Периодические испытания технологических трубопроводов

 

13.44. Надежность работы технологических трубопроводов проверяют периодическими гидравлическими и пневматическими испытаниями.

13.45. Периодические испытания трубопроводов на прочность и плотность приурочивают ко времени проведения ревизии трубопровода. Периодичность проведения испытания должна быть равна удвоенной периодичности проведения ревизии, принятой в соответствии с указаниями п.13.15 для данного трубопровода, но не реже одного раза в 8 лет.

13.46. Давление испытания и порядок проведения испытания должны соответствовать требованиям, изложенным в параграфе 14.

13.47. Периодические испытания технологических трубопроводов проводят под руководством лица, ответственного за их безопасную эксплуатацию и оформляют актом (приложение 6).

13.48. Лицо, ответственное за безопасную эксплуатацию трубопровода, на основании соответствующего акта делает запись о результатах испытания и назначает срок очередного испытания в паспорте трубопровода, а для трубопроводов, на которые паспорт не составляется, - в эксплуатационном журнале.

 

Нормы отбраковки

 

13.49. Трубы, детали трубопроводов и сварные швы, эксплуатируемые при температуре до 430 °С (включительно), подлежат отбраковке, если в результате ревизии окажется, что под действием коррозии и эрозии толщина стенки их уменьшилась и достигла значения, определяемого по формулам:

 при ;

 при ,

где d _отб - толщина стенки трубы или детали трубопровода, при которой они должны быть изъяты из эксплуатации, см; n = 1,2 - коэффициент перегрузки рабочего давления в трубопроводе; Р_раб - давление в трубопроводе, МПа (кгс/см²); D_н - диаметр трубы или детали трубопровода, см;  - нормативное сопротивление, равное наименьшему значению предела текучести при растяжении, сжатии и изгибе материала труб, принимаемое по государственным стандартам или техническим условиям на соответствующие виды труб, МПа (кгс/см²) (см. табл.32);  - нормативное сопротивление, равное наименьшему значению временного сопротивления разрыва материала труб, принимаемое по государственным, отраслевым стандартам и техническим условиям на соответствующие виды труб, МПа (кгс/см²) (см. табл.32).

Примечание. Для электросварных труб, сваренных односторонним швом, значения  и  следует умножить на 0,8.

 - расчетное сопротивление материала труб и деталей технологических трубопроводов; a - коэффициент несущей способности, который принимают равным: для труб - 1,0; для конических переходов - 1,0; для выпуклых заглушек (эллиптической формы) - 1,0; для отводов гладких и сварных a = 1,3 при R / D_н = 1; a = 1,15 при R / D_н = 1,5; a = 1,0 при R / D_н = 2 и более; для тройниковых соединений - по рис.3; m ₁ = 0,8 - коэффициент условий работы материала при разрыве труб; m ₂ - коэффициент условий работы трубопровода, принимаемый в зависимости от транспортируемой среды:

 

Среда	m 2
Токсичные, горючие, взрывоопасные и сжиженные газы	0,60
Инертные газы (азот, воздух и т.п.) или, токсичные, взрывоопасные и горючие жидкости	0,75
Инертные жидкости	0,90

 

m ₃ - коэффициент условий работы материала труб при повышенных температурах, принимаемый в зависимости от материала труб и рабочей температуры, °С:

 

Материал труб	m 3
	От -70 до -40	От -39 до +100	+250	+430
Углеродистая сталь марок с порядковыми номерами 2, 3, 4 групп А и В (по ГОСТ 380-71)	-	1	0,85	0,75*
Углеродистая качественная конструкционная сталь марок 10, 15, 20 группы 1 по ГОСТ 1050-74	1	1	0,85	0,45
Низколегированные стали марок 09Г2С, 10Г2С1, 17ГС, 14ХГС, 10Г2СД, 15Г2С и 10Г2	1	1	0,85	0,45
Легированные стали марок 15Х5, 15Х5М, 15Х5М-У, 15Х5ВФ, 08Х13, 12MX, 12Х1МФ, 12Х18Н10Т, 12Х21Н5Т, 10Х17Н13М2Т, 08Х17Н15М3Т, 10Х14Г14Н4Т, 08Х22Н6Т, 08Х18Г8Н2Т, 08Х21Н6М2Т	1	1	0,90	0,70
_________________ * Значение коэффициента m 3 соответствует рабочей температуре трубопровода 300 °С, выше которой углеродистые стали по ГОСТ 380-71 применять не рекомендуется.

 

 

Рис.3. График определения коэффициента несущей способности основных труб тройниковых соединений:

1 - без усиливающих элементов и для ответвлений без усиливающих элементов и с усиленным штуцером; 2 - усиленных накладками и с усиленным штуцером и для ответвлений, усиленных накладками;  - наружный диаметр ответвлений, см; a - коэффициент несущей способности

Примечание. Для промежуточных значений рабочей температуры коэффициент m ₃ определяют интерполяцией двух ближайших значений.

 

k ₁ - коэффициент однородности материала труб:

 

Материал труб	k 1
Для бесшовных труб из углеродистой и нержавеющей сталей и для сварных труб из ненормализованной низколигированной стали	0,80
Для сварных труб из углеродистой и нержавеющей сталей и для сварных труб из нормализованной низколегированной стали	0,85

 

13.50. Трубы, детали технологических трубопроводов и сварные стыки, эксплуатируемые при температуре более +430 °С, подлежат отбраковке, если в результате ревизии окажется, что вследствие коррозии и эрозии толщина стенки их уменьшилась и достигла значения, определяемого по формуле:

,

где d _отб - толщина стенки трубы или детали трубопровода, при достижении которой они должны быть изъяты из эксплуатации, см; a - коэффициент несущей способности, принимаемый по указаниям п.13.49; Р_раб - рабочее давление в трубопроводе, МПа (кгс/см²); D_н - наружный диаметр трубы или детали трубопровода, см; [s] - номинальное допускаемое напряжение материала, которое выбирается в зависимости от рабочей температуры среды и марки стали (табл.33-35), МПа (кгс/см²).

Примечание. Тройники и тройниковые соединения независимо от рабочей температуры допускается выбраковывать исходя из условия:

f _ш + f _н + f _св ³ s ₀ (d - d _пр),

где f _ш - укрепляющее сечение штуцера, мм²; f _н - укрепляющее сечение накладки, мм²; f _св - укрепляющее сечение сварных швов (наплавленного металла), мм²; s ₀ (d - d _пр) - сечение, недостающее для прочности соединения, мм².

Величины, входящие в формулу, следует рассчитывать согласно ОСТ 108.031.02-75.

 

13.51. Трубы, детали технологических трубопроводов и сварные стыки подлежат отбраковке:

если толщина стенки трубопровода, вычисленная по формулам в пп.13.49 и 13.50, выйдет за пределы отбраковочного размера во время работы до ближайшей очередной ревизии;

если при ударе молотком массой 1,0-1,5 кг на трубе остаются вмятины;

если на трубе имеются пропуски через контрольное отверстие;

если механические свойства материала труб изменились и требуется отбраковка их в соответствии с документами, указанными в п.13.18 6) и 7);

если при просвечивании сварных швов обнаружены дефекты, не подлежащие исправлению;

если трубопровод не выдержал гидравлического или пневматического испытания.

Во всех случаях отбраковочный размер должен быть не менее указанного ниже:

 

Наружный диаметр, мм	£ 25	£ 57	£ 108 (114)	£ 219	£ 325	£ 377	³ 426
Наименьшая допустимая толщина стенки трубопровода, мм	1,0	1,5	2,0	2,5	3	3,5	4,0

 

13.52. Изношенные корпуса литых задвижек, вентилей, клапанов и литых деталей трубопроводов отбраковывают в следующих случаях:

уплотнительные элементы арматуры износились настолько, что не обеспечивают ведения технологического процесса и отремонтировать или заменить их невозможно;

толщина стенки корпуса достигла значения, определяемого по формуле:

d _отб = 3,8 D_y · Р_раб / 2 [s],

где d _отб - толщина стенки, при которой корпус задвижки, клапана, вентиля, фитинга должен быть изъят из эксплуатации, см; D_y - условный проход, см; Р_раб - рабочее, давление в корпусе, МПа (кгс/см²); [s] - допускаемое номинальное напряжение материала корпуса арматуры, которое выбирают в зависимости от рабочей температуры по табл.33-35, МПа (кгс/см²);

толщина стенки корпуса арматуры достигла значений, равных или меньших указанных ниже:

 

Условный проход, мм	80	100	125	150	200
Предельная отбраковочная толщина стенки, мм	4,0	5,0	5,5	6,0	6,5

 

13.53. Фланцы отбраковывают:

при неудовлетворительном состоянии привалочных поверхностей;

при наличии трещин, раковин и других дефектов;

при уменьшении толщины стенки воротника фланца до отбраковочных размеров трубы.

13.54. Крепежные детали отбраковывают:

при появлении трещин, срыва или коррозионного износа резьбы;

в случае изгиба, болтов и шпилек;

при остаточных деформациях, приводящих к изменению профиля резьбы;

в случае износа боковых граней головок болтов и гаек.

13.55. Резьбовые соединения трубопроводов отбраковывают при срыве или коррозионном износе резьбы, а также при прохождении непроходного калибра типа P-P по ГОСТ 6485-69, ГОСТ 2533-79, ГОСТ 18465-73, ГОСТ 18466-73.

13.56. Сильфонные компенсаторы отбраковывают в следующих случаях:

толщина стенки сильфона достигла расчетной толщины, указанной в паспорте компенсатора;

толщина стенки сильфона достигла 0,5 мм в случаях, когда расчетная толщина сильфона имеет более низкие значения;

при наработке компенсаторами типа КО-2 и КС-2 500 циклов и остальными типами компенсаторов - 1000 циклов, если они эксплуатируется на пожаровзрывоопасных и токсичных средах, а допустимое число циклов для этих компенсаторов, определенное по методике ОСТ 26-02-2079-83, превышает указанные;

при наработке компенсаторами допустимого числа циклов, определенного по методике, изложенной в ОСТ 26-02-2079-83.

13.57. Линзовые компенсаторы отбраковывают:

если толщина линзы в любом ее сечении достигла значения, определяемого по формуле:

,

где d _отб - отбраковочная толщина линзы, см;  - коэффициент; b = D_в / d - коэффициент, учитывающий форму линзы; D_в - внутренний диаметр трубопровода; d - внутренний диаметр линзы; Р_пр - пробное давление, определяемое по ГОСТ 356-80, в зависимости от условного давления, на которое рассчитан компенсатор, МПа (кгс/см²); s _t - минимальное значение предела текучести материала линзы, принимаемое по государственным стандартам на материал, МПа (кгс/см²), либо по паспортным данным компенсатора;

при наработке компенсатором заданного в паспорте гарантированного числа циклов.

 

ИСПЫТАНИЕ ТРУБОПРОВОДОВ

 

14.1. Технологические трубопроводы необходимо подвергать испытанию на прочность и плотность перед пуском их в эксплуатацию, после монтажа, ремонта, связанного со сваркой, разборкой, после консервации или простоя более одного года, при изменении параметров работы, а также периодически в сроки, указанные в п.13.45.

После разборки единичных фланцевых соединений, трубопровода, связанной с заменой прокладок, арматуры или отдельного элемента трубопровода (тройника, катушки и т.п.) допускается проводить испытание только на плотность. При этом вновь устанавливаемые арматуры или элемент трубопровода должны быть предварительно испытаны на прочность пробным давлением, указанным в табл.1, 2, 3.

Трубопроводы, указанные в п.14.25, кроме испытаний на прочность и плотность должны быть испытаны на герметичность (дополнительное пневматическое испытание на плотность с определением падения давления за время испытания).

Отдувки (воздушники) от аппаратов и систем, работающих без избыточного давления, и участки факельных линий, указанные в примечании 2 к п.13.18, а также короткие трубопроводы сброса непосредственно в атмосферу от предохранительных клапанов на прочность и плотность не испытывают.

Испытание трубопровода на прочность и плотность производят одновременно, оно может быть гидравлическим или пневматическим. Следует применять преимущественно гидравлическое испытание.

Испытание проводят обычно до покрытия трубопровода тепловой или противокоррозионной изоляцией. Допускается испытывать трубопровод с наложенной изоляцией, но в этом случае монтажные стыки оставляют открытыми.

14.2. Вид испытания и давление при испытании указывают в проекте для каждого трубопровода. При отсутствии проектных данных вид испытания выбирает техническое руководство предприятия (владелец трубопровода), а давление принимают в соответствии с указаниями настоящего параграфа.

14.3. Перед испытанием производят наружный осмотр трубопроводов. При этом проверяют правильность установки арматуры, легкость открывания и закрывания запорных устройств, а также снятие всех временных приспособлений и окончание всех сварочных работ и проведение термообработки (в необходимых случаях).

14.4. Трубопровод следует испытывать только после того, как он будет полностью собран на постоянных опорах или подвесках, установлены врезки, штуцеры, бобышки, арматура, дренажные устройства, спускные линии и воздушники.

14.5. Давление при испытаниях следует измерять не менее чем по двум манометрам, установленным в начале и в конце испытываемого трубопровода.

Манометры, применяемые при испытании технологических трубопроводов, должны быть проверены и опломбированы.

14.6. Испытание трубопровода производят под руководством лица, ответственного за эксплуатацию трубопровода, в присутствии представителя организации, выполнившей работу. Результаты испытания фиксируют в "Удостоверении о качестве" или акте (если "Удостоверение" не составляют), с последующей отметкой в паспорте трубопровода.

 

 

Гидравлическое испытание

 

14.7. Гидравлическое испытание трубопровода на прочность и плотность проводят одновременно.

14.8. Для гидравлического испытания используют воду при температуре от +5 до +40 °С или другие некоррозионные, неядовитые, невзрывоопасные, невязкие жидкости, например керосин, дизельное топливо, легкие масляные фракции.

При этом, во избежание больших потерь жидкостей и быстрого обнаружения неплотностей на трубопроводе, должен быть обеспечен тщательный надзор за возможными утечками.

14.9. Если необходимо проведение испытаний при отрицательной температуре окружающего воздуха, следует применять жидкости, температура замерзания которых ниже температуры проведения испытаний из числа указанных в п.14.8, а также водных солевых растворов с низкой температурой замерзания, например, раствор хлористого кальция, хлористого натрия. Указанные жидкости после испытания сливают в специальные емкости.

Испытывать трубопроводы с использованием солевых растворов следует ограниченными участками длиной не более 1000 м при условном проходе трубопровода до 100 мм, 250 м - до 200 мм и 150 м - 300 мм и более.

14.10. Значение давления при испытании трубопровода на прочность следует принимать по табл.36.

14.11. Во всех случаях давление при испытании необходимо принимать таким, чтобы расчетное напряжение в материале трубопровода при пробном давлении не превышало 90% предела текучести материала трубопровода при температуре испытания.

14.12. Для проверки прочности трубопровод выдерживают под пробным давлением в течение 5 мин, после чего для испытания на плотность давление в нем снижают до указанного в табл.36.

Для проверки плотности при рабочем давлении трубопровод осматривают и обстукивают сварные швы молотком массой 1-1,5 кг. Удары наносят по трубе рядом со швом с обеих сторон.

14.13. Обнаруженные при осмотре дефекты (трещины, поры, неплотности разъемных соединений и сальников и т.п.) устраняют только после снижения давления в трубопроводе до атмосферного. После устранения обнаруженных дефектов испытание следует повторить. Подчеканка сварных швов запрещается.

При одновременном гидравлическом испытании нескольких трубопроводов на прочность должны быть проверены общие несущие строительные конструкции.

14.14. Результаты гидравлического испытания на прