Гидравлические (пневматические) испытания оборудования, работающего под давлением

264. Гидравлическое испытание в целях проверки плотности и прочности оборудования, работающего под давлением, а также сварных и других соединений должно проводиться:

а) после монтажа (доизготовления) на месте установки оборудования, транспортируемого к месту монтажа (доизготовления) отдельными деталями, элементами или блоками;

б) после реконструкции (модернизации), ремонта оборудования с применением сварки элементов, работающих под давлением;

в) при технических освидетельствованиях и техническом диагностировании в случаях, установленных настоящими Обязательными требованиями.

Гидравлическое испытание отдельных деталей, элементов или блоков оборудования на месте монтажа (доизготовления) не является обязательным, если они прошли гидравлическое испытание на местах их изготовления или подвергались 100-процентному контролю ультразвуком или иным равноценным неразрушающим методом дефектоскопии. Допускается проведение гидравлического испытания отдельных и сборных элементов вместе с оборудованием, если в условиях монтажа (доизготовления) проведение их испытания отдельно от оборудования невозможно.

265. Гидравлическое испытание оборудования и его элементов должны проводить после всех видов контроля, а также после устранения обнаруженных дефектов.

Значение пробного давления (между максимальным и минимальным) должно обеспечить наибольшую выявляемость дефектов оборудования, работающего под давлением, подвергаемого гидравлическому испытанию.

Для гидравлического испытания оборудования под давлением следует использовать воду. Температура воды должна быть не ниже 5 °C и не выше 40 °C, если в технической документации изготовителя оборудования не указано конкретное значение температуры, допустимой по условиям предотвращения хрупкого разрушения.

Используемая для гидравлического испытания вода не должна загрязнять оборудование или вызывать интенсивную коррозию.

Разница температур металла и окружающего воздуха во время гидравлического испытания не должна приводить к конденсации влаги на поверхности стенок оборудования.

В технически обоснованных случаях, предусмотренных головным исполнителем (исполнителем), при проведении гидравлического испытания при эксплуатации сосудов допускается использовать другую жидкость.

266. Сосуды, имеющие защитное покрытие или изоляцию, подлежат гидравлическому испытанию до наложения покрытия или изоляции. Сосуды, имеющие наружный кожух, подлежат гидравлическому испытанию до установки кожуха. Эмалированные сосуды допускаются к гидравлическому испытанию рабочим давлением после эмалирования.

267. Минимальное значение пробного давления (P_пр) при гидравлическом испытании паровых и водогрейных котлов, пароперегревателей, экономайзеров, а также трубопроводов в пределе котла принимают:

а) при рабочем давлении не более 0,5 МПа - 1,5 рабочего давления, но не менее 0,2 МПа;

б) при рабочем давлении свыше 0,5 МПа - 1,25 рабочего давления, но не менее, чем рабочее давление плюс 0,3 МПа.

При проведении гидравлического испытания паровых и водогрейных котлов с принудительной циркуляцией за рабочее давление при определении значения пробного давления принимают давление питательной воды на входе в котел, установленное проектной документацией.

Максимальное значение пробного давления устанавливают расчетами на прочность паровых и водогрейных котлов.

268. Значение пробного давления (P_пр) при гидравлическом испытании металлических сосудов (за исключением литых) определяют по формуле:

, (1)

где P - расчетное давление в случае доизготовления на месте эксплуатации, в остальных случаях - рабочее давление, МПа;

, - допускаемые напряжения для материала сосуда или его элементов соответственно при 20 °C и расчетной температуре, МПа.

Отношение материалов сборочных единиц (элементов) сосуда, работающих под давлением, принимают по тому из использованных материалов элементов (обечаек, днищ, фланцев, патрубков) сосуда, для которого оно является наименьшим, за исключением болтов (шпилек), а также теплообменных труб кожухотрубчатых теплообменных аппаратов.

Пробное давление при испытании сосуда, рассчитанного по зонам, следует определять с учетом той зоны, расчетное давление или расчетная температура которой имеет меньшее значение.

Пробное давление для испытания сосуда, предназначенного для работы в условиях нескольких режимов с различными расчетными параметрами (давлениями и температурами), следует принимать равным максимальному из определенных значений пробных давлений для каждого режима.

В случае если для обеспечения условий прочности и герметичности при испытаниях возникает необходимость увеличения диаметра, количества или замены материала болтов (шпилек) фланцевых соединений, допускается уменьшить пробное давление до максимальной величины, при которой при проведении испытаний обеспечиваются условия прочности болтов (шпилек) без увеличения их диаметра, количества или замены материала.

В случае если сосуд в целом или отдельные части сосуда работают в диапазоне температур ползучести и допускаемое напряжение для материалов этих частей при расчетной температуре определяется на базе предела длительной прочности или предела ползучести, допускается в формулах (2) и (7), указанных соответственно в пунктах 269 и 282 настоящих Обязательных требований, вместо использовать величину допускаемого напряжения при расчетной температуре , полученную только на базе не зависящих от времени характеристик: предела текучести и временного сопротивления без учета ползучести и длительной прочности.

При гидравлическом испытании технологических трубопроводов значение пробного давления P_пр определяется по формуле (1).

269. Значение пробного давления P_пр при гидравлическом испытании литых и кованых сосудов определяется по формуле:

. (2)

Испытание отливок допускается проводить после сборки и сварки в собранном узле или готовом сосуде пробным давлением, принятым для сосудов, при условии 100-процентного контроля отливок неразрушающими методами.

270. Гидравлическое испытание сосудов и деталей, изготовленных из неметаллических материалов с ударной вязкостью более 20 Дж/см², проводится пробным давлением, определяемым по формуле:

. (3)

Гидравлическое испытание сосудов и деталей, изготовленных из неметаллических материалов с ударной вязкостью 20 Дж/см² и менее, проводится пробным давлением, определяемым по формуле:

. (4)

271. Значение пробного давления P_пр при гидравлическом испытании криогенных сосудов при наличии вакуума в изоляционном пространстве определяют по формуле:

P_пр = 1,6P - 0,1. (5)

272. Гидравлическое испытание металлопластиковых сосудов проводится пробным давлением, определяемым по формуле:

, (6)

где K_М - отношение массы металлоконструкции к общей массе сосуда;

- для неметаллических материалов ударной вязкостью более 20 Дж/см²;

- для неметаллических материалов ударной вязкостью 20 Дж/см² и менее.

273. Гидравлическое испытание сосудов, устанавливаемых вертикально, допускается проводить в горизонтальном положении, при этом выполняется расчет на прочность корпуса сосуда с учетом принятого способа опирания. В комбинированных сосудах с двумя и более рабочими полостями, рассчитанными на разные давления, гидравлическому испытанию должна быть подвергнута каждая полость пробным давлением, определяемым в зависимости от расчетного давления полости.

Порядок проведения испытания таких сосудов устанавливается разработчиком проектной технической документации и указывается в РЭ (инструкции по эксплуатации) сосуда.

274. Минимальная величина пробного давления при гидравлическом испытании трубопроводов пара и горячей воды, их блоков и отдельных элементов должна составлять 1,25 рабочего давления, но не менее 0,2 МПа.

Арматура и фасонные детали трубопроводов подвергаются гидравлическому испытанию пробным давлением в соответствии с технологической документацией. Максимальное значение пробного давления устанавливают расчетами на прочность трубопроводов.

275. При гидравлическом испытании паропроводов, работающих с давлением 10 МПа и выше, температура их стенок должна быть не менее 10 °C.

При гидравлическом испытании паровых и водогрейных котлов верхний предел температуры воды может быть увеличен по согласованию с разработчиком до 80 °C.

276. При заполнении оборудования водой воздух из него должен быть полностью удален. Давление в испытуемом оборудовании следует поднимать плавно и равномерно. Общее время подъема давления (до значения пробного) указывается в технологической документации. Давление воды при гидравлическом испытании следует контролировать не менее чем двумя манометрами. Оба манометра выбирают одного типа, предела измерения, одинаковых классов точности (не ниже 1,5) и цены деления. Использование сжатого воздуха или другого газа для подъема давления в оборудовании, заполненном водой, не допускается.

Время выдержки под пробным давлением паровых и водогрейных котлов, трубопроводов пара и горячей воды, а также сосудов, поставленных на место установки в сборе, должен устанавливать изготовитель в РЭ (инструкции по эксплуатации), при этом оно должно быть не менее 10 мин.

Время выдержки под пробным давлением сосудов поэлементной блочной поставки, доизготовленных при монтаже на месте эксплуатации, должно быть не менее:

а) 30 мин - при толщине стенки сосуда до 50 мм;

б) 60 мин - при толщине стенки сосуда свыше 50 до 100 мм;

в) 120 мин - при толщине стенки сосуда свыше 100 мм.

Для литых, неметаллических и многослойных сосудов независимо от толщины стенки время выдержки должно быть не менее 60 мин. Время выдержки технологических трубопроводов под пробным давлением при гидравлическом испытании должно быть не менее 15 мин.

Если технологический трубопровод испытывается совместно с сосудом (аппаратом), к которому он присоединен, время выдержки принимают по времени, требуемому для сосуда (аппарата).

277. После выдержки под пробным давлением давление снижается до обоснованного расчетом на прочность значения, но не менее рабочего давления, при котором проводят визуальный контроль наружной поверхности оборудования и всех его разъемных и неразъемных соединений. Обстукивание стенок корпуса, сварных и разъемных соединений сосуда во время испытаний не допускается.

278. При гидравлическом испытании котел считается выдержавшим испытание, если не будет обнаружено:

а) видимых остаточных деформаций;

б) трещин или признаков разрыва;

в) течи в сварных, разъемных соединениях и в основном металле;

г) падения давления по манометру.

В разъемных соединениях котлов допускается появление отдельных капель, которые при выдержке времени не увеличиваются в размерах.

279. При гидравлическом испытании трубопровод считается выдержавшим испытание, если не будет обнаружено:

а) течи, потения в сварных соединениях и в основном металле;

б) видимых остаточных деформаций;

в) трещин или признаков разрыва;

г) падения давления по манометру.

280. При гидравлическом испытании сосуд считается выдержавшим испытание, если не будет обнаружено:

а) течи, трещин, слезок, потения в сварных соединениях и на основном металле;

б) течи в разъемных соединениях;

в) видимых остаточных деформаций, падения давления по манометру.

281. После проведения гидравлического испытания должно быть обеспечено удаление воды из испытуемого оборудования. Оборудование и его элементы, в которых при гидравлическом испытании выявлены дефекты, после их устранения подлежат повторным гидравлическим испытаниям пробным давлением.

282. Гидравлическое испытание оборудования, работающего под давлением, разрешается заменять пневматическим испытанием (сжатым воздухом, инертным газом или смесью воздуха с инертным газом) при условии одновременного контроля методом акустической эмиссии.

Пробное давление при пневматическом испытании определяется по формуле:

, (7)

где P - рабочее давление.

В случае если вероятность хрупкого разрушения при пневматическом испытании больше, чем в рабочих условиях, и его последствия представляют значительную опасность, пробное давление должно быть снижено до технически обоснованного уровня, но не менее рабочего давления.

В технически обоснованных случаях, предусмотренных головным исполнителем (исполнителем), при проведении пневматических испытаний, при эксплуатации оборудования допускается использовать в качестве нагружающей среды газообразную рабочую среду объекта испытаний, при этом пробное давление определяют по формуле (7).

Выдержку сосуда (технологического трубопровода) под пробным давлением при пневматическом испытании должны производить не менее 15 мин и указывать время выдержки в технологической документации.

После выдержки под пробным давлением давление снижают до обоснованного расчетом на прочность значения, но не менее рабочего давления, при котором проводят визуальный контроль наружной поверхности и проверку герметичности сварных и разъемных соединений.