تست هیدرواستاتیک (آزمون هیدرواستاتیک)یک روش تأیید فشار اجباری-برای-خطوط لوله های صنعتی تازه نصب، تعمیر یا اصلاح شده قبل از راه اندازی است. این آزمایش بخش بسته خط لوله را با آب مایع و عمدتاً تمیز پر می کند و فشار داخلی را بالاتر از فشار طراحی معمولی برای تشخیص عیوب جوشکاری، نشت اتصال، ضعف مواد و خطرات خرابی سازه افزایش می دهد. در مقایسه با آزمایش پنوماتیک با استفاده از گاز فشرده، آزمایش هیدرولیک بسیار ایمن تر است زیرا آب تقریباً تراکم ناپذیر است. حتی اگر پارگی لوله رخ دهد، انرژی ذخیره شده-محدود شده است و باعث انفجارهای شدید نخواهد شد. اجرای نامناسب آزمایش هیدرولیک ممکن است منجر به ترک خوردن لوله، ضربه{7}}فنج، آسیب شخصی یا نتایج آزمایش نامعتبر شود.
آمادگی قبل از آزمون
آماده سازی کامل پایه و اساس آزمایش موفقیت آمیز آبی است. قبل از اتمام و مستند شدن همه موارد چک قبل از{1} هیچ فشاری نباید شروع شود.
اول از همه، مدارک فنی و تایید مرز باید تکمیل شود. مهندسان باید نقشه های ایزومتریک خط لوله، فشار طراحی، گواهی مواد و کدهای صنعتی قابل اجرا را برای محاسبه حداقل فشار تست مورد نیاز بررسی کنند. برای خطوط لوله که در دمای طراحی بالا کار می کنند، یک ضریب تصحیح تنش باید برای جبران کاهش استحکام مواد در شرایط سرویس دهی با دمای بالا اعمال شود و فشار آزمایش نهایی هرگز نباید از قدرت تسلیم ضعیف ترین جزء در بخش آزمایش شده تجاوز کند. مرزهای آزمایش باید به وضوح مشخص شوند تا خط لوله هدف را از سایر تجهیزات متصل جدا کند.
در مرحله دوم، جداسازی فیزیکی بخش تست باید اجرا شود. سوپاپ ها، ابزارآلات، اتصالات انبساط و شیرهای ایمنی که نمی توانند فشار آزمایش را تحمل کنند باید با{1}}پرده های عینک موقت سنگین یا فلنج های کور جدا شوند یا جدا شوند. واشرهای معمولی یا صفحات نازک نمی توانند به عنوان موانع ایزوله عمل کنند، زیرا فشار داخلی بالا ممکن است آنها را به بیرون رانده و باعث حوادث شدید شود. تمام انتهای باز قطعه آزمایشی با درپوش های آزمایشی یا بسته های جوش داده شده مهر و موم می شوند. تکیه‌گاه‌های موقت لوله و بلوک‌های بتنی مقاوم در برابر رانش باید، به‌ویژه برای زانوها و سه راهی‌ها با قطر بزرگ- تقویت شوند تا در برابر رانش محوری عظیمی که تحت فشار آزمایشی ایجاد می‌شود، مقاومت کنند.
ثالثاً، انتخاب تجهیزات تست و کار کالیبراسیون مورد نیاز است. حداقل دو گیج فشار کالیبره شده مستقل باید روی خط لوله نصب شود، یکی در نزدیکی پمپ آزمایش و دیگری در بالاترین نقطه از بخش آزمایش. محدوده گیج باید 1.5-2 برابر فشار آزمایش مورد انتظار باشد و گواهی کالیبراسیون باید در مدت زمان لازم معتبر باشد. یک شیر اطمینان فشار باید برای جلوگیری از فشار بیش از حد تصادفی تنظیم شود. یک پمپ آزمایش هیدرولیک با جریان خروجی پایدار، شیلنگ‌های آب پرکننده، دریچه‌های هوای با نقطه بالا-و خروجی‌های تخلیه با نقطه پایین باید به درستی وصل شوند. برای خطوط لوله{12}}فولاد زنگ نزن، آب آزمایش باید با محتوای کلرید کم، معمولاً کمتر از 50 پی پی ام، کنترل شود تا از ترک خوردگی ناشی از خوردگی ناشی از کلرید پس از آزمایش جلوگیری شود.
در نهایت، تهیه و مستندسازی ایمنی سایت. یک مجوز کار-آزمایش-- باید صادر شود. مناطق محروم در اطراف خط لوله آزمایشی مشخص شده اند. اپراتورها باید روش های کاهش فشار و زهکشی اضطراری را درک کنند. تمام بازرسی‌های بصری جوش و آزمایش‌های غیرمخرب (UT، RT، MT یا PT) باید قبل از شروع آزمایش هیدرولیک به پایان برسد و پذیرفته شود. هیچ گونه کار جوشکاری یا تعمیر در حین فشار مجاز نیست.
پر کردن و تهویه هوا
هوای محبوس شده در داخل خط لوله یکی از شایع‌ترین علل نتایج آزمایش‌های آبی نادرست{0}}و خطرات ایمنی است. هوای فشرده مقادیر زیادی انرژی را ذخیره می کند. اگر پارگی لوله با باقی ماندن هوا در داخل رخ دهد، خطر تصادف به شدت افزایش می یابد.
آب باید از پایین ترین نقطه قسمت خط لوله تزریق شود. همه دریچه‌های خروجی بالا-باید در حین پر کردن کاملاً باز شوند. سرعت پر کردن باید کم باشد. اپراتورها به مشاهده خروجی های دریچه ادامه می دهند تا زمانی که جریان مداوم آب بدون حباب هوا از هر دریچه در موقعیت بالا- خارج شود. تنها در این صورت تکنسین ها می توانند دریچه های هواکش را یکی یکی ببندند.
پس از پر شدن کامل، سیستم باید برای مدت زمان خیساندن کافی ثابت بماند. این مرحله به آب و مواد لوله اجازه می دهد تا به تعادل حرارتی برسند. اختلاف دما بین دیواره لوله فلزی و آب آزمایشی در غیر این صورت نوسانات فشار مصنوعی و قضاوت گمراه کننده فشار-در مرحله نگهداری بعدی-فشار ایجاد می‌کند. برای لوله‌های با سایز بزرگ-روکش سیمانی-، طبق استانداردهای مهندسی محلی، زمان خیساندن طولانی‌مدت مورد نیاز است.
مرحله فشار و نگه داشتن تدریجی-فشار
هرگز فشار را مستقیماً به فشار کامل آزمایشی در یک مرحله افزایش ندهید. همه کدها به افزایش فشار مرحله ای نیاز دارند تا از شوک هیدرولیکی و استرس بیش از حد ناگهانی- در اتصالات و جوش لوله جلوگیری شود.
به طور کلی، فشار در چند مرحله افزایشی افزایش می یابد. به عنوان مثال، ابتدا فشار را تا 50 درصد فشار آزمایش هدف افزایش دهید، پمپ را متوقف کنید و چند دقیقه نگه دارید. اپراتورها در طول کل خط لوله قابل دسترسی قدم می زنند تا نشت آشکار، تغییر شکل غیرعادی، نشت آب در فلنج ها یا درزهای جوش را بررسی کنند. اگر هیچ ناهنجاری یافت نشد، به افزایش گام به گام فشار ادامه دهید تا به فشار آزمایشی کامل هیدرو- محاسبه شده برسید.
هنگامی که فشار آزمایش هدف به دست آمد، پمپ آزمایش را متوقف کنید و تایمر فشار را نگه دارید-. تحت الزامات ASME B31.3، سیستم فشار تست کامل را حداقل به مدت 10 دقیقه حفظ می کند. در این مدت بازرسان تمامی اتصالات، جوش ها، فلنج ها، اتصالات رزوه ای و بسته شدن موقت را بررسی می کنند. هر گونه تعریق، چکه کردن یا نشتی فواره- باید ثبت شود. در حالی که خط لوله تحت فشار باقی می ماند، نشت جزئی قابل تعمیر نیست. قبل از انجام هرگونه کار تعمیر و نگهداری، آزمایش باید متوقف شود، فشار آن کاملاً کاهش یابد.
پس از اتمام دوره نگه- فشار در حداکثر فشار آزمایش، فشار را تا فشار طراحی اولیه خط لوله کاهش دهید. فشار طراحی را برای بازرسی بصری طولانی حفظ کنید. بیشتر کارهای نشت‌یابی تحت فشار طراحی کامل می‌شوند، زیرا نشتی‌های کوچک ممکن است تحت فشار بسیار{3}}آزمایشی نامرئی شوند.
معیارهای پذیرش
آزمایش هیدرولیک تنها زمانی واجد شرایط تلقی می شود که تمام شرایط پذیرش برآورده شود. اول، هیچ نشتی قابل مشاهده در تمام موقعیت های بازرسی شده رخ نمی دهد. دوم، هیچ تغییر شکل پلاستیکی دائمی، برآمدگی یا جابجایی بدنه لوله و اتصالات قابل مشاهده نیست. سوم، افت فشار در مدت زمان نگهداشت{3}}فشار در محدوده مجاز تعیین شده توسط استانداردهای مربوطه باقی می ماند. افت فشار جزئی ناشی از تغییر دما یا تغییر شکل الاستیک حجمی کوچک مواد فلزی قابل قبول است، اما افت فشار مداوم شدید نشان دهنده نقاط نشتی پنهان است.
اگر عیوب نشتی یا تغییر شکل تشخیص داده شود، آزمایش با شکست مواجه می شود. کل سیستم باید کاملاً کم فشار، تخلیه و تعمیر شود. پس از اتمام تعمیر، روش آزمایش کامل هیدرو{2}} باید از ابتدا تکرار شود. فشار مجدد نسبی مجاز نیست.
کاهش فشار، تخلیه و آزمایش{0}}
پس از قبولی آزمون، کاهش فشار کنترل شده انجام می شود. فشار باید به آرامی کاهش یابد نه اینکه فورا آزاد شود. کاهش فشار سریع ممکن است اثر چکش آب ایجاد کند و به اجزای خط لوله آسیب برساند. پس از اینکه فشار گیج به صفر رسید، تمام خروجی های تخلیه را در نقاط پایین باز کنید تا آب آزمایش تخلیه شود. در همین حال، دریچه‌های{4} نقطه‌ای بلند را باز کنید تا خلاء داخل لوله شکسته شود.
برای خطوط لوله بیکار طولانی مدت، آب داخل باید به طور کامل تخلیه شود تا از خوردگی داخلی یا آسیب یخ زدگی در هوای سرد جلوگیری شود. پرده‌های موقت، درپوش‌های آزمایش، فشارسنج‌ها و اتصالات پمپ آزمایشی حذف می‌شوند. ابزار اصلی، شیرهای کمکی و تجهیزات فرآیندی را که قبل از آزمایش جدا شده اند، دوباره وصل کنید. خط لوله به پیکربندی عادی بازیابی می شود.
در نهایت، گزارش رسمی آزمایش هیدرو{0}}را تکمیل کنید. این گزارش شامل تاریخ آزمایش، شرح بخش، فشار طراحی، فشار آزمایش واقعی، نگهداری-سوابق زمانی، داده‌های افت فشار-، یافته‌های بازرسی، امضای شاهد از طرف پیمانکار و مشتری است. این سند به آرشیو فنی ضروری برای راه اندازی خط لوله و تعمیر و نگهداری آینده تبدیل می شود.
خطرات ایمنی و مشکلات رایج
تست Hydro متعلق به-عملکرد سایت پرخطر است. پرسنل هرگز نباید در هنگام فشار دادن در مقابل فلنج های کور یا درپوش های انتهایی بایستند، زیرا خرابی تصادفی ممکن است جت آب با فشار بالا- خارج شود.
بسیاری از آزمایشات هیدرو{0}} شکست خورده ناشی از خطاهای انسانی است. تهویه ناقص هوا باعث خوانش فشار ناپایدار و هشدارهای افت فشار کاذب{2}}می شود. پرده های موقت نامناسب یا تکیه گاه های رانش ناکافی منجر به جدا شدن فلنج می شود. برخی از اپراتورها بدون بالا آمدن مرحله‌ای به سمت فشار آزمایشی کامل می‌شتابند و فشار ضربه‌ای عظیم را به جوش وارد می‌کنند. استفاده از{6}}از-فشار سنج‌های کالیبراسیون داده‌های آزمایشی غیرقابل اعتماد تولید می‌کند. برای لوله‌کشی‌های{9}}فولاد ضد زنگ، آب آزمایشی با{10}کلرید بالا خطر خوردگی پنهان را برجای می‌گذارد، حتی اگر آزمایش هیدرو{11}} با موفقیت انجام شود.
به عنوان مثال، هنگامی که شرایط مزرعه پر کردن آب را غیرعملی می کند، خط لوله نمی تواند وزن آب سنگین را تحمل کند یا آب باقیمانده محیط فرآیند را آلوده می کند، آزمایش فشار پنوماتیک می تواند به عنوان جایگزین مورد استفاده قرار گیرد. با این حال، آزمایش پنوماتیک خطر انفجار بسیار بالاتری را به همراه دارد و به محدودیت‌های ایمنی بیشتر نیاز دارد.
آزمایش هیدرواستاتیک خط لوله یک فعالیت سیستماتیک چند مرحله‌ای است که شامل محاسبه فنی، جداسازی قبل از آزمایش، پر کردن-تهویه، فشار مرحله‌ای، بازرسی بصری، قضاوت پذیرش و ترمیم بعد از آزمون می‌شود. هر روشی باید از استانداردهای صنعتی قابل اجرا پیروی کند. اپراتورها باید توجه ویژه ای به حذف هوا، فشار{6}}آهسته، ابزار اندازه گیری معتبر و کنترل ایمنی محل داشته باشند. یک آزمایش هیدرولیکی که به درستی اجرا شده است، یکپارچگی مکانیکی و سفتی مشترک خطوط لوله را تأیید می کند، خطرات پنهان احتمالی را قبل از راه اندازی خطوط لوله از بین می برد، و از تجهیزات و پرسنل برای عملکرد ایمن درازمدت محافظت می کند. اجرای آزمایش آب{10} غیرمجاز، خطرات ایمنی شدیدی را برای کل سیستم خط لوله به همراه خواهد داشت.
