- Невиконання процедури випуску накопиченого повітря;
- Усунення витоку в умовах, коли система знаходиться під тиском;
- Залишення труби з вуглецевої сталі у вологому стані після гідравлічних випробувань;
- Прийняття документів без можливості відстеження матеріалів.
Перед початком виробництва слід узгодити вимоги щодо випробувань та документації. Їхнє додавання після виготовлення може спричинити додаткові витрати на перевірку, затримку поставки або відхилення проекту.
Замовте сталеві труби, що пройшли випробування під тиском, у компанії PANDAPIPE
Компанія PANDAPIPE постачає безшовні та зварні труби з вуглецевої та легованої сталі, а також магістральні труби для проектів у сферах водопостачання, нафти та газу, протипожежного захисту, енергетики та промислових трубопроводів.
Надішліть нам інформацію про стандарт, сорт, розміри, кількість, сферу застосування та вимоги до контролю якості. Ми розглянемо ваш запит на пропозицію та підтвердимо наявність випробування труб під тиском, MTC, неруйнівний контроль (NDT), простежуваність матеріалів та обсяг перевірок, що проводяться сторонніми організаціями, перед початком виробництва.
Запитайте сьогодні у компанії PANDAPIPE документальне цінове пропозицію на сталеві труби.
Часті запитання:
Поширені запитання покупців труб
1. Що доводить випробування труб під тиском?
Це підтверджує, що труба або трубопровідна система підтримували зазначений тиск без недопустимих витоків або деформацій за зафіксованих умов випробувань.
2. Чи проходять усі сталеві труби гідростатичні випробування?
Ні. Ця вимога залежить від стандарту на продукцію, типу труби, розміру, сфери застосування та замовлення на закупівлю. Деякі технічні умови містять положення щодо затвердженого неруйнівного електричного випробування.
3. У чому полягає різниця між робочим тиском і випробувальним тиском?
Робочий тиск діє під час нормальної експлуатації. Випробувальний тиск — це контрольований тиск, що застосовується під час перевірки та визначається відповідним стандартом або затвердженою процедурою випробувань.
4. Чи замінює заводське випробування випробування під тиском у польових умовах?
Ні. Під час заводських випробувань перевіряються окремі відрізки труб. Під час польових випробувань перевіряється зібрана система, включаючи зварні шви, фітинги, фланці, клапани та з'єднання.
5. Чи є пневматичні випробування більш небезпечними?
Загалом, так. Стиснений газ при тому самому тиску містить більше енергії, ніж рідкий. Тому при невдачі пневматичного випробування може вивільнитися значно більше енергії.
6. Чи можна використовувати азот для випробувань під тиском?
Його можна використовувати, якщо це дозволено відповідною процедурою. Хоча азот не є легкозаймистим, він може витісняти кисень і створювати небезпеку задухи.
7. Чи замінює випробування під тиском неруйнівний контроль?
Ні. Випробування під тиском дозволяє оцінити герметичність. Методи неруйнівного контролю застосовуються для виявлення або визначення характеристик конкретних поверхневих та внутрішніх дефектів.
8. Які документи слід вимагати покупцям?
Почніть з MTC та результатів випробувань, передбачених технічними умовами на продукцію. Запросіть детальні записи про тиск, сертифікати калібрування, переліки простежуваності та звіти незалежних організацій, якщо це передбачено проектом.