Гидравлические (пневматические) испытания

После изготовления все сосуды подлежат гидравлическому испытанию пробным давлением Р_пр. Величина пробного давления при гидравлических испытаниях сосудов, за исключением литых, определяется по формуле

(2.107)

где Р – расчетное давление сосуда, МПа (кгс/см²); [σ]₂₀, [σ]_t – допускаемые напряжения для материала сосуда или его элементов соответственно при 20 ^оС и при расчетной температуре, МПа (кгс/см²).

Расчетное давление – это давление, на которое производится расчет сосуда на прочность.

Гидравлическое испытание деталей сосудов, изготовленных из литья,

_________________

⁴Ростехнадзор – Федеральная служба по технологическому, экологическому и атомному надзору

проводится пробным давлением, рассчитываемым по формуле

(2.109)

Если сосуды и их детали изготовлены из неметаллических материалов, то для расчета пробного давления используются другие формулы, приведенные в Правилах.

При заполнении сосудов водой перед проведением гидравлических испытаний воздух должен быть полностью удален. Вода должна иметь температуру не ниже 5 ^оС и не выше 40 ^оС. Давление в испытываемом сосуде следует повышать плавно. Использование сжатого воздуха или другого газа для повышения давления не допускается. Давление в ходе испытаний должно контролироваться двумя манометрами одного типа, предела измерения, одинакового класса точности и цены деления. Время выдержки сосуда под пробным давлением должно быть установлено разработчиком проекта. Если в проекте это время не указано, то оно должно быть не менее значений, указанных в Правилах – см. табл. 2.8. Из неё следует, что время выдержки определяется с учетом толщины стенки сосуда.

Таблица 2.8

Время выдержки сосудов под пробным давлением

при гидравлических испытаниях

Толщина стенки сосуда, мм	Время выдержки, мин.
до 50 свыше 50 до 100 свыше 100 для литых металлических и многослойных сосудов независимо от толщины стенки	10 20 30 60

После выдержки сосудов под пробным давлением осуществляют снижение давления до расчетного и производят осмотр наружной поверхности сосуда и всех его соединений. Если не обнаружено течи, трещин, слезок, потения в сварных соединениях и на основном металле, течей в разъемных соединениях, видимых остаточных деформаций, падения давления по манометру, то сосуд считается выдержавшим испытания. Если выявлены какие-либо дефициты, то после их устранения проводят повторные гидравлические испытания.

Замена гидравлического испытания на пневматическое (сжатым воздухом или инертным газом) допускается только при соблюдении особых условий и инструкции, предусматривающей необходимые меры безопасности и утвержденной в установленном порядке. При этом время выдержки сосуда под пробным давлением устанавливается разработчиком проекта, но должно быть не менее 5 мин.

Значения пробного давления, при котором испытывался сосуд, и результаты испытаний заносятся в паспорт сосуда лицом, проводившим испытания.

Каждый сосуд должен поставляться заводами-изготовителями с паспортом установленной формы, к которому должна быть приложена инструкция по монтажу и эксплуатации сосуда.

На сосудах должна быть прикреплена табличка, на которую наносятся:

1. товарный знак или наименование предприятия-изготовителя;

2. наименование или обозначение сосуда;

3. порядковый номер сосуда (по заводской нумерации);

4. год изготовления;

5. рабочее давление, МПа;

6. расчетное давление, МПа;

7. приборное давление, МПа;

8) допустимая максимальная и(или) минимальная рабочая температура стенки, ^оС;

9. масса сосуда.

Если сосуд имеет наружный диаметр менее 325 мм, то указанные выше данные могут быть нанесены на корпус сосуда электрографическим способом.

Паспорт сосуда должен содержать 32 страницы. В нем приводится удостоверение о качестве изготовления сосуда, характеристика сосуда, сведения об основных элементах, включая арматуру, КИП и приборы безопасности, сведения о местонахождении элементов сосуда, записи результатов освидетельствования (стр. 13-31), номер, дата приказа, должность и фамилия лица, ответственного за исправное состояние и безопасное действие сосуда.

Арматура, контрольно-измерительные приборы,

предохранительные устройства

Для обеспечения управления работой и безопасных условий эксплуатации сосуды в зависимости от их назначения должны быть оснащены:

1. запорной или запорно-регулирующей аппаратурой;

2. приборами для измерения давления;

3. приборами для измерения температуры;

4. предохранительными устройствами;

5. указателями уровня жидкости.

На маховиках запорной арматуры указывают направления их вращения при открывании или закрывании арматуры.

