Hydraulinen testi

Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 2. huhtikuuta 2018 tarkistetusta versiosta . tarkastukset vaativat 9 muokkausta .

Hydraulinen testaus [1] on yksi yleisimmin käytetyistä ainetta rikkomattomista testaustyypeistä , ja se suoritetaan astioiden , putkistojen , lämmönvaihtimien , pumppujen ja muiden painelaitteiden , niiden osien ja kokoonpanoyksiköiden lujuuden ja tiheyden tarkistamiseksi . Myös lämpömekaanisten laitekokoonpanojen piirit ja jopa kokonaiset lämmitysverkot voidaan testata hydraulisilla testeillä . Useimmissa maissa vallitsevan käytännön mukaan kaikille painelaitteille tehdään hydrauliset testit:

sen jälkeen, kun valmistaja on valmistanut asennusta varten toimitetut laitteet tai putkistoelementit ;
laitteiden ja putkien asennuksen jälkeen;
veden , höyryn tai höyry-vesi-seoksen paineella kuormitettujen laitteiden ja putkien käytön aikana .

Hydraulitesti on välttämätön toimenpide, joka osoittaa paineen alaisena toimivien laitteiden ja putkistojen luotettavuuden koko käyttöiän ajan, mikä on erittäin tärkeää, kun otetaan huomioon vakava vaara ihmisten hengelle ja terveydelle niiden toimintahäiriöiden ja onnettomuuksien yhteydessä .

Hydraulisen testauksen painetta kutsutaan verifikaatioksi ja se ylittää yleensä käyttöpaineen 1,25-, 1,5- tai 5/3-kertaisesti. Tuotannon jälkeen ja sisäisten paineastioiden määräajoin suoritettujen tarkastusten yhteydessä ne kuormitetaan luotettavuuden vuoksi testipaineella ORB :n tilavuusominaisuuksien muutosasteen määrittämiseksi .

Proceedings

Testipaine luodaan testattavaan laitteistoon, putkistoon tai järjestelmään ( ääriviiva ) ( vesivasaran ja äkillisten hätätilanteiden välttämiseksi tämä tehdään hitaasti ja tasaisesti), ylittää työpaineen erityisillä kaavoilla määritetyllä arvolla, useimmiten 25 %. Samanaikaisesti paineen nousua ohjataan huolellisesti kahdella riippumattomalla todennetulla painemittarilla tai mittauskanavalla , tässä vaiheessa paineenvaihtelut sallitaan nesteen lämpötilan muutoksista . Paineen kohoamisen aikana on ehdottomasti ryhdyttävä toimenpiteisiin kaasukuplien kerääntymisen estämiseksi nesteellä täytettyihin onteloihin. Tällöin ns. pitoajan aikana laitteessa on korotettu paine, jonka ei pitäisi pudota testattavan laitteen vuodon vuoksi, jota myös tarkkaillaan. Sen jälkeen paine alennetaan [2] lujuuslaskelman perusteltuun arvoon, mutta ei pienempi kuin käyttöpaine . Näiden vaiheiden aikana henkilökunnan tulee olla turvallisessa paikassa, testattavan laitteen lähellä oleminen on ehdottomasti kielletty. Paineen alentamisen jälkeen henkilöstö suorittaa laitteiden ja putkistojen silmämääräisen tarkastuksen esteettävissä olevissa paikoissa tarkastuksen vaatiman ajan. Yhdistetyissä astioissa, joissa on kaksi tai useampia eri paineille suunniteltuja työonteloita (esimerkiksi lämmönvaihtimissa), jokaiselle ontelolle on tehtävä hydraulinen testi.

Tulosten arviointi

Laitteiden ja putkistojen katsotaan läpäisevän hydrauliset testit, jos testauksen ja tarkastuksen aikana ei havaittu nestevuotoja ja metallimurtumia, painehäviö ei ylittänyt rajoja nesteen lämpötilan muutoksista johtuvista paineenvaihteluista ja sen jälkeen testeissä ei havaittu näkyviä jäännösmuodonmuutoksia .

Pneumaattinen testi

Testatun tuotteen suunnitteludokumentaatiossa tai valtion säännöissä ja standardeissa erityisesti määrätyissä tapauksissa hydrauliset testit on sallittu korvata pneumaattisilla testeillä. Useimmiten tämä on sallittua, jos tuotteen valmistaja suorittaa lisätarkastuksen muilla ainetta rikkomattomilla testausmenetelmillä, esimerkiksi jatkuvalla perusmetallin ja hitsausliitosten ultraääni- ja radiografisella testauksella . Joissakin tapauksissa pneumaattiset testit ovat eräänlainen valmisteluvaihe ennen hydraulisia testejä. Ne suoritetaan samalla tavalla kuin hydrauliset, joskus matalilla paineilla ja tietyntyyppisten laitteiden (esim . lämmönvaihtimien ) yhteydessä, paikat, joissa saattaa esiintyä vuotoja, käsitellään saippuavedellä . Kun painetta on nostettu viallisissa paikoissa, saippuakuplat turpoavat , mikä helpottaa niiden havaitsemista. Tällä tavalla määritetään tiheys, mutta ei laitteiston lujuutta.

Hydraulisten (pneumaattisten) testien parametrien määritys

Paineen määritys

Testipaineen valinnassa on ainakin kahdeksan lähestymistapaa [3] , korroosiovauriot huomioidaan kaikkialla ja käytetään myös paineen ja putkilinjan halkaisijan välistä suhdetta. On huomioitu, että arvon valintaan tulee vaikuttaa sekä teräslaatu että putkilinjan geometriset ominaisuudet sekä hitsatun rakenteen lujuusominaisuudet. Viestintä suoraan ja käänteisesti verrannollisten riippuvuuksien muodossa ei vastaa nykyaikaisia ideoita metalliputken tuhoutumismekanismista. Asema, että putken seinämän murtuminen hydraulisen testin aikana tapahtuu, kun seinämän jännitys saavuttaa vetolujuuden, on erittäin yksinkertaistettu. Suurimman puristuspaineen määrittämiseksi on olemassa menetelmä, jossa otetaan huomioon tarkasteltavana olevan hetken seinämän paksuus, korroosionopeus, halkaisija ja putkilinjan teräslaatu. On patentoitu tekniikka, sen haittoja ovat ohjelmistojen toteutuksen monimutkaisuus ja puute. Lisäksi ei ole edes mahdollista integrointimahdollisuutta nykyaikaisiin ohjelmistolaskentajärjestelmiin.

Hydraulinen koepaine on määritettävä vähintään kaavalla:

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

eikä enempää kuin paine, jossa kalvon kokonaisjännitys on yhtä suuri kuin ja yleisen tai paikallisen kalvon ja yleisten taivutusjännitysten summa saavuttaa (yläraja) . Missä: $1.35\left[\sigma \right]^{T_{h))$ $1,7\left[\sigma \right]^{T_{h))$

$P$ - suunnittelupaine valmistajan suorittamien testien aikana tai käyttöpaine asennuksen jälkeisten testien aikana ja käytön aikana,

$\left[\sigma \right]^{T_{h}}$ on tarkasteltavana olevan rakenneosan mitoitettu sallittu jännitys hydraulisessa testilämpötilassa , $T_{h}$

${\displaystyle \left[\sigma \right]^{T))$ - mitoitettu sallittu jännitys tarkasteltavan rakenneosan suunnittelulämpötilassa. $T$

$K_{h}$ - kerroin yhtä suuri kuin:

1 suojakuorille ja turvakoteloille (koteloille);
1,25 laitteet ja putkistot ( 1,15 pneumaattiset testit);
1,5 valusta valmistetuille osille ;
1.3 astiat ja osat, jotka on valmistettu ei- metallisista materiaaleista ja joiden iskulujuus on yli 20 J/cm²;
1.6 astiat ja osat, jotka on valmistettu ei-metallisista materiaaleista ja joiden iskulujuus on alle 20 J/cm2.

Ulkoisella paineella kuormitettujen elementtien osalta myös seuraavan ehdon on täytyttävä:

$P_{h}\leq 1,25\left[P\right]$

Kryogeenisten astioiden hydraulinen testaus tyhjiön läsnä ollessa eristävässä tilassa on suoritettava testipaineella, joka määritetään kaavalla:

$P_{h}=1,25P-0,1\mathrm {M} \mathrm {P} \mathrm {a}$

Metalli-muoviastioiden hydraulinen testaus tulisi suorittaa testipaineella, joka määritetään kaavalla:

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

missä:

${\displaystyle K_{m))$ — metallirakenteen massan suhde astian kokonaismassaan;

$\alpha$ - kerroin yhtä suuri kuin:

1.3 astiat ja osat, jotka on valmistettu ei-metallisista materiaaleista ja joiden iskulujuus on yli 20 J/cm²;
1.6 astiat ja osat, jotka on valmistettu ei-metallisista materiaaleista ja joiden iskulujuus on alle 20 J/cm2.

Arvot , , yleiset ja paikalliset kalvo- ja yleiset taivutusjännitykset; - sallittu ulkoinen paine hydraulisten kokeiden lämpötilassa määritetään lujuuden laskentanormien mukaisesti. $\left[\sigma \right]^{T_{h}}$ ${\displaystyle \left[\sigma \right]^{T))$ $\left[P\right]$

Jos järjestelmälle tai piirille suoritetaan hydrauliset (pneumaattiset) testit , jotka koostuvat laitteista ja putkista , jotka toimivat eri käyttöpaineissa ja (tai) mitoituslämpötiloissa tai jotka on valmistettu eri materiaaleista ja (tai) , niin hydraulinen (pneumaattinen) paine tämän järjestelmän (silmukka) testit on suoritettava yhtä suuria kuin testipaineiden ylärajan vähimmäisarvo, joka valitaan kaikista asiaankuuluvista arvoista järjestelmän muodostaville laitteille ja putkille (silmukka). $\left[\sigma \right]^{T_{h}}$ ${\displaystyle \left[\sigma \right]^{T))$

Kenen toimesta ja missä asiakirjoissa se on ilmoitettu.

Valmistajan on ilmoitettava putkistojen laitteiden ja kokoonpanoyksiköiden (lohkojen) hydrauliset koepainearvot laitepassiin ja putkilinjan osien ja kokoonpanoyksiköiden valmistustodistukseen.

Järjestelmien (piirien) hydraulisten (pneumaattisten) testien painearvot on määritettävä suunnitteluorganisaation toimesta ja raportoitava laitteiston ja putkistojen omistajalle, joka määrittelee nämä arvot asiakirjan sisältämien tietojen perusteella. järjestelmän (piirin) täydentävien laitteiden ja putkistojen passit.

Lämpötilan määritys

Useimmissa tapauksissa hydrauliseen testaukseen tulee käyttää vettä, jonka lämpötila on vähintään 5 °C ja enintään 40 °C, ellei teknisissä tiedoissa ole hauraiden murtumien ehkäisyolosuhteiden sallimaa erityistä lämpötila-arvoa, joka on määritetty Vahvuuslaskentastandardit. Kaikissa tapauksissa testin ja ympäristön lämpötila ei saa olla alle 5 °C.

Joillakin teollisuudenaloilla sallitun lämpötilan valintaa lähestytään kuitenkin tiukemmin, mikä liittyy materiaalien ja veden fysikaalisten ominaisuuksien muutokseen erittäin korkeissa paineissa ja muihin tekijöihin. Esimerkiksi ydinvoimaloissa sallittu metallin lämpötila hydraulisten (pneumaattisten) testien aikana käytön aikana (mukaan lukien korjauksen jälkeen) määritetään lujuuslaskentatietojen, laitteiden ja putkistojen passien, käytön aikana kirjattujen lastausjaksojen lukumäärän ja todellisten tehojen perusteella. neutronien energian MeV ja testitulokset ydinreaktoriastioihin asennettujen todistajanäytteiden osalta . $E\geq 0.5$

Kenen toimesta ja missä asiakirjoissa se on ilmoitettu.

Suunnitteluorganisaation on määriteltävä metallin sallittu lämpötila valmistuksen jälkeen suoritettavien hydraulisten testien aikana, ja se on ilmoitettava piirustuksissa , laitetodistuksissa ja putkien osien ja kokoonpanoyksiköiden valmistustodistuksissa.

Valotusajan määrittäminen

Altistusajan testipaineella määrittää projektin kehittäjä, mutta sen on oltava vähintään 5 minuuttia. Jos projektissa ei ole ohjeita, valotusajan tulee olla vähintään taulukossa ilmoitetut arvot.

Seinän paksuus, mm	Pitoaika, min
Jopa 50	kymmenen
Yli 50-100	kaksikymmentä
Yli 100	kolmekymmentä
Valetuille, ei-metallisille ja monikerroksisille astioille seinän paksuudesta riippumatta	60

Muistiinpanot

↑ kutsutaan joskus puristamiseksi , mikä ei yleensä pidä paikkaansa, koska "puristus" on teknisessä slangissa laajempi käsite, joka sisältää täyttämisen ja paineistuksen millä tahansa väliaineella, useammin jopa toimivalla kuin testiaineella.
↑ Liittovaltion normien ja sääntöjen kohta 181 työturvallisuuden alalla "Teollisuusturvallisuussäännöt vaarallisille tuotantolaitoksille, jotka käyttävät liiallisen paineen alaisia laitteita"
↑ Chicherin, S.V. Testipaineen arvo lämpöverkkojen vuotuisissa hydrauliikkatesteissä SUSU:n tiedote. Sarja "Energia". - 2017. - T. 17 , nro 1 . - S. 13-20 .

Kirjallisuus

Paineastioiden suunnittelua ja turvallista käyttöä koskevat säännöt (PB 03-576-03); (Ei voimassa – Peruutettu. Rostekhnadzorin määräyksellä nro 116, 25. maaliskuuta 2014 https://www.normacs.ru/Doclist/doc/15QP.html )
Ydinvoimaloiden laitteiden ja putkistojen järjestämistä ja turvallista käyttöä koskevat säännöt (PNAE G-7-008-89);
Ydinvoimalaitosten paineastioiden suunnittelua ja turvallista käyttöä koskevat säännöt (NP-044-03);
Ydinvoimalaitosten höyry- ja kuumavesiputkien järjestämistä ja turvallista käyttöä koskevat säännöt (NP-045-03);
Ydinvoimalaitosten laitteet ja putkistot. Hitsatut liitokset ja pinnoitteet. Valvontasäännöt (PNAE G-7-010-89).