Алгоритм гидравлических и пневматических испытаний трубопровода на прочность и герметичность

В каких условиях необходимо проводить гидравлическую проверку трубопроводов?

Гидравлические испытания трубопроводов являются сложным мероприятиям, которое требует определённой подготовки. Испытания должны соответствовать строительным нормам и правилам, поэтому такие проверки производят только высококвалифицированные специалисты.

Испытания проводятся строго по принятым нормам и правилам и к процессом руководят специалисты

Для проведения такой проверки трубопроводной магистрали необходимо придерживаться следующих условий:

• точки пользования в стояке активизируются одновременно для испытания, однако, это положение не всегда является обязательным и определяется индивидуально в зависимости от конкретного случая;
• характеристики устройств для сушки полотенец проверяются при испытании систем горячего водоснабжения;
• температурные замеры выполняются только по крайним точкам в конструкции;
• после проведения испытательных работ необходимо полностью удалить воду из системы;
• наполнение коммуникации производится снизу вверх. Такое правило необходимо для правильного вытеснения воздуха и позволяет избежать аварийных ситуаций, связанных с переизбытком давления, а также воздушных пробок.
• начальный этап по заполнению коммуникации относится только к главному стояку, и только на следующих этапах производится наполнение стояков, ответвляющихся от главного.
• во время гидравлических испытаний температура окружающей среды не должна быть ниже, чем +5 °C.

Эти условия должны быть соблюдены независимо от типа трубопровода и рабочей среды, которую он транспортирует.

Гидравлические проверки проводят для следующего оборудования:

• внутренних пожарных водопроводов;
• систем горячего и холодного водоснабжения;
• отопительных систем.

Испытаниям подвергаются разные типы трубопроводов, в том числе отопительные и сети ГВС

Предельно допустимое давление

Давление при испытаниях газами поднимают постепенно с постоянным осмотром труб: 30% от максимального давления, 60% максимального давления и пиковый показатель.

При осмотрах, повышение давления останавливается.

Последний осмотр проводят при рабочем давлении, и совмещают его с проверкой на герметичность. Дефекты выявляют раствором мыла или другими средствами.

Обнаруженные при испытаниях дефекты поперечных швов не исправляются.

Вырезается участок трубы с повреждением, проводится замена на новый сегмент.

Длина участки между швами должна быть не меньше 20 сантиметров при диаметре трубы (какой рекомендован для водопровода в квартире написано в этой статье) свыше 150 миллиметров.

При меньшем диаметре прямолинейный участок должен быть не меньше 10 сантиметров.

При длительном поддержании высокого давления, трубы, постоянно, осматриваются.

Если давление повысилось из-за нагрева, то испытательное давление понижают плавно (о причинах гидроудара в трубопроводе прочитайте здесь) до требуемого уровня.

Устройство

Устроен следующим образом:

• Вода забирается из источников внешнего противопожарного водоснабжения, хозяйственно-питьевых, производственных водопроводов, которыми могут служить как централизованные, локальные инженерные сети, так и пожарные водоемы, резервуары в населенных пунктах, на территориях промышленных, складских объектов.
• После подъема давления специальными насосами вода через систему трубопроводов подается ко всем пожарным кранам, установленным на этажах строительного объекта.
• Теперь достаточно проложить от любого из ближайших ПК к месту возникновения очага возгорания линию, состоящую из напорного рукава с ручным стволом, и подать струю воды для тушения огня.

На эту тему ▼

Основы противопожарного водоснабжения

Состоит из следующих элементов:

Узла ввода с задвижками, снабженными устройствами электрического привода, автоматическими приборами учета, контроля, управления, который в условиях совмещения ВПВ с системами хозяйственно-питьевого, производственного водоснабжения обычно состоит из двух линий трубопроводов – основной и обводной.

