Формула для расчет давления при гидроиспытании
Пробное давление при гидроиспытаниях оборудования.
Давление рабочее () — максимальное внутреннее избыточное или наружное давление, возникающее при нормальном протекании рабочего процесса, без учета гидростатического давления среды и без учета допустимого кратковременного повышения давления во время действия предохранительного клапана или других предохранительных устройств.
Давление расчетное в рабочих условиях () — давление, на которое производится расчет элементов сосудов и аппаратов на прочность. Расчетное давление принимают, как правило, равным рабочему давлению, или выше его.
При повышении давления в сосуде или аппарате во время действия предохранительных устройств более чем на 10%, по сравнению с рабочим, элементы аппарата должны рассчитываться на давление, равное 90% давления при полном открытии клапана или предохранительных устройств.
Если на элемент сосуда или аппарата действует гидростатическое давление, составляющее 5% и выше рабочего, то расчетное давление для этого элемента должно быть повышено на это же значение.
Давление гидростатическое () — давление столба жидкости на элемент сосуда.
Давление пробное () — давление, при котором производится испытание сосуда.
Давление расчетное в условиях испытаний () — давление, которому элементы сосудов или аппаратов подвергаются во время пробного испытания, включая гидростатическое давление, если оно составляет 5% или более пробного давления: .
Если величина гидростатического давления составляет менее чем 5% от величины пробного давления, при проведении расчете ею пренебрегают.
Величину пробного давления для проведения гидравлических испытаний аппаратов выбирают в соответствии с требованиями Правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением. ПБ 10-115-96.
Пробное давление для гидравлических испытаний сосудов
Конструкция и материал сосуда
Формула для расчета пробного давления
Из неметаллических материалов с ударной вязкостью более 20 Дж/см 2
Из неметаллических материалов с ударной вязкостью менее 20 Дж/см 2
— расчетное давление для элементов сосуда, МПа;
, — допускаемые напряжения для материала сосуда или его элементов соответственно при 20ºС и расчетной температуре, МПа.
За расчетную температуру стенки сосуда или аппарата принимают наибольшее значение температуры стенки, определяемую на основе теплотехнических расчетов или результатов испытаний. В случае невозможности проведения расчетов или испытаний: при положительных температурах t = max
Поскольку сосуды испытывают при нормальной температуре (+20ºС), а расчетное давление соответствует рабочей температуре эксплуатации сосуда, которая может быть повышенной, аппарат имеет при испытании запас, кроме заложенного расчетом при рабочих условиях, равный отношению /.
Если элементы изготовлены из различных материалов, отношение /, принимается по тому из использованных материалов элементов (обечаек, днищ, фланцев, крепежа, патрубков и др.) сосуда, для которого оно является наименьшим.
Проведение проверочного расчета оборудования на прочность при гидроиспытаниях производят, исходя из условия, что напряжение в стенках (σг) при расчетном давлении в условиях испытаний ( ) не должно превышать 90% от предела текучести материала (), а при пневматическом испытании напряжение в стенке от не должно превышать .
Источник
ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ И ПНЕВМАТИЧЕСКИЕ ИСПЫТАНИЯ ТРУБОПРОВОДОВ
После окончания всех ремонтных и монтажных работ проводят испытания трубопровода на прочность и плотность. При этом на концах испытываемого участка трубопровода устанавливают заглушки. Запрещается использовать запорную арматуру для отключения испытываемого участка трубопровода.В самой высокой точке трубопровода устанавливают штуцер с арматурой для выпуска воздуха – воздушник, а в самой низкой – штуцер для слива воды – дренаж.
Гидравлическое испытание трубопроводов должно производиться преимущественно в теплое время года при положительной температуре окружающего воздуха. Температура воды должна находиться в пределах от 5 до 40 о С.
Величина пробного давления при испытании трубопровода на прочность определяется по формуле
Рпр=1,25 Р
, но не менее 0,2 МПа,
где Р – расчетное давление; [σ]20 – допускаемое напряжение для материала трубопровода при 20 о С; [σ]t – допускаемое напряжение для материала трубопровода при максимальной расчетной температуре.
Величину пробного давления при испытании на прочность для вакуумных трубопроводов и трубопроводов, работающих без избыточного давления, следует принимать равным 0,2 МПа. Обстукивание трубопроводов при испытаниях не допускается.
Давление в испытываемом участке трубопровода следует повышать плавно. Скорость подъема давления указывается в технической документации. Воздух из трубопровода должен быть полностью удален.
При испытании трубопровода на прочность созданное давление испытания выдерживается в течение 10 минут, после чего давление снижается до рабочего, при котором производят испытания на плотность путем осмотра сварных швов. По окончании осмотра давление вновь повышают до пробного и выдерживают еще пять минут, после чего снова снижают до рабочего и вторично тщательно осматривают трубопровод.
Продолжительность испытания на плотность определяется временем осмотра трубопровода. После окончания гидравлического испытания трубопровод должен быть полностью освобожден от воды.
Результаты гидравлического испытания на прочность и плотность признаются удовлетворительными, если во время испытания не произошло:
ü разрывов и видимых деформаций;
ü падения давления по манометру;
ü в сварных швах, разъемных соединениях, врезках, корпусах трубопроводной арматуры не обнаружено течи.
Пневматические испытания трубопровода воздухом или инертным газом должно производиться только в светлое время суток. Величина давления испытания (пробного давления) определяется так же как при проведении гидравлических испытаний.
В случае установки на трубопроводе арматуры из серого чугуна, величина давления испытания на прочность не должна превышать 0,4 МПа.
При проведении пневматических испытаний трубопроводов подъем давления рекомендуется производить плавно со скоростью, равной 5% от Ру, но не более 0,2 МПа в минуту с периодическим осмотром трубопровода на следующих этапах:
а) для трубопроводов, работающих при давлении до 0,2 МПа, осмотр производится в два этапа – при давлении, равном 0,6 от пробного и при рабочем давлении;
б) для трубопроводов, работающих при давлении выше 0,2 МПа, осмотр производится в три этапа – при давлении 0,3 и 0,6 от пробного и при рабочем давлении.
Во время осмотра подъем давления и обстукивание трубопроводов не допускается. Места утечки определяются по пузырькам мыльной эмульсии или другими методами. На время проведения пневматических испытаний должна устанавливаться охраняемая (безопасная) зона. При наземной прокладке трубопровода минимальное расстояние зоны должно составлять не менее 25 м, при подземной – не менее 10 м. Пребывание людей в охраняемой зоне во время подъема давления и при достижении в нем испытательного давления не допускается.
Окончательный осмотр трубопровода производится, когда пробное давление будет снижено до расчетного.
Все трубопроводы групп А, Б(а) и Б(б), а также вакуумные трубопроводы должны подвергаться дополнительному испытанию на герметичность. Дополнительные испытания на герметичность производятся давлением, равным рабочему, а для вакуумных трубопроводов давлением 0,1 МПа (1кг/см 2 ). Для строящихся трубопроводов продолжительность испытания должна составлять не менее 24 часов. При испытаниях трубопровода после ремонта продолжительность испытания должна составлять не менее 4 часов.
Падение давления в трубопроводе рассчитывается по уравнению
ΔР=
·100/τ,
где Рн, Рк – абсолютное давление в начале и конце испытания; Тн, Тк – температура в трубопроводе в начале и в конце испытания.
Считается, что трубопроводы групп А, а также вакуумные трубопроводы выдержали испытание, если скорость падения давления окажется не более 0,1 % в час. Для трубопроводов групп Б(а); Б(б) скорость падения давления не должна превышать 0,2% в час. Скорость падения давления для трубопроводов других групп устанавливается проектом.
Указанные нормы относятся к трубопроводам с внутренним диаметром до 250 мм включительно. При испытании трубопроводов больших диаметров нормы падения давления в них снижаются на величину поправочного коэффициента
К= 
,
где Dвн – внутренний диаметр трубопровода в мм.
Если испытуемый трубопровод состоит из нескольких участков различного диаметра, средний диаметр его определяется по формуле
Dср.= 
,
где D1, D1, Dn – внутренний диаметр участков трубопровода; L1, L2, Ln – соответствующие длины участков трубопроводов, м.
После окончания испытания по каждому трубопроводу составляется акт по установленной форме.
Источник
Гидроиспытание сосудов. Порядок проведения.
Проведение гидравлического испытания. Порядок проведения. Пробное давление.
Гидравлическое испытание в целях проверки плотности и прочности оборудования под давлением, а также всех сварных и других соединений проводят:
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 проведении технических освидетельствований и технического диагностирования в случаях, установленных настоящими ФНП.
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% 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.
Гидравлическое испытание оборудования и его элементов проводят после всех видов контроля, а также после устранения обнаруженных дефектов.
Минимальное значение пробного давления Рпр. при гидравлическом испытании для паровых и водогрейных котлов, пароперегревателей, экономайзеров, а также для 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.
172. Значение пробного давления 
при гидравлическом испытании металлических сосудов (за исключением литых), а также электрокотлов определяют по формуле:
, (1)
где P — расчетное давлениев случае доизготовления на месте эксплуатации, в остальных случаях — рабочее давление, МПа;
, 
— допускаемые напряжения для материала сосуда(электрокотла) или его элементов соответственно при 20 °C и расчетной температуре, МПа.
Отношение 
материалов сборочных единиц (элементов) сосуда (электрокотла), работающих под давлением, принимают по тому из использованных материалов элементов (обечаек, днищ, фланцев, патрубков и др.) 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.
Значение пробного давления 
при гидравлическом испытании литых и кованых сосудов определяется по формуле
. (2)
Испытание отливок разрешается проводить после сборки и сварки в собранном узле или готовом сосуде пробным давлением, принятым для сосудов, при условии 100% контроля отливок неразрушающими методами.
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 изготовителем, при проведении гидравлического испытания при эксплуатации сосудов допускается использовать другую жидкость.
180. При заполнении оборудования водой воздух из него должен быть удален полностью.
Давление в испытуемом оборудовании следует поднимать плавно и равномерно. Общее время подъема давления (до значения пробного) должно быть указано 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, включая электрокотлы, трубопроводов пара и горячей воды, а также сосудов, поставленных на место установки в сборе, устанавливает изготовитель в руководстве по эксплуатации и 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.
Источник