Курсовая работа: Испытания смонтированного оборудования трубопроводов
После устранения дефектов (повреждений или неплотностей), обнаруженных во время окончательного осмотра трубопровода, испытания повторяются, включая этап подъема давления до испытательного на прочность, выдержку под ним, снижение до рабочего, повторный осмотр. По окончании испытания воздушники должны быть обязательно открыты, и трубопровод полностью освобожден от воды.
Для создания испытательного давления в трубопроводе применяют наполнительно-опрессовочные насосы (табл.2), используют действующую водопроводную сеть или эксплуатационные насосы. При испытании в летний период нельзя оставлять трубопровод длительное время заполненным водой, так как от нагрева солнечными лучами или окружающим воздухом давление в трубопроводе может повышаться. В осенне-зимний период, а при соответствующих технических требованиях и в другие времена года трубопроводы после их испытания и опорожнения должны быть продуты воздухом.
Табл.2. Технические характеристики насосов для гидравлического испытания трубопроводов.
| Показатель | НР-15 | НШ-40 | НП-600 | МГН-720/200 |
| Максимальное рабочее давление жидкости, МПа | 45/4 | 1,6 | 63 | 0,1/10 |
| Рабочий объём насоса, мс3 | 3,2/36 | 16 | 12 | 140/16 |
| Объёмная подача, м3 /ч | – | 1,08 | 0,25 | 0,63/0,063 |
| Привод | Ручной | Электрический | ||
| Мощность электродвигателя, кВт | – | 2,2 | 7,5 | 2,2 |
| Габаритные размеры, мм | Ø465х570 | 640х320х295 | 1420х390х630 | 800х635х800 |
| Масса, кг | 28 | 51 | 293 | 193 |
Примечание: В числителе даны характеристики при низком давлении, в знаменателе – при высоком.
При необходимости проведения испытания трубопровода при отрицательных температурах окружающего воздуха должны быть приняты меры против замерзания воды в трубопроводе, обеспечивающие надежное освобождение его от воды, а именно:
· предварительный прогрев трубопровода паром или прокачиванием горячей воды и испытание его горячей водой с температурой не выше 60о С (все дренажные штуцеры и спускные линии должны быть при этом утеплены);
· испытание трубопровода с применением водных растворов, имеющих температуру замерзания ниже 0о С, например раствора хлористого кальция, с последующей промывкой трубопровода горячей водой и продувкой воздухом.
Температура замерзания раствора хлористого кальция:
| Содержание хлористого кальция в растворе, % | 11,5 | 16,5 | 18,9 | 20,9 | 22,8 | 25,7 |
| Температура замерзания, о С | -7,1 | -12,7 | -15,7 | -19,2 | -23,3 | -31,2 |
Испытывать трубопровод с применением раствора хлористого кальция следует ограниченными участками при Dу трубопровода до 100мм– не более 1000м, при Dу < 250мм – не более 250м, и при Dу > 300мм и более – 150м. Использованный раствор хлористого кальция собирают в специальную ёмкость. Объем воды или растворов, необходимых для проведения гидравлических испытаний трубопроводов наиболее часто применяемых наружных диаметров и толщины стенок труб, приведены в табл.3.
Табл.3. Объём воды в 1м трубы, л.
| Dн , мм | 18 | 32 | 45 | 108 | 219 | 377 | 820 | |
| Толщина стенки трубы, s, мм | 2 | 0,154 | 0,616 | 1,32 | 8,495 | – | – | – |
| 2,5 | 0,133 | 0,573 | 1,256 | 8,332 | – | – | – | |
| 3 | 0,113 | 0,531 | 1,195 | 8,171 | – | – | – | |
| 3,5 | 0,095 | 0,491 | 1,134 | 8,012 | 36,3 | – | – | |
| 4 | 0,079 | 0,452 | 1,075 | 7,854 | 34,97 | – | – | |
| 4,5 | – | 0,415 | 1,018 | 7,698 | 34,64 | 106,4 | – | |
| 5 | – | 0,38 | 0,962 | 7,543 | 34,31 | 105,8 | 515,3 | |
| 6 | – | 0,314 | 0,855 | 7,238 | 33,65 | 104,6 | 512,8 | |
| 8 | – | 0,201 | 0,661 | 6,648 | 32,37 | 102,4 | 507,7 | |
| 10 | – | – | 0,491 | 6,082 | 31,1 | 100,1 | 502,7 | |
| 12 | – | – | – | 5,542 | 29,86 | 97,87 | 497,7 | |
| 14 | – | – | – | 5,027 | 28,65 | 95,66 | 492,7 | |
| 16 | – | – | – | 4,536 | 27,46 | 93,48 | 487,7 | |
| 18 | – | – | – | 4,071 | 26,3 | 91,33 | 482,7 | |
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:
| Dy , мм | Предельное испытательное давление, МПа | Наибольшая длина участка трубопровода, м | |
| внутреннего | наружного | ||
| До 200 | 2 | 100 | 250 |
| От 200 до 500 | 1,2 | 75 | 200 |
| Свыше 500 | 0,6 | 50 | 150 |
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 –25о С 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, о С; 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:
D2 в1 L1 + D2 в2 L2 +…+ D2 в n Ln
Dср =
Dв 1 L1 + Dв 2 L2 +…+ Dв n 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 60о С, 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.