Каждый сосуд и его самостоятельные полости с разными давлениями должны быть снабжены манометрами прямого действия. Они устанавливаются на штуцере сосуда или на трубопроводе между сосудом и запорной арматурой. Согласно Правилам при рабочем давлении сосуда до 2,5 МПа (25 кгс/см²) класс точности манометров должен быть не ниже 2,5, если рабочее давление выше 2,5 МПа, то класс точности этих приборов должен быть не ниже 1,5.

Манометры должны подбираться с такой шкалой, чтобы предел измерения рабочего давления находился во второй трети шкалы прибора. Например, рабочее давление в сосуде 4 кгс/см². В этом случае могут использоваться манометры с пределом шкалы который должен быть между (3.4=12)/2 и (3.4=12) кгс/см², т.е. можно использовать манометры с пределами шкал между (0-6) и (0-12) кгс/см². Можно взять манометр со шкалой (0-8) кгс/см² и при рабочем давлении стрелка прибора будет в середине второй трети этой шкалы.

Владелец сосуда должен нанести на шкалу манометра красную черту, обозначающую рабочее давление. Можно взамен красной черты прикрепить к корпусу манометра металлическую пластинку, окрашенную в красный цвет и плотно прилегающую к стеклу манометра.

Правила устанавливают требования к номинальному диаметру корпуса манометров. Если они устанавливаются на высоте до 2 м от уровня площадки наблюдения, то этот диаметр должен быть не менее 100 м, от 2 до 3 м – не менее 160 мм. Установка же манометров на высоте более 3 м не разрешается.

Между манометром и сосудом должен быть установлен трехходовой кран или заменяющее его устройство, позволяющее проводить периодическую проверку прибора с помощью контрольного манометра. Это требование не обязательно при наличии возможности проверки манометра в установленные сроки путем снятия его с сосуда.

Манометры не допускаются к использованию в случаях:

1. отсутствует пломба или клеймо с отметкой о проведении проверки;

2. просрочен срок проверки;

3) стрелка прибора при его отключении не возвращается к нулевому делению шкалы на величину, превышающую половину допускаемой погрешности;

4) разбито стекло или имеются повреждения, которые могут повлиять на правильность показаний прибора.

Поверка манометров с их опломбированием или клеймением должна производиться не реже одного раза в 12 месяцев. Дополнительно не реже одного раза в 6 месяцев владелец сосуда должен провести проверку рабочих манометров контрольным манометром с записью результатов в журнал контрольных проверок. При отсутствии контрольного манометра допускается использовать проверенный рабочий манометр, имеющий одинаковую с проверяемым прибором шкалу и класс точности.

Руководство организации – владельца сосуда должно разработать и утвердить «Инструкцию по режиму работы и безопасному обслуживанию сосудов, работающих под давлением», в которой должны быть определены порядок и сроки проверки исправности манометров обслуживающим персоналом в процессе эксплуатации сосудов.

Если сосуды имеют границу раздела сред (например, вода – пар), то должны использоваться указатели уровня. Кроме этих указателей, могут устанавливаться звуковые, световые и другие сигнализаторы и блокировки по уровню.

На каждом указателе уровня жидкости отмечаются допустимые верхний и нижний уровни. Они устанавливаются проектной организацией. Высота прозрачного указателя уровня жидкости должна быть не менее чем на 25 мм соответственно ниже нижнего и выше верхнего допустимых уровней жидкости.

Указатели должны быть снабжены арматурой (краны, вентили) для их отключения от сосуда и продувки с отводом рабочей среды в безопасное место.

Все сосуды, работающие под повышенным давлением, должны быть снабжены предохранительными устройствами от повышения давления. Для этого используются:

1. пружинные предохранительные клапаны (ПК);

2. рычажно-грузовые ПК;

3) импульсные предохранительные устройства, состоящие из главного ПК и управляющего импульсного клапана прямого действия;

4) предохранительные устройства с разрушающимися мембранами;

5) другие предохранительные устройства, применение которых согласовано с Госгортехнадзором России.

Рычажно-грузовые ПК не допускаются к использованию на передвижных сосудах.

Принципиальные схемы основных типов ПК приведены на рис. 2.36 и 2.37. Груз на рычажно-грузовых клапанах (см. рис. 2.36б) должен надежно фиксироваться в заданном положении на рычаге после тарировки клапана. Конструкция пружинного ПК (см. рис. 2.36в) должна исключать возможность затяжки пружины сверх установленной величины и предусматривать устройство для проверки исправности действия клапана в рабочем состоянии путем принудительного открывания его во время работы. Устройство пружинного ПК показано на рис.2.38.

Рис. 2.36. Принципиальные схемы основных типов предохранительных