По основной, через прибор учета, вода при нормальных условиях постоянно поступает в систему водоснабжения строительного объекта, а по обводной линии ввода только в случае возникновения пожара, при поступлении управляющего сигнала от приемно-контрольной аппаратуры сигнализации на открытие электродвижки – в трубопроводную сеть водопровода. Связано это с тем, что вода, используемая для целей пожаротушения, учету и оплате не подлежит.

• Насосной станции, обычно состоящей из двух насосных агрегатов – рабочего и резервного, что значительно повышает надежность использования противопожарного оборудования в случае каких-либо технических неисправностей. Этим же целям служит обязательное по нормам электроснабжение насосных станций ВПВ от двух независимых источников.
• Водонапорного, гидропневматического бака – при необходимости, если не гарантируется автоматический пуск насосной станции из-за нехватки давления воды в системе водоснабжения объекта защиты.
• Вертикальных магистральных стояков, горизонтальных подающих трубопроводов к каждому ПК. Трубы для создания внутреннего противопожарного водопровода, в отличие от труб для систем пожаротушения, могут по нормативным требованиям быть только из металлических сплавов.
• Внутренних ПК, размещаемых таким образом, чтобы было обеспечено орошение каждой точки защищаемых помещений строительного объекта максимальным количеством струй.
• Ручных извещателей, установленных у каждого ПК, что выполняют роль дублирующих кнопок дистанционного пуска насосов, повышающих давление, на случай несрабатывания установок пожарной сигнализации на защищаемом объекте.

Ручной пожарный извещатель у пожарного крана

Испытание трубопроводов

«Первая Монтажная Компания» оказывает услуги по проведению гидравлических и пневматических испытаний трубопроводов на прочность, плотность и герметичность. После окончания монтажа технологического трубопровода, всегда требуется провести испытания перед запуском в работу. Наша компания проводит испытания, как напорных, так и безнапорных трубопроводов.

Испытание технологических трубопроводов на прочность, занимает немного времени, так как выдержка на испытательном давлении не занимает обычно больше 20 минут. Испытание технологических трубопроводов на плотность и герметичность занимает больше времени, и как правило регламентируется проектом. Обычно это время составляет от получаса до нескольких часов. Неотъемлемой частью монтажа технологических трубопроводов являются гидравлические и пневматические испытания, а в случае с напорными трубопроводами эти испытания обязательны.

Перед проведением испытаний трубопровод обезжиривают и продувают газом для просушки, так же продувку производят после гидравлических испытаний трубопровода для осушения остатков воды.

Гидравлические испытания трубопроводов

Гидравлические испытания проводятся, если в монтируемом трубопроводе высокое рабочее давление (свыше 50 бар). Подъём давления в технологическом трубопроводе при гидравлических испытаниях осуществляется с помощью ручных либо электрических насосов.

Процесс осуществления гидравлических испытаний имеет несколько этапов:

• подключение к контуру технологического трубопровода гидравлического насоса;
• монтаж на входе и выходе контура манометров;
• заполнение технологического трубопровода очищенной водой;
• создание испытательного давления гидравлическим насосом;
• выдерживание технологического трубопровода под требуемым давлением;
• сброс давления до рабочего с последующим осмотром испытываемого участка трубопровода на предмет утечек;
• сброс давления до нуля и слив воды из технологического трубопровода;
• снятие оснастки (гидравлического насоса, заглушек и манометров);
• просушка технологического трубопровода газом.

Технологический трубопровод считается прошедшим гидравлические испытания, если падение давления не превысило десять процентов от испытательного, либо не было зафиксировано вовсе. Не были обнаружены течи и отпотевание в сварных швах и фланцевых соединениях. При неудовлетворительных результатах, устраняются обнаруженные дефекты, и испытание проводится повторно.

Гидравлические испытания технологических трубопроводов в холодное время года и наличии отрицательной температуры проводят, обеспечивая всё необходимое для незамерзания воды.

