13.5.2 Випробовування газопроводу на щільність (герметичність)

Дане випробовування проводять при максимальному значенні робочого тиску в трубопроводі. При цьому даний тиск витримується протягом 24 годин для вирівнювання температури випробовувального середовища (повітря або газ) із температурою ґрунту, в який укладений трубопровід. Тільки після цього приступають до випробовування на щільність. Випробовування проводять не менше 24 годин.

Під час випробовування на щільність повинна вимірюватися температура повітря або газу, яким заповнений газопровід, та барометричний тиск атмосферного повітря. Показником герметичності газопроводу є відносна величина витоку повітря (газу) через нещільності.

Газопровід рахується, що пройшов випробовування на щільність, якщо пониження тиску в ньому за 24 години не перевищує значення

. (13.14)

Втрати тиску в газопроводі визначаються за формулою

, (13.15)

де Т_поч,,Т_кін – абсолютна температура повітря (газу) відповіднона початку та в кінці випробовування, ⁰К;

Р_поч, – тиск повітря (газу) на початку випробовування, кг/см², який розраховується за формулою

; (13.16)

Р_кін – тиск повітря (газу) в кінці випробовування, кг/см², який розраховується за формулою

; (13.17)

, – барометричний тиск відповідно на початку та кінці випробовування, кг/см²;

, – тиск повітря (газу) згідно показів манометра відповідно на початку та в кінці випробовування, кг/см²;

Фактичну втрату повітря (газу за 1 годину) на ділянці трубопроводу визначається за формулою

, (13.18)

де q - об’єм втрат, м³/год;

V – сумарний внутрішній об’єм дільниці трубопроводу, що випробовується, м³;

ΔР – зменшення тиску, визначається за формулою (13.15), кг/см²;

t₀ – тривалість випробовування на щільність, год;

D_в – внутрішній діаметр трубопроводу, м.

При випробовуванні трубопроводу на міцність та щільність повітрям в нього вводять одорант – рідина із характерним запахом. В якості одорантів використовують етилмеркаптан, пенталарм, каптан та інші речовини в кількості (40-60) грам на 1000 м³ повітря при температурі 0 ⁰С та тиску 760 мм. рт. ст.

Одорант впускають через дозуючий бачок, який встановлюють на трубопровід рис. 13.6.

Процес заповнення внутрішньої порожнини трубопроводу для проведення випробовування потребує значних матеріальних витрат та часу

1 – трубопровід; манометр; 3 – голчатий вентиль; 4 – бачок для одоранту або хлориду; 5 – зрівнююча трубка; 6 – дозуюча прозора трубка; 7 – кран

Рисунок 13. 6 – Дозуючий бачок разом із манометричними

Приладами

.

Після закінчення випробовування повітря (тим більше газ) не випускають в атмосферу, а перепускають його в наступну підготовлену дільницю трубопроводу до випробовування.

13.6 Гідравлічне випробовування трубопроводу

Для гідравлічного випробовування придатна тільки чиста річна або озерна вода, так як нечиста вода дає осадки у вигляді намулу бруду та інше, які дуже трудно виводиться із понижених дільниць трубопроводу.

Воду закачують в трубопровід відцентровими насосами, встановлені на головній дільниці трубопроводу, кінцева дільниця залишається відкрита. Щоб не затопити траншею із неї виводять кінець дільниці на поверхню (аналогічно промивці).

При заповненні трубопроводу водою із нього витісняють повітря. Так як вода неповністю заповнює весь перетин труби, а трубопровід має перегини в вертикальній площині, то в верхніх частинах перегинів залишається деяка кількість води, що затрудняє випробовування. Тому це повітря необхідно стравити.

Для цієї мети в верхніх точках трубопроводу встановлюються повітряні крани (вантузи). Конструкція вантуза приведена на рис.13.7.

Число повітряних кранів та їхнє розташування визначають в залежності від місцевих умов (рельєфу). Для орієнтовного встановлення використовують креслення повздовжнього профілю траси.

Випробовування на щільність проводять під тиском розрахованим за формулою 13.13. Під час випробовування проводиться спостереження за дільницею траси, що випробовується та за показами манометрів число яких залежить від довжини дільниці та профілю, але повинно бути не менше двох.

Випробовування проводиться не менше 6 годин. Після цього тиск понижується до максимального робочого, і заново проводиться обстеження траси. Трубопровід рахується таким, що пройшов випробовування, якщо за 6 годин випробувальний тиск згідно показів манометрів не змінився і при огляді траси не виявлені витоки.

Після закінчення гідравлічного випробовування із внутрішньої порожнини витісняється вода. Залишки води в нижніх точках траси, а також скупчення осадків та механічних забруднень кінцево витісняються поршнем-скребком.

1 – трубопровід; 2 – засувка; 3 – запобіжний кожух; 4 – знімний патрубок; 5 – сегмент

Рисунок 13.7 – Схема вантуза на нафтопроводі

Проведення гідравлічного випробування при температурі навколишнього повітря нижче за 0°С допускається за умови оберігання трубопроводу і лінійної арматури від заморожування. В даних умовах нафтопроводи доцільно випробовувати на щільність послідовно по ділянках до початку весняного бездоріжжя.

На ділянках, де трубопровід заливали водою і опустили в заводнену траншею, випробування на міцність необхідно проводити відразу після завершення будівельно-монтажних робіт.

Після закінчення випробування нафтопровід звільняють від води при одночасному заповненні його нафтою. Як скребки-роздільники, що встановлюються між водою і нафтою, використовуються еластичні поршні типу ДЗК.

Гідравлічне випробовування в порівнянні із пневматичним є найбільш дешевим та безпечним.

Контрольні питання

1 З якою метою проводиться очистка внутрішньої порожнини трубопроводу перед випробовуванням?

2 Які існують способи очистки внутрішньої порожнини трубопроводу?

3 Від чого залежить порядок очищення внутрішньої порожнини трубопроводу?

4 В яких випадках можна проводити роботи з очистки внутрішньої порожнини трубопроводу до укладання його в траншею?

5 Які роботи проводяться при очищенні внутрішньої порожнини трубопроводу?

6 Які є основні способи очистки внутрішньої поверхні трубопроводу в складних інженерно-геологічних умовах?

7 Як визначається необхідний тиск для пропуску розділювала?

8. Яке обладнання необхідне для виконання робіт з очистки внутрішньої порожнини трубопроводу та із яких умов підбирається?

9 З якою швидкістю повинен рухатись очисний та розділюючий пристрої при промивці внутрішньої порожнини трубопроводу?

10 В яких випадках проводиться очистка внутрішньої порожнини трубопроводу способом протягування?

11 Які основні параметри і як вони визначаються при промивці внутрішньої порожнини трубопроводу?

12 Які основні параметри і як вони визначаються при продувці внутрішньої порожнини трубопроводу?

13 З якою метою проводиться випробовування трубопроводів на міцність?

14 Яким тиском випробовуються трубопроводи на міцність і скільки триває в часі процес випробовування?

15 З якою метою проводиться випробовування трубопроводів на герметичність (щільність)?

16 Яким тиском випробовуються трубопроводи на герметичність (щільність) і скільки триває в часі процес випробовування?

17 З якою метою при випробовування трубопроводу на герметичність (щільність) вводиться одорант і в якій кількості?

18 В яких випадках проводиться гідравлічне випробовування трубопроводів?

19 Опишіть комплекс робіт при гідравлічному випробовуванню трубопроводу?