Hidrostatinių ir pneumatinių vamzdžių bandymai: visas vadovas

Kodėl slėgio bandymo vamzdis?

Slėgio bandymas yra svarbus kokybės užtikrinimo etapas vamzdžių gamybos ir vamzdynų sistemos paleidimo metu. Tikslas yra patikrinti, ar vamzdis arba pagaminta sistema gali saugiai išlaikyti projektinį slėgį be nuotėkio ar plyšimo. Gamyklinis slėgio bandymas (kiekvieno vamzdžio ilgio hidrostatinis bandymas gamykloje) užtikrina, kad vamzdžio medžiaga ir suvirinimo siūlės (suvirintam vamzdžiui) būtų patikimos prieš išsiunčiant. Sistemos slėgio bandymas po-įrengimo patikrina, ar visa surinkta vamzdynų sistema -, įskaitant lauko suvirinimo siūles, flanšines jungtis ir sriegines jungtis -, yra sandari- ir struktūriškai tinkama eksploatuoti.

Atitinkami standartai reikalauja atlikti slėgio bandymus daugeliui vamzdžių. API 5L reikalauja kiekvieno vamzdžio ilgio hidrostatinio bandymo. ASTM A106, A53 ir A333 taip pat reikia atlikti hidrostatinį bandymą. ASME B31.3 (Process Piping) po montavimo reikalauja sistemos slėgio bandymo, paprastai esant 1,5 karto didesniam nei projektinis slėgis. Bandymų įrašai tampa nuolatinių vamzdynų sistemos kokybės dokumentų dalimi, įrodančiais, kad laikomasi galiojančio kodekso ir užtikrinamas saugus veikimas.

Hidrostatinis bandymas

Hidrostatinio bandymo metu kaip bandymo terpė naudojamas vanduo. Vamzdis pripildytas vandens, visas oras išleidžiamas ir slėgis padidinamas iki nurodyto bandymo lygio naudojant teigiamo tūrio siurblį. Bandymo slėgis paprastai apskaičiuojamas kaip 1,5 karto didesnis už projektinį slėgį projektinėje temperatūroje, pakoreguotas pagal skirtumą tarp bandymo temperatūros ir projektinės temperatūros (nes medžiagos stiprumas yra didesnis esant žemesnei temperatūrai). Hidrostatinio bandymo slėgio formulė yra tokia: P_testas=1.5 x P_design x (S_testas / S_design), kur S_testas yra leistinas įtempis bandymo temperatūroje, o S_design yra leistinas įtempis projektinėje temperatūroje.

Pasiekus bandymo slėgį, siurblys izoliuojamas ir slėgis palaikomas reikiamą laiką. API 5L nurodo minimalų 5 sekundžių laikymo laiką besiūliams vamzdžiams ir 10 sekundžių suvirintam vamzdžiui, nors pagal daugelį projektų specifikacijų sistemos bandymas reikalauja 1–2 valandų. Laikymo metu slėgis turi išlikti stabilus (joks kritimas rodo, kad nėra nuotėkio), o visos jungtys yra vizualiai patikrinamos, ar nėra sandarumo. Po bandymo vanduo nusausinamas, o vamzdis išdžiovinamas (ypač svarbu legiruotojo plieno vamzdžiams, kad būtų išvengta korozijos). Hidrostatinio bandymo diagramos registratorius nubraižo slėgį ir laiką, kad būtų nuolatinis bandymo įrašas.

Pneumatinis bandymas

Pneumatinio bandymo metu kaip bandymo terpė naudojamas oras arba inertinės dujos (paprastai azotas). Jis naudojamas, kai hidrostatinis bandymas yra nepraktiškas: sistemoms, kurios netoleruoja vandens (deguonies vamzdynai, kriogeninės sistemos, kai kurie cheminiai procesai), sistemoms, kurias pažeistų vandens svoris (oro vamzdynai su netinkama atrama), ir sistemoms, kuriose neįmanoma visiškai nusausinti ir išdžiovinti po hidrostatinio bandymo.

Pneumatinis bandymas kelia daug didesnį pavojų saugai nei hidrostatinis bandymas, nes suslėgtos dujos sukaupia daug daugiau energijos nei suslėgtas skystis. Jei vamzdis sugenda atliekant pneumatinį bandymą, staigus suslėgtų dujų išsiskyrimas gali sukelti stiprų sprogimą su sprogimo poveikiu ir suskaidymą. Dėl šios priežasties pneumatiniams bandymams reikalingos papildomos atsargumo priemonės: bandymo vieta turi būti užtverta ir išvalyta nuo personalo, manometrai turi būti nuskaitomi nuotoliniu būdu, o bandymo slėgis paprastai ribojamas iki 1,1–1,25 projektinio slėgio (mažesnis daugiklis nei hidrostatinis). Hidrostatiniam bandymui visada teikiama pirmenybė, o ne pneumatiniam, kai sistema gali toleruoti vandenį.