Гидравлические испытания трубопроводов водоснабжения, как и гидравлические испытания безнапорных трубопроводов, проводят с минимальным давлением для проверки прочности и плотности соединений. Испытание напорных трубопроводов проводят с давлением предусмотренным проектом.

Пневматические испытания трубопроводов

Проведение пневматических испытаний технологических трубопроводов осуществляют при малом рабочем давлении трубопровода, что позволяет сэкономить время на просушке, после проведения испытаний. По каким либо объективным причинам невозможно проведение гидравлических испытаний, либо проектом предусмотрены пневматические испытания трубопроводов.

Испытывать трубопроводы необходимо под наблюдением руководителя объекта в соответствии с проектом и соблюдением техники безопасности.

Пневмоиспытания технологических трубопроводов проводят обычно единым контуром, вместе с арматурой (за исключением клапанов для сброса избыточного давления). Если конструкция трубопровода не позволяет это сделать или проектом предусмотрено иное, то трубопровод делят на условные линии или участки и испытывают каждый участок в отдельности. В месте подачи газа для испытаний и месте завершения технологического трубопровода должны стоять манометры, все места утечек глушатся специальными заглушками.

Манометры, используемые в испытаниях трубопроводов, должны иметь поверку. Класс точности манометров должен быть не ниже 1,5 и диаметр корпуса не менее 100 мм, а так же шкалу, превышающую испытательное давление.

Последовательность проведения работ

Мероприятия по гидравлической проверке выполняются в определённой последовательности. Рассмотрим основные этапы этого процесса:

1. Очистка трубопроводной сети.
2. Монтаж кранов, заглушек и измерительного оборудования (манометров).
3. Подключение воды и гидравлического пресса.
4. Наполнение коммуникации водой до нужного уровня.
5. Проверка трубопроводной конструкции на наличие повреждений (деформированные места отмечаются).
6. Ремонт проблемных участков.
7. Выполнение повторной проверки.
8. Отключение от трубопровода и удаление жидкости из системы.
9. Демонтаж кранов, заглушек и манометров.

Все эти манипуляции необходимо производить в соответствии со строительными нормами и правилами, чтобы исключить халатность и аварийные ситуации.

Для чего проводят гидравлические испытания?

Во время гидравлических испытаний определяется прочность и герметичность конструкции, также определяется её объём. Подобные проверки проходят все виды трубопроводов на разных эксплуатационных этапах.

Существует три варианта, когда гидравлические проверки выполняются в обязательном порядке, независимо от направленности коммуникации:

• в процессе производства труб в обязательном порядке проводится проверка на качество. Также соответствующие испытания проходят прочие комплектующие к трубопроводам;
• после монтажа трубопроводной конструкции также проводят соответствующие испытания, проверяя коммуникацию на работоспособность;
• испытание трубопроводов также производится во время эксплуатации в профилактических целях.

Такие испытания способны выявить определённые несоответствия труб или комплектующих к ним со стандартами качества, прописанными в законах. Проведение проверочных мероприятий является необходимым пунктом эксплуатации оборудования, работающего под давлением.

Как правило, процедура проверки включает в себя несколько важных пунктов. Для гидравлического испытания создают экстремальные условия, чтобы точно определить надёжность трубопроводной магистрали. Проверочное давление в таком случае может быть больше обычного в 1,25–1,5 раза.

Установка прибора в системе отопления

Манометры монтируются с помощью специальных трехходовых фитингов. Благодаря им приборы меняются и обслуживаются без остановки всей отопительной системы. При этом с учетом разного давления на каждом участке, внутри оборудованного отопительным котлом дома (или квартиры) может устанавливаться больше одного манометра. Наличие нескольких приборов упрощает и манометрическое испытание трубопроводов, которое периодически проводится для контроля надёжности отопления. Процесс установки манометра не представляет особой сложности для большинства людей – работы не требуют ни особого опыта, ни специализированных инструментов. Для монтажа прибора на специально предназначенный штуцер вполне достаточно наличия обычного слесарного набора. Впрочем, если выбран вариант с врезкой манометра в подающий трубопровод, для установки потребуется наличие сварочного аппарата.

При использовании централизованного отопления установка прибора не входит в задачи пользователей – он размещается в составе гидроузла, обычно располагающегося в подвале здания. Идеальным местом для размещения манометра является участок непосредственно у котла. Между прибором и котлом нежелательно располагать другую арматуру (см. Как установить твердотопливный котел, обвязка).

Особенности тестирования зимой

Обычно рекомендуют проводить испытания при температуре до плюс 15 градусов. Если приходится тестировать систему зимой, надо соблюдать некоторые правила, чтобы вода не замерзла в трубах. Систему надо освобождать от воды для проверки.

Как проверяют систему:

1. Заранее проводят прогревание сети с помощью горячей воды не более шестидесяти градусов. Во время прогрева надо утеплить штуцера для дренажной системы, спусковые участки.
2. Магистраль проверяют с помощью жидкостей, которые замерзают при температуре ниже ноля. Затем сразу же прогоняют теплую воду по трубам, промывая их и продувают посредством воздушного напора.

Если испытывают трубопровод с помощью хлористого кальция, то тестированию подлежат участки длиной до одного километра при УД, равном не более 10 сантиметрам.

Специальные таблицы содержат данные по объему воды, которое подходит для проверки зимой.

Как это делается?

Общая схема гидропневмоиспытаний выглядит следующим образом:

1. Часть системы, подвергаемая испытаниям, изолируется путем перекрытия запорной или регулировочной арматуры (трубы канализации закрываются резиновыми заглушками или деревянными пробками, обмотанными ветошью).
2. Далее система полностью заполняется водой. В системе отопления при этом через установленные в самом верху воздухоотводчики сбрасывается воздух.
3. К трубопроводу подключается насос-опрессовщик, который докачивает в систему некоторое количество рабочей жидкости, создавая требуемое регламентом испытаний давление.
4. По достижении требуемого давления опрессовщик отключается. При этом наблюдатель фиксирует показания на манометре.
5. В течение определенного времени система остается под давлением. Длительность выдержки может составлять от 0,5 часа (для систем отопления) до 6 – 8 часов.
6. После того как назначенное время вышло, наблюдатель снова снимает показания с манометра. Если давление отличается от первоначальной величины, значит в системе имеется утечка, которую следует найти и устранить. После этого опрессовку выполняют по новой.

Опрессовка системы отопления воздухом

Обычно используют следующие точки подключения:

• Для систем отопления: специальный кран на одном из радиаторов, либо спускной кран на элеваторном узле (в централизованных системах).
• Для систем водоснабжения: один из патрубков подключения к крану холодной или горячей воды.
• Для системы канализации: любая из ревизий, обычно устанавливаемых с шагом 40 – 50 м.

Если проверке подвергалась система отопления, Акт о гидропневмоиспытаниях подписывается представителями теплосети и организации, осуществляющей теплоснабжение. Далее инспектор проверяет теплоноситель на жесткость.

Испытание гидравлическим способом

При гидравлическом испытании в зимнее время должны выполняться следующие требования:
— испытание должно производиться, возможно, короткими участками;
— испытание неподогретой водой допускается только при температуре наружного воздуха выше минус 5° С, при более низкой температуре трубопроводы должны испытываться только подогретой водой;
— на трубопроводе должны устанавливаться спускные устройства, обеспечивающие выпуск воды в течение не более 1 ч;
— при обнаружении дефектов, устранение которых требует длительного времени, вода из трубопроводов должна быть спущена.

Гидравлические испытания зимой в условиях вечной мерзлоты допускается производить при температуре не ниже минус 10° С участками длиной не более 500 м. Испытания осуществляются один раз. Перед испытанием трубопровод должен быть нагрет теплым воздухом или водой до температуры, обеспечивающей на выходе температуру воздуха минус 1 ’С до 3°С, а воды 3-5°С.

