Испытание смонтированного трубопровода. 1. Введение. Испытания смонтированного оборудования трубопроводов
 Скачать 47.42 Kb.
|
|
Пневматическое испытание трубопроводов. Пневматическое испытание трубопроводов проводят для проверки их прочности. Испытание на плотность с определением падения давления производят только после предварительного их испытания на прочность любым способом. При пневматическом испытании на прочность предельное давление и длина испытываемого участка трубопровода при наземной прокладке не должна превышать величин, указанных в следующей таблице:
В исключительных случаях можно проводить пневматическое испытание трубопроводов на прочность с отступлением от приведенных в таблице данных. При этом испытание необходимо проводить в соответствии со специально разработанной инструкцией, обеспечивающей надлежащую безопасность работ. Пневматическое испытание производят воздухом или инертным газом, для чего используют компрессоры или воздухогазонадувки. Если испытательное давление превышает давление воздуха или газа в действующей сети, можно заполнять испытываемый трубопровод от действующей сети, а подъем давления до требуемого производить от передвижного компрессора. В процессе заполнения трубопровода воздухом или инертным газом и подъема давления необходимо постоянно наблюдать за испытываемым трубопроводом. Утечки обнаруживают по звуку. При обнаружении значительных утечек во фланцевых соединениях или сальниках арматуры испытание прекращают, снижают до атмосферного и устраняют обнаруженные дефекты. Обстукивание молотком трубопроводов, находящихся под давлением, при пневматическом испытании не допускается. До начала пневматических испытаний должна быть разработана инструкция по безопасному ведению испытательных работ в конкретных условиях, с которой должны быть ознакомлены все участники испытания. При пневматическом испытании давление в трубопроводе поднимают постепенно с осмотром на следующих ступенях: при достижении 60% испытательного давления – для трубопроводов, эксплуатируемых при рабочем давлении до 0,2МПа, и при достижении 30 и 60% испытательного давления – для трубопроводов, эксплуатируемых при рабочем давлении 0,2МПа и свыше. На время осмотра подъем давления прекращается. Испытательное давление выдерживают в течение 5мин, после чего его снижают до рабочего и окончательно осматривают трубопровод, при этом не допускается увеличения давления. Если пневматическому испытанию предшествовало гидравлическое, трубопровод следует продуть воздухом для удаления оставшейся воды. При испытании выявляют дефекты обмазкой соединений трубопровода мыльным раствором (40г мыла или мыльного порошка на 2л воды); чтобы раствор не высыхал, в него добавляют несколько капель глицерина. Сварные стыки и разъемные соединения обмазывают с помощью кисти, а в недоступных местах – с помощью краскораспылителя и следят за появлением пузырей. За соединениями, недоступными для визуального осмотра, наблюдают через небольшие зеркала. При испытании трубопроводов в зимнее время при температуре окружающего воздуха до –25оС мыльные растворы следует приготовлять на незамерзающих растворителях (460г глицерина, 515г воды и 35г мыла). Результаты пневматического испытания считаются удовлетворительными, если за время испытания в сварных швах, фланцевых соединениях и сальниках не обнаружено утечек и пропусков. Трубопроводы, по которым транспортируют сильнодействующие ядовитые вещества и другие продукты с токсическими свойствами (сжиженные нефтяные газы, горючие и активные газы, а также легковоспламеняющиеся и горючие жидкости, транспортируемые при температурах, превышающих температуру их кипения), как правило, подвергают дополнительному испытанию на плотность, определяя падение давления за время испытания (об этом делается указание в проекте). Пневматическое испытание внутрицеховых трубопроводов с определением падения давления производят в процессе комплексного опробования объекта совместно с оборудованием после завершения всех монтажных работ (испытаний на прочность и герметичность, промывки, продувки, установки измерительных диафрагм). Межцеховые трубопроводы подвергают дополнительному испытанию на плотность отдельного оборудования. Длительность дополнительного испытания на плотность с определением падения давления за время испытания принимается не менее 12ч. Утечка воздуха (газа) в трубопроводе за это время: 100 (1 – Pкон Тнач/Pнач Ткон) P = n Где Р - утечка за 1ч,%; Р нач и Р кон – сумма манометрического и барометрического давления соответственно в начале и конце испытания, МПа; Тнач и Ткон– абсолютная температура воздуха (газа) соответственно в начале и конце испытания, оС; n – продолжительность испытания трубопровода, ч. Трубопровод признают выдержавшим дополнительное испытание на плотность, если процент падения давления (от испытательного) составляет: для трубопроводов внутрицеховых, транспортирующих токсичные продукты, не более 0,05%, а межцеховых с Dу < 250мм – не более 0,1%; для трубопроводов внутрицеховых, транспортирующих взрывоопасные, легковоспламеняющиеся, горючие и сжиженные газы – не более 0,1%, а межцеховые с Dу 250мм – не более 0,2%. При испытании межцеховых трубопроводов с Dу > 250мм нормы падения давления определяют умножением приведенных выше цифр на коэффициент К=250/Dв (Dв– внутренний диаметр трубопровода, мм). Если испытываемый трубопровод состоит из участков труб различных диаметров, средний внутренний диаметр трубопровода определяют по формуле: D2в1 L1 + D2в2 L2 +…+ D2вn Ln Dср = Dв1 L1 + Dв2 L2 +…+ Dвn Ln где Dв1, Dв2, Dвn – внутренние диаметры участка трубопровода, мм;L1, L2,…,Ln –длины соответствующих участков трубопровода, мм. Давление во время испытания на плотность замеряют после выравнивания температур внутри трубопровода, для чего в начале и конце испытываемого участка устанавливают термометры. При пневматических испытаниях трубопроводов с определением падения давления применяют пружинные манометры с диаметром корпуса не менее 160мм, классом точности 0,5 или 1, предназначенные для работы в эксплуатационных условиях при температуре окружающей среды от –50 до 60оС, а при испытательных давлениях ниже 0,1МПа – ртутные или водяные манометры. При наблюдении за изменением барометрического давления используют данные метеорологических станций или показания барометров. Во время проведения пневматических испытаний на прочность как внутри помещения, так и снаружи, необходимо ограничить охраняемую зону и отметить ее флажками. Минимальное расстояние от испытываемого трубопровода до границы зоны в любом направлении должно составлять при надземной прокладке 25, а при подземной 10м. Для наблюдения за охраняемой зоной устанавливают контрольные посты. Во время подъема давления в трубопроводе и при испытании его на прочность должно быть исключено пребывание людей в охраняемой зоне. Компрессор, используемый при проведении испытаний, должен находиться вне охраняемой зоны. Подводящую линию от компрессора к испытываемому трубопроводу предварительно проверяют гидравлическим способом на прочность. Осмотр трубопровода разрешается лишь после того, как испытательное давление снижено до рабочего. Промывка и продувка трубопроводов. Промывку или продувку трубопроводов производят по окончании монтажа и испытания трубопроводов с целью очистки внутренней поверхности от механических загрязнений или удаления влаги и выполняют обычно в период пусконаладочных работ. Эти операции производят согласно разработанным схемам, предусматривающим их технологическую последовательность. О выполнении промывки и продувки составляются акты. Промываемый или продуваемый трубопровод должен быть отделен от других трубопроводов заглушками. Промывать трубопроводы следует достаточно интенсивно, обеспечивая скорость воды в трубопроводе 1…1,5м/с, до появления чистой воды из выходного патрубка или устройства, диаметр которых должен быть не менее 50% сечения промываемого трубопровода. Во время промывки все запорные органы на трубопроводах полностью открывают, а регулирующие и обратные клапаны вынимают. На всасывающем патрубке трубопровода устанавливают временный фильтр или конусную сетку с размерами ячейки или диаметром отверстий 4мм. Размеры конуса и число отверстий выбирают с таким расчетом, чтобы суммарная площадь отверстий (живое сечение) была в 2…3 раза больше площади поперечного сечения всасывающей трубы. Во время промывки обстукивают такие участки трубопровода, где возможна задержка грязи (переходы, отводы и др.). Обычно промывку ведут в 3–4 этапа с перерывами. Каждый этап промывки продолжают 10…15мин. Продувают трубопроводы воздухом под давлением, равным рабочему, но не более 4МПа. Продолжительность продувки, если нет особых указаний в проекте, составляет не менее 10мин. После окончания промывки или продувки восстанавливают проектную схему трубопровода, демонтируют временный промывочный трубопровод, осматривают и очищают арматуру, установленную на спускных линиях и тупиках. Монтажные шайбы, временно установленные в контрольно-измерительных приборах, вынимают и заменяют их диафрагмами. Приемно-сдаточная производственная документация. Приемно-сдаточную производственную документацию по монтажу технологических трубопроводов оформляют и комплектуют по линиям. Производственная документация на трубопроводы пара и горячей воды должна соответствовать правилам и нормам Госпроматомнадзора. При сдаче в эксплуатацию технологических трубопроводов на Ру до 10МПа монтажная организация должна передать рабочей комиссии следующую производственную документацию: акт освидетельствования скрытых работ при монтаже трубопроводов (укладку футляров, очистку внутренней поверхности, предварительную растяжку компенсаторов, промывку и продувку и др.); журнал сварочных работ (только для трубопроводов I и II категории); список сварщиков и термистов; журнал учета и проверки качества контрольных стыков (только для трубопроводов I и II категории); журнал термической обработки; исполнительные чертежи трубопроводов (только для трубопроводов