Hidrostatinis ir pneumatinis palyginimas

Standartų reikalavimai

API 5L nurodo kiekvieno vamzdžio ilgio hidrostatinį bandymą. Besiūlių vamzdžių bandymo slėgis turi sukurti lanko įtempį, lygų 60 % nurodytos minimalios takumo ribos (SMYS), bet ne daugiau kaip 3000 psi (20,7 MPa). Suvirintam vamzdžiui reikalavimas skiriasi priklausomai nuo klasės: nuo Gr.B iki X65 bandymo įtempis yra 85 % SMYS; X70 ir naujesnėms versijoms tai sudaro 90 % SMYS. ASTM A106/A53 reikalaujama atlikti hidrostatinį bandymą, tačiau bandymo slėgis nėra aiškiai nurodytas standarte - gamintojas pasirenka slėgį, kuris sukuria 60 % SMYS pluošto įtempį. ASME B31.3 reikalauja, kad sistemos bandymo slėgis būtų 1,5 karto didesnis už projektinį slėgį projektinėje temperatūroje. Pneumatinio bandymo atveju B31.3 leidžiamas maksimalus bandymo slėgis, 1,1 karto didesnis už projektinį slėgį. PED 2014/68/EU reikalauja atlikti slėgio bandymus pagal darniuosius standartus CE ženklu pažymėtai slėginei įrangai.

Užbaikite bandymo procedūrą

Visą hidrostatinio bandymo procedūrą sudaro: (1) išankstinis -bandymo paruošimas: užsandarinkite vamzdžių galus dangteliais arba flanšais, prijunkite prie bandymo siurblio, aukščiausioje vietoje sumontuokite išleidimo angą, sumontuokite kalibruotą manometrą (bandymo slėgio diapazone, tikslumas ±1 %) ir užpildykite vandeniu, išleisdami visą orą. (2) Slėgis: didinkite slėgį etapais (25%, 50%, 75%, 100% bandymo slėgio), sustodami kiekviename etape vizualiai apžiūrėti. (3) Bandymo palaikymas: palaikykite bandomąjį slėgį reikiamą trukmę, per kurią slėgis nenukrenta. (4) Patikrinimas: apžiūrėkite visą vamzdynų sistemą ir patikrinkite visas jungtis, jungtis ir vamzdžio korpusą, ar nėra nuotėkio. (5) Slėgio mažinimas: palaipsniui atleiskite slėgį, išleiskite vandenį ir išdžiovinkite sistemą. Kiekvienas žingsnis yra dokumentuojamas su laiku, spaudimu ir inspektoriaus parašu.

Bandymo slėgio skaičiavimo pavyzdžiai

1 pavyzdys: 4 colių SCH 40 A106 Gr.B vamzdis, projektinis slėgis 10 MPa 200 laipsnių kampu. S_design=117 MPa (A106 Gr.B esant 200 laipsnių), S_ambient=138 MPa. P_testas=1.5 x 10 x (138/117)=17.7 MPa. Bandymo slėgis yra 17,7 MPa (maždaug 2570 psi).

2 pavyzdys: 8 colių SCH 80 API 5L X52 vamzdis, projektinis slėgis 15 MPa esant aplinkos temperatūrai. SMYS=359 MPa, lanko įtempis esant 85 % SMYS=305 MPa. P_test=(2 x 305 x 12,70) / 219.1=35.3 MPa, bet apribota iki 3 000 psi (20,7 MPa) vienam API 5L. Taigi P_testas=20.7 MPa.

Ne{0}}atitiktis ir pakartotinis bandymas

Jei bandymo metu aptinkamas nuotėkis, atleidžiamas slėgis, nustatoma nuotėkio vieta, o defektas pašalinamas šlifuojant (paviršiaus skylutėms) arba suvirinant (esant per{0}}sienos defektams). Po remonto vamzdis arba sistema dar kartą išbandoma tuo pačiu bandymo slėgiu. Standartai paprastai leidžia atlikti ribotą remonto darbų skaičių (pvz., API 5L leidžia atlikti iki 3 pataisymų vienam vamzdžio ilgiui, kol vamzdis turi būti sumažintas arba pašalintas). Kiekvienas pakartotinis bandymas turi būti dokumentuojamas. Jei vamzdis sugenda dėl medžiagos defekto (laminavimo, įtrūkimo), o ne dėl suvirinimo defekto, paprastai atmetamas visas vamzdžio ilgis.

Mūsų testavimo galimybės

„ManufacturerPipe“ prieš išsiuntimą atlieka 100% visų besiūlių ir suvirintų vamzdžių gamyklinius hidrostatinius bandymus. Mūsų hidrostatinės bandymo mašinos gali išbandyti vamzdžius nuo 1/2" iki 48" esant slėgiui iki 100 MPa (15 000 psi). Atliekame NIST{9}}atsekamo manometro kalibravimą ir pateikiame kiekvieno vamzdžio arba šilumos skaičiaus hidrostatinio bandymo ataskaitą. Kliento pageidavimu galima atlikti pneumatinius bandymus, laikantis atitinkamų saugos priemonių. Trečiųjų šalių tikrinimo agentūros (SGS, BV, Intertek) gali stebėti gamykloje atliekamus bandymus, kaip reikalaujama pirkimo užsakyme. Dvikalbės bandymų ataskaitos (kinų/anglų k.) yra standartinės tarptautinėms siuntoms.

Reikia jūsų vamzdžio slėgio bandymo?

Susisiekite su mūsų kokybės komanda, kad aptartumėte savo bandymų reikalavimus ir gautumėte sertifikuotą vamzdį su visa bandymo dokumentacija.

Produktų kategorijos

• Nerūdijančio plieno vamzdis
• Anglies plieno vamzdis
• Legiruotojo plieno vamzdis
• Cinkuotas vamzdis