Величина давления при гидравлическом испытании (предварительном и окончательном) принимается в соответствии с указаниями проекта. При отсутствии в проекте указаний о величине гидравлического испытательного давления Ри для выполнения предварительного испытания напорных трубопроводов на прочность величина принимается в соответствии с таблицей 3.4.

Таблица 3.4 (СНиП 3.05.04-85*, таблица 5)

При предварительном испытании проверка герметичности трубопроводов производится путем осмотра находящихся под давлением труб, при окончательном испытании — путем определения величины утечки воды при гидравлическом испытании.

При предварительном испытании гидравлическим способом металлические, асбестоцементные и железобетонные трубопроводы должны находиться под испытательным давлением не менее 10 мин, после чего давление снижается до рабочего и производится осмотр трубопровода. Для поддержания требуемого давления в трубопроводе при этих испытаниях допускается в необходимых случаях производить подкачку воды.

Трубопровод считается выдержавшим предварительное испытание, если при испытательном давлении не произойдет разрыва труб и фасонных частей, нарушения заделки стыковых соединений. Напорный трубопровод признается выдержавшим предварительное и приемочное гидравлическое испытания на герметичность, если величина расхода подкаченной воды не превышает величин допустимого расхода подкаченной воды на испытываемый участок длиной 1 км и более указанного в таблице 3.5.

Таблица 3.5 (СНиП 3.05.04-85*, таблица 6)

Примечания:1. Для чугунных трубопроводов со стыковыми соединениями на резиновых уплотнителях допустимый расход подкаченной воды следует принимать с коэффициентом 0,7.
2. При длине испытываемого участка трубопровода менее 1 км приведенные в таблице допустимые расходы подкаченной воды следует умножать на его длину, выраженную в км;
при длине свыше 1 км допустимый расход подкаченной воды следует принимать как для 1 км.

Приемочное гидравлическое испытание напорного трубопровода допускается начинать после засыпки его грунтом, в соответствии с требованиями СНиП 3.02.01-87 и заполнения водой с целью водонасыщения, и если при этом он был выдержан в заполненном состоянии не менее:
— 72 ч — для железобетонных труб (в том числе 12 ч под внутренним расчетным давлением Рр);
— 24 ч — для асбестоцементных труб (в том числе 12 ч под внутренним расчетным давлением Р );
— 24 ч — для чугунных труб.

Для стальных трубопроводов выдержка с целью водонасыщения не производится. Если трубопровод был заполнен водой до засыпки, то указанная продолжительность водонасыщения устанавливается с момента засыпки трубопровода.

Последствия при нарушении систематического проведения испытаний

Если не проверить работу новой магистрали и не заполнить акт о проведении испытаний, то контролирующие органы не разрешат ввести в эксплуатацию данный объект. При несоблюдении сроков испытаний для действующего трубопровода, это может повлечь поломку всей системы и принесет еще большие убытки. Только во время проверок системы под давлением можно увидеть мелкие неполадки в виде протечек в местах стыков. Протечки могут привести к ремонту труб и отключению всей сети.

Во время укладки современных сетей, у которых эксплуатационный срок равен более пятидесяти лет, можно провести одно испытание по окончанию монтажных либо ремонтных работ. В России почти все центральные магистрали смонтированы много десятилетий назад, поэтому нуждаются в постоянной проверке. Данные мероприятия позволят вовремя провести ремонт коммуникаций либо полностью заменить элементы конструкции.