I категории). В качестве исполнительных чертежей трубопроводов должны, как правило, использоваться аксонометрические (деталировочные) чертежи этих трубопроводов с внесением в них фактических данных и подписанных ответственным представителем монтажной организации. При производстве трубопроводных работ монтажная организация совместно с другими участниками строительства при необходимости составляет и оформляет оперативную документацию, в которую входят: журнал учета качества сварочных материалов и защитных газов для сварки трубопроводов; протокол проверки внешним осмотром и измерением размеров сварных соединений; протокол вырезки производственных сварных стыков; список дефектоскопистов по контролю качества сварных соединений, протокол механических испытаний и металлографических исследований образцов сварных соединений; заключение о результатах и журнал радиографического, ультразвукового контроля и цветной дефектоскопии. Для регистрации трубопровода пара и горячей воды монтажная организация представляет в местные органы Госгортехнадзора: паспорт трубопровода, содержащий данные о его характеристике, рабочих параметрах, результатах освидетельствования и др.; свидетельство о качестве изготовления узлов трубопроводов; свидетельство о качестве монтажа трубопроводов; аксонометрическую схему трубопровода. Свидетельство о качестве изготовления узлов и монтажа трубопроводов содержит: сертификаты на металл труб и всех деталей трубопроводов; паспорта арматуры; сертификаты на применяющиеся при монтаже электроды; удостоверения и данные о результатах проверки электросварщиков; денные о результатах испытаний пробных образцов сварных стыков; журнал термообработки сварных стыков из легированной стали; протокол испытания сварных стыков неразрушающими методами контроля; журнал измерений диаметров паропровода для наблюдения за ползучестью металла; журнал фиксации оси трубопровода; журнал исходных измерений положения паропровода по реперам термического перемещения. На аксонометрической схеме трубопровода, в качестве которой обычно используют исполнительные деталировочные чертежи линий трубопроводов, должны быть указаны: диаметр и толщина стенки труб; расположение опор и подвесок, сварных стыков с указанием клейм сварщиков, выполняющих эти стыки; расположение арматуры, спускных продувочных и дренажных устройств; нумерация точек для наблюдения за ползучестью. Разрешение на пуск в эксплуатацию вновь смонтированных трубопроводов, подлежащих освидетельствованию и регистрации местными органами Госпроматомнадзора, выдается инженером-контролером Госпроматомнадзора на основании акта приемки трубопровода заказчиком и произведенного им технического освидетельствования. Методы неразрушающего контроля качества сварных соединений. Рентгеновский контроль. Рентгеновские лучи обладают свойством проникать через непрозрачные тела. Пронизывая сварной шов и встречая на своём пути дефекты, они изменяют интенсивность, что фиксируется на рентгеновской плёнке. Для просвечивания сварных швов применяют рентгеновские аппараты типа РУП. Так, аппарат РУП-120-5-1 используют для просвечивания сварных соединений из стали толщиной до 25мм и лёгких сплавов толщиной до 100мм. При контроле источник излучения (рентгеновскую трубку) помещают на определенном расстоянии от шва. С противоположной стороны шва размещают кассету с рентгеновской пленкой и усиливающими экранами. При просвечивании пленку выдерживают под лучами определенное время, называемое экспозицией. Она зависит от толщины металла, фокусного расстояния, интенсивности излучения и чувствительности пленки. Усиливающие экраны служат для уменьшения экспозиции. Затем пленку вынимают из кассеты и проявляют. На полученном изображении участка шва степень потемнения отдельных мест будет неодинаковой. Лучи, попавшие на пленку через дефект, поглотятся в меньшей степени по сравнению с лучами, прошедшими через плотный металл, поэтому сварочный дефект на пленке будет выглядеть как более темное место. При просвечивании рядом со швом, со стороны источника излучения, устанавливают дефектометр, который служит для определения величины дефекта и глубины его нахождения в шве. Дефектометр – это пластинка, изготовленная из того же материала, что и просвечиваемый металл. Толщина пластинки должна быть равна усилению шва. На дефектометре имеются канавки различной глубины. По рентгенограмме величину дефекта (по высоте) определяют, сравнивая его потемнение с потемнением канавок дефектометра. С помощью рентгеновского контроля можно обнаружить большинство внутренних дефектов: непроваров, пор, включений, трещин. Гамма-контроль. Гамма-лучи, так же как и рентгеновские, представляют собой электромагнитные волны. Некоторые элементы (уран и др.) обладают свойствами самопроизвольно испускать лучи. Это явление называется радиоактивностью. Для просвечивания применяют искусственные радиоактивные изотопы кобальт-60, тулий-170, иридий-192 и др. Из-за вредного действия гамма-лучей на организм человека радиоактивные изотопы хранят в специальных контейнерах. Техника просвечивания сварных соединений гамма-лучами аналогична рентгеновскому контролю. По сравнению с рентгеновским гамма-контроль имеет следующие преимущества: контейнер с радиоактивным изотопом можно установить в таких местах, где не помещается громоздкая рентгеновская установка; с помощью гамма-лучей возможен одновременный контроль нескольких деталей, а также кольцевых швов изделий; этот метод удобен в полевых условиях; затраты на гамма-просвечивание меньше, чем на просвечивание рентгеновскими лучами. Препарат радиоактивного изотопа кобальт-60 безотказен в работе и может использоваться свыше 5 лет. Недостаток просвечивания гамма-лучами – более низкая чувствительность к выявлению дефектов в швах толщиной меньше 50мм, чем при рентгеновском контроле. Ультразвуковой контроль. Ультразвуковой метод контроля основан на способности ультразвуковых волн отражаться от границы раздела двух сред, обладающих разными акустическими свойствами. Ультразвук представляет собой упругие колебания материальной среды с частотой колебания более 20кГц. Для ультразвукового контроля сварных швов используются более высокие частоты – от 0,5 до 5 мГц. Существует несколько способов получения ультразвуковых колебаний. Наиболее распространёнными является способ, основанный на пьезоэлектрическом эффекте некоторых кристаллов (кварца, сегнетовой соли) или искусственных материалов (титаната бария). Этот эффект заключается в том, что если на противоположные грани пластинки, вырезанной из кристалла, подавать разноименные заряды, то она будет изменять свои размеры в такт изменению знаков заряда. Изменяя знаки электрических зарядов с частотой более 20 тысяч колебаний в секунду, получают механические колебания пьезоэлектрической пластинки той же частоты, передающиеся в виде ультразвука. Для ввода ультразвуковых колебаний в сварной шов используют приборы, которые называют пьезоэлектрическими преобразователями. Они могут также принимать ультразвуковые колебания, отражённые от дефекта сварного шва, которые фиксируются соответствующим сигналом на экране. При помощи ультразвука можно выявить трещины, непровары, шлаковые включения, поры в сварных швах, а также расслоения в листах металла. Вместе с тем ультразвуковой контроль имеет существенный недостаток, заключающийся в очень сложной расшифровке и оценке обнаруженных дефектов. Эту работу может выполнять только оператор высокой квалификации, обладающий большим опытом. В настоящее время созданы приборы, в которых информация об обнаруженном дефекте представляется в цифровой форме или на специальной ленте. Магнитный контроль. Магнитные методы контроля основаны на принципе использования магнитного рассеяния, возникающего над дефектом при намагничивании контролируемого изделия. Если сварной шов не имеет дефектов, магнитные силовые линии по сечению шва распределяются равномерно. При наличии дефекта в шве вследствие меньшей магнитной проницаемости дефекта магнитный силовой поток будет огибать дефект, создавая магнитные потоки рассеяния. В зависимости от способа фиксирования потоков рассеяния существуют метод магнитного порошка и индукционный метод. В первом случае неравномерность поля определяют по местам скопления ферромагнитного порошка, нанесённого на поверхность изделия. Во втором случае потоки рассеяния улавливает индукционная катушка. Изделие намагничивают электромагнитом, соленоидом или пропусканием тока непосредственно через сварное соединение. Магнитопорошковый контроль проводят двумя способами: сухим и мокрым. В первом случае магнитный порошок находится в сухом виде (сурик, железные опилки и др.), во втором – магнитный порошок находится в жидкости (керосин, вода). Сухой способ используют для выявления дефектов в глубине и на поверхности, мокрый – преимущественно на поверхности. Метод магнитного порошка пригоден для контроля только ферромагнитных материалов. Этим методом можно обнаружить поверхностные и внутренние трещины, а также непровары на глубине до 6мм. Магнитографический контроль. Магнитографический способ основан на записи полей рассеивания, возникающих над дефектами, на магнитную ленту с последующим воспроизведением на магнитографическом дефектоскопе. Этим способом выявляют в сварных швах дефекты, расположенные на глубине не более 15мм. Люминесцентная и цветная дефектоскопия. При этих способах в полость дефекта вводят флюоресцирующий раствор или ярко-красную жидкость, которую затем удаляют с поверхности. Под действием ультрафиолетовых лучей происходит свечение раствора, находящегося в полости дефекта. При цветной дефектоскопии дефекты выявляются с помощью белой проявляющейся краски (на белом фоне появляется красный рисунок, соответствующий форме дефекта). С помощью этих методов определяют поверхностные дефекты, главным образом трещины в различных сварных соединениях, в том числе из немагнитных сталей, цветных металлов и сплавов. Для цветной дефектоскопии используют готовые комплекты ДАК-2Ц. | ||||||||||||||||||