Hydraulická zkouška

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 2. dubna 2018; kontroly vyžadují 9 úprav .

Hydraulické zkoušky [1]  jsou jedním z nejčastěji používaných typů nedestruktivních zkoušek , prováděných za účelem kontroly pevnosti a hustoty nádob , potrubí , výměníků tepla , čerpadel a dalších tlakových zařízení , jejich částí a montážních celků . Hydraulickým zkouškám lze podrobit i okruhy tepelně mechanických zařízení a dokonce i celé topné sítě . Podle praxe přijaté ve většině zemí jsou všechna tlaková zařízení podrobena hydraulickým zkouškám:

Hydraulická zkouška je nezbytný postup, který ukazuje spolehlivost zařízení a potrubí pracujících pod tlakem po celou dobu jejich životnosti, což je mimořádně důležité vzhledem k vážnému ohrožení života a zdraví osob v případě jejich poruch a havárií .

Tlak hydraulického testování se nazývá ověřování a obvykle překračuje pracovní tlak 1,25, 1,5 nebo 5/3krát. Po výrobě a při periodických kontrolách vnitřních tlakových nádob jsou z důvodu spolehlivosti zatíženy zkušebním tlakem pro zjištění stupně změny objemových charakteristik ORB .

Sborník

Zkušební tlak se vytváří ve zkoušeném zařízení, potrubí nebo systému ( obrys ) (aby se zabránilo vodním rázům a náhlým mimořádným událostem , provádí se pomalu a plynule), překračuje pracovní tlak o hodnotu určenou speciálními vzorci, nejčastěji o 25 %. Současně je nárůst tlaku pečlivě kontrolován dvěma nezávislými ověřenými manometry nebo měřicími kanály , v této fázi jsou povoleny kolísání tlaku v důsledku změn teploty kapaliny. V procesu zvyšování tlaku musí být bezpodmínečně přijata opatření, aby se zabránilo hromadění bublin plynu v dutinách naplněných kapalinou. Zařízení je pak během tzv. výdrže pod zvýšeným tlakem, který by neměl klesnout kvůli netěsnosti zkoušeného zařízení, která je také pečlivě sledována. Poté se tlak sníží na [2] hodnotu odůvodněnou výpočtem pevnosti, ale ne méně než pracovní tlak . Během těchto fází musí být personál na bezpečném místě, pobyt v blízkosti testovaného zařízení je přísně zakázán. Po snížení tlaku provádí personál vizuální kontrolu zařízení a potrubí na přístupných místech po dobu potřebnou ke kontrole. V kombinovaných nádobách se dvěma nebo více pracovními dutinami navrženými pro různé tlaky (například ve výměnících tepla) musí být každá dutina podrobena hydraulické zkoušce.

Vyhodnocení výsledků

Zařízení a potrubí se považuje za vyhovující hydraulickým zkouškám, pokud při zkoušce a kontrole nebyly zjištěny žádné úniky kapaliny a praskliny kovu, pokles tlaku nepřesáhl limity v důsledku kolísání tlaku v důsledku změn teploty kapaliny a po při zkouškách nebyly zjištěny žádné viditelné zbytkové deformace .

Pneumatický test

V případech konkrétně stanovených v projektové dokumentaci zkoušeného výrobku nebo státních předpisech a normách je povoleno nahradit hydraulické zkoušky pneumatickými. Nejčastěji je to povoleno na základě dodatečného přezkoušení výrobcem výrobku jinými nedestruktivními zkušebními metodami, například kontinuálním ultrazvukovým a radiografickým zkoušením základního kovu a svarových spojů . V některých případech jsou pneumatické zkoušky jakousi přípravnou fází před hydraulickými. Provádějí se podobně jako hydraulické, někdy se při nízkých tlacích a ve vztahu k zařízením se specifickou konstrukcí (např . výměníky tepla ) místa, kde může docházet k netěsnostem, ošetří mýdlovou vodou. Po zvýšení tlaku v místech s defekty mýdlové bubliny bobtnají , což usnadňuje jejich detekci. Tímto způsobem se určuje hustota, ale ne síla zařízení.

Stanovení parametrů hydraulických (pneumatických) zkoušek

Stanovení tlaku

Existuje minimálně osm přístupů k volbě zkušebního tlaku [3] , všude se uvažuje s korozním poškozením a používá se i vztah mezi tlakem a průměrem potrubí. Je bráno v úvahu, že výběr hodnoty by měl být ovlivněn jak jakostí oceli, tak geometrickými charakteristikami potrubí a pevnostními charakteristikami svařované konstrukce. Komunikace ve formě přímo a nepřímo úměrných závislostí neodpovídá moderním představám o mechanismu destrukce kovového potrubí. Pozice, kdy dojde k porušení stěny trubky během hydraulické zkoušky, když napětí ve stěně dosáhne pevnosti v tahu, je extrémně zjednodušující. Existuje metoda pro stanovení maximálního lisovacího tlaku s přihlédnutím k tloušťce stěny v uvažovaném okamžiku, rychlosti koroze, průměru a jakosti oceli potrubí. Existuje patentovaná technika, její nevýhodou je složitost a absence softwarové implementace. Navíc zde není ani potenciální možnost integrace s moderními softwarovými výpočetními systémy.

Hydraulický zkušební tlak musí být určen alespoň podle vzorce:

(spodní řádek)

a ne více než tlak, při kterém celková membránová napětí rovna , a součet obecných nebo místních membránových a obecných ohybových napětí dosahuje (horní mez) . Kde:

 - návrhový tlak při zkouškách u výrobce nebo pracovní tlak při zkouškách po instalaci a během provozu,

 je jmenovité dovolené napětí při hydraulické zkušební teplotě pro uvažovaný konstrukční prvek,

 - jmenovité dovolené napětí při návrhové teplotě uvažovaného konstrukčního prvku.

 - koeficient rovný:

U prvků zatížených vnějším tlakem musí být splněna také následující podmínka:

Hydraulické testování kryogenních nádob za přítomnosti vakua v izolačním prostoru by mělo být provedeno zkušebním tlakem určeným podle vzorce:

Hydraulické zkoušky kovoplastových nádob by se měly provádět zkušebním tlakem určeným podle vzorce:

kde:

 — poměr hmotnosti kovové konstrukce k celkové hmotnosti nádoby;

 - koeficient rovný:

Hodnoty , obecná a místní membránová a obecná ohybová napětí;  - přípustný vnější tlak při teplotě hydraulických zkoušek je stanoven podle norem pro výpočet pevnosti.

Pokud je systém nebo okruh podroben hydraulickým (pneumatickým) testům , sestávajícím ze zařízení a potrubí pracujících při různých provozních tlacích a (nebo) návrhových teplotách nebo vyrobených z materiálů s různými a (nebo) , pak tlak hydraulického (pneumatického) zkoušky tohoto systému (smyčky) by se měly rovnat minimální hodnotě horní meze zkušebních tlaků, vybrané ze všech relevantních hodnot pro zařízení a potrubí, které systém (smyčku) tvoří.

Kdo a v jakých dokumentech je uveden.

Hodnoty hydraulického zkušebního tlaku pro zařízení a montážní celky (bloky) potrubí musí výrobce uvést v pasu zařízení a osvědčení o výrobě dílů a montážních celků potrubí.

Hodnoty tlaku hydraulických (pneumatických) zkoušek systémů (okruhů) musí stanovit projekční organizace a oznámit je majiteli zařízení a potrubí, který tyto hodnoty specifikuje na základě údajů obsažených v pasy zařízení a potrubí, které kompletují systém (okruh).

Stanovení teploty

Ve většině případů by se pro hydraulické zkoušky měla používat voda o teplotě alespoň 5 °C a ne vyšší než 40 °C, pokud technické specifikace neuvádějí konkrétní hodnotu teploty, kterou dovoluje podmínka prevence křehkého lomu a která je určena v souladu s Normy pro výpočet pevnosti. Ve všech případech nesmí být teplota zkoušky a okolí nižší než 5 °C.

V některých odvětvích se však k volbě přípustné teploty přistupuje přísněji, což souvisí se změnou fyzikálních vlastností materiálů a vody při velmi vysokých tlacích a dalších faktorech. Například na JE je povolená teplota kovu při hydraulických (pneumatických) zkouškách během provozu (včetně po opravě) stanovena na základě pevnostních výpočtů, pasportů zařízení a potrubí, počtu zatěžovacích cyklů zaznamenaných během provozu, skutečných plynulostí neutronů s energií MeV a testovací data svědeckých vzorků instalovaných v nádobách jaderných reaktorů .

Kdo a v jakých dokumentech je uveden.

Přípustná teplota kovu během hydraulických zkoušek prováděných po výrobě musí být stanovena projekční (projekční) organizací a uvedena ve výkresech , osvědčeních zařízení a osvědčeních pro výrobu dílů a montážních jednotek potrubí.

Stanovení doby expozice

Doba expozice pod zkušebním tlakem je stanovena zpracovatelem projektu, ale musí být alespoň 5 minut. Pokud v projektu nejsou uvedeny pokyny, musí být doba expozice alespoň hodnotám uvedeným v tabulce.

Tloušťka stěny, mm Doba držení, min
Až 50 deset
Přes 50 až 100 dvacet
Přes 100 třicet
Pro lité, nekovové a vícevrstvé nádoby bez ohledu na tloušťku stěny 60

Poznámky

  1. někdy označované jako krimpování , což obecně není pravda, protože „krimpování“ v technickém slangu je širší pojem, který zahrnuje plnění a vyvíjení tlaku jakýmkoliv médiem, častěji i pracovním než zkušebním.
  2. odstavec 181 federálních norem a pravidel v oblasti průmyslové bezpečnosti „Pravidla průmyslové bezpečnosti pro nebezpečná výrobní zařízení, která používají zařízení pracující pod nadměrným tlakem“
  3. Chicherin, S.V. Hodnota zkušebního tlaku při ročních hydraulických zkouškách tepelných sítí Bulletin SUSU. Série "Energie". - 2017. - T. 17 , č. 1 . — S. 13–20 .

Literatura