Порядок проведения работ

Заполнение трубопровода газом или воздухом.
Повышение давления, осмотр проверяемого участка при достижении 0,6 от максимальной испытательной величины – для конструкций с рабочим показателем до 2 кгс/см2, 0,3 и 0,6 – если рабочий показатель превышает 2 кгс/см2

Важно: во время осмотра увеличивать нагрузку или обстукивать молотком поверхности, находящиеся под нагрузкой, запрещено.
Финальный осмотр происходит при рабочих нагрузках.. Герметичность стыков, сварных швов, сальников и фланцев измеряется с помощью нанесения мыльного раствора

Для тестирования систем, транспортирующих ядовитые, легко воспламеняемые и токсические вещества при превышающих их температуру кипения температурах испытание на герметичность трубопровода требует дополнительной проверки на плотность. Для этого параллельно с основными показателями исследуется падение давления. Так же проверяется все оборудование, подсоединяемое к системе по транспортировке перечисленных типов веществ. Если давление на манометре не понижалось во время тестирования, а в соединительных швах и сальниках не выявлены утечки или потения, результат признается удовлетворительным

Герметичность стыков, сварных швов, сальников и фланцев измеряется с помощью нанесения мыльного раствора. Для тестирования систем, транспортирующих ядовитые, легко воспламеняемые и токсические вещества при превышающих их температуру кипения температурах испытание на герметичность трубопровода требует дополнительной проверки на плотность. Для этого параллельно с основными показателями исследуется падение давления. Так же проверяется все оборудование, подсоединяемое к системе по транспортировке перечисленных типов веществ. Если давление на манометре не понижалось во время тестирования, а в соединительных швах и сальниках не выявлены утечки или потения, результат признается удовлетворительным.

К тестированию трубопроводов и оценке его результатов допускаются только квалифицированные сотрудники, прошедшие инструкцию и имеющие соответствующие навыки. Своевременная тщательная проверка коммуникаций убережет от несчастных случаев, аварий и убытков.

Испытание внутренней канализационной сети

При проведении испытательных работ требуется руководствоваться СНиПом «Канализация. Наружные сети и сооружения». Согласно этому документу проверяется:

• соответствие разработанному проекту;
• испытание трубопроводов канализации на прочность и надежность соединения стыков;
• правильность и надежность установленных приборов и элементов смыва;
• вертикальность смонтированных стояков.

Испытание узлов

Соответствие проекту проверяется визуально. Каждый элемент системы должен располагаться именно в том месте, где он указан на плане или чертеже.

Пример схемы размещения приборов внутри дома

Все установленные приборы должны быть очищенными от мусора и тщательно промыты. Они не должны иметь видимых повреждений (сколов, трещин и так далее) искривлений. При установке приборов нельзя допускать прогибы.

На вертикальность стояки проверяются отвесом.

Вертикальность стояков проверяется отвесом

Испытание трубопроводов

Проверку трубопроводом можно осуществлять гидравлическим или пневматическим способом.

Гидравлическое испытание канализации заключается в накачке системы водой, а пневматическое – воздухом.

Проверку системы водой можно производить, если температура окружающего воздуха не меньше 5ºС. В иных случаях рекомендуется использовать пневматический способ.

Если в доме более одного этажа, то проверка системы производится на каждом из них в отдельности. Чтобы временно отсоединить этаж от общей системы канализации используются заглушки, вставляемые на ревизию.

Для временного отсоединения части канализации используют заглушки

Испытание трубопроводов производится по следующей схеме:

1. все трубы проверяются на наличие засоров и остатков строительного мусора. При необходимости производится их промывка;

Промывка труб

1. горизонтальные участи трубопровода проходят испытания канализации на пролив. Для этого открывается не менее ¾ всех сливных устройств. Отгороженный участок канализационной системы полностью заполняется водой. Если в течение 10 минут работы не обнаружено протечек, то проверка считается пройденной;
2. для проверки вертикальных участков трубопровода вода подается под давлением не превышающим 0,08 МПа. Испытание канализации на герметичность трубопроводов завершается, если в течение 15-20 минут не обнаружено протечек и разрывов системы.

Пример негерметичности труб

В случае обнаружения негерметичности одного или нескольких участков труб следует устранить проблему и провести испытания сначала.