Гидравлические и пневматические испытания трубопроводов

ТЕРМООБРАБОТКА

Термообработку отремонтированных участков трубопроводов проводят в соответствии с проектом или техническими условиями на оборудование для исключения закалочных структур, придания необходимых физико-механических свойств, снижения остаточных напряжений и обеспечения необходимых антикоррозионных свойств.

Термообработку сварных стыков труб из сталей так называемой хромомолибденовой группы (ХМ), например 15Х5М, необходимо выполнять сразу после сварки, не допуская охлаждения стыка до температуры ниже 300^оС. Для обеспечения рекомендованного режима термообработки обычно применяют индукционный способ нагрева, либо с помощью гибких нагревателей активного сопротивления.

При отрицательной температуре окружающего воздуха термообработку необходимо производить только электронагревателями. Ширина термообрабатываемой зоны со сварным швом посередине должна быть не менее пяти толщин свариваемых труб.

При вынужденном прекращении термообработки термообрабатываемый участок должен быть охлажден согласно требованиям таблицы 2, а затем термообработка должна быть продолжена, при этом до ее окончания со стыком не допускается производить какие-либо работы.

Если после термообработки твердость металла превышает допустимую, производится повторный отпуск сварного соединения.

Основные режимы термообработки некоторых марок сталей представлены в таблице 2.

Таблица 2 – Основные режимы термообработки

Марка стали	Вид термической обработки	Темпера-тура нагрева, ^оС	Время выдержки при этой температу-ре, мин	Условия охлаждения	Примечание
12Х18Н9Т 08Х18Н10Т 12Х18Н10Т	Стабилизи- рующий отжиг	875±25		На воздухе со снятой теплоизоляцией	Термообработку проводят для предотвращения склонности к межкристаллитной коррозии при рабочей температуре более 450⁰С и для снятия остаточных напряжений после сварки и холодной деформации.

Продолжение таблицы 2
12Х1МФ	Высокий Отпуск	715±15	Толщина стенки (δ) до 20мм δ 21-45 мм δ более 45 мм	В теплоизоляции с выключенным нагревателем. При температуре ниже 300⁰С теплоизоляцию и нагреватель можно снять.	При сварке аустенитными электродами, а также при толщине стенки 8 мм и менее термообработку не проводят.
12МХ 15ХМ	Высокий отпуск	680±20	δ до 20мм δ 21-45 мм 120 δ более 45 мм	То же	То же
15Х5М 15Х5МУ 15Х5 15Х5ВФ	Высокий отпуск		760±20 δ до 20мм δ 21-60	В теплоизоляции с выключенным нагревателем. При температуре ниже 300⁰С теплоизоляцию и нагреватель можно снять.	Термообработка проводится для снятия остаточных напряжений после сварки и холодной деформации. При сварке аустенитными электродами термообработку не проводят.
Углеродистые и низколегиро-ванные 10, 20, 25, 10Г2, 17ГС и др.	Высокий отпуск	600±25		На воздухе с теплоизоляцией или без теплоизоляции.	Термообработку проводят для снятия остаточных напряжений и при наличии среды, вызывающей коррозионное растрескивание под напряжением.

После окончания всех ремонтных и монтажных работ проводят испытания трубопровода на прочность и плотность. При этом на концах испытываемого участка трубопровода устанавливают заглушки. Запрещается использовать запорную арматуру для отключения испытываемого участка трубопровода. В самой высокой точке трубопровода устанавливают штуцер с арматурой для выпуска воздуха – воздушник, а в самой низкой – штуцер для слива воды – дренаж.

Гидравлическое испытание трубопроводов должно производиться преимущественно в теплое время года при положительной температуре окружающего воздуха. Температура воды должна находиться в пределах от 5 до 40^оС.

Величина пробного давления при испытании трубопровода на прочность определяется по формуле

Р _пр=1,25 Р, но не менее 0,2 МПа,

где Р – расчетное давление; [σ]₂₀ – допускаемое напряжение для материала трубопровода при 20^оС; [σ]_t – допускаемое напряжение для материала трубопровода при максимальной расчетной температуре.

Величину пробного давления при испытании на прочность для вакуумных трубопроводов и трубопроводов, работающих без избыточного давления, следует принимать равным 0,2 МПа. Обстукивание трубопроводов при испытаниях не допускается.

Давление в испытываемом участке трубопровода следует повышать плавно. Скорость подъема давления указывается в технической документации. Воздух из трубопровода должен быть полностью удален.

При испытании трубопровода на прочность созданное давление испытания выдерживается в течение 10 минут, после чего давление снижается до рабочего, при котором производят испытания на плотность путем осмотра сварных швов. По окончании осмотра давление вновь повышают до пробного и выдерживают еще пять минут, после чего снова снижают до рабочего и вторично тщательно осматривают трубопровод.

Продолжительность испытания на плотность определяется временем осмотра трубопровода. После окончания гидравлического испытания трубопровод должен быть полностью освобожден от воды.

Результаты гидравлического испытания на прочность и плотность признаются удовлетворительными, если во время испытания не произошло:

ü разрывов и видимых деформаций;

ü падения давления по манометру;

ü в сварных швах, разъемных соединениях, врезках, корпусах трубопроводной арматуры не обнаружено течи.

Пневматические испытания трубопровода воздухом или инертным газом должно производиться только в светлое время суток. Величина давления испытания (пробного давления) определяется так же как при проведении гидравлических испытаний.

В случае установки на трубопроводе арматуры из серого чугуна, величина давления испытания на прочность не должна превышать 0,4 МПа.

При проведении пневматических испытаний трубопроводов подъем давления рекомендуется производить плавно со скоростью, равной 5% от Р _у, но не более 0,2 МПа в минуту с периодическим осмотром трубопровода на следующих этапах:

а) для трубопроводов, работающих при давлении до 0,2 МПа, осмотр производится в два этапа – при давлении, равном 0,6 от пробного и при рабочем давлении;

б) для трубопроводов, работающих при давлении выше 0,2 МПа, осмотр производится в три этапа – при давлении 0,3 и 0,6 от пробного и при рабочем давлении.

Во время осмотра подъем давления и обстукивание трубопроводов не допускается. Места утечки определяются по пузырькам мыльной эмульсии или другими методами. На время проведения пневматических испытаний должна устанавливаться охраняемая (безопасная) зона. При наземной прокладке трубопровода минимальное расстояние зоны должно составлять не менее 25 м, при подземной – не менее 10 м. Пребывание людей в охраняемой зоне во время подъема давления и при достижении в нем испытательного давления не допускается.

Окончательный осмотр трубопровода производится, когда пробное давление будет снижено до расчетного.

Все трубопроводы групп А, Б(а) и Б(б), а также вакуумные трубопроводы должны подвергаться дополнительному испытанию на герметичность. Дополнительные испытания на герметичность производятся давлением, равным рабочему, а для вакуумных трубопроводов давлением 0,1 МПа (1кг/см²). Для строящихся трубопроводов продолжительность испытания должна составлять не менее 24 часов. При испытаниях трубопровода после ремонта продолжительность испытания должна составлять не менее 4 часов.

Падение давления в трубопроводе рассчитывается по уравнению

Δ Р =·100/τ,

где Р _н, Р _к – абсолютное давление в начале и конце испытания; Т _н, Т _к – температура в трубопроводе в начале и в конце испытания.

Считается, что трубопроводы групп А, а также вакуумные трубопроводы выдержали испытание, если скорость падения давления окажется не более 0,1 % в час. Для трубопроводов групп Б(а); Б(б) скорость падения давления не должна превышать 0,2% в час. Скорость падения давления для трубопроводов других групп устанавливается проектом.

Указанные нормы относятся к трубопроводам с внутренним диаметром до 250 мм включительно. При испытании трубопроводов больших диаметров нормы падения давления в них снижаются на величину поправочного коэффициента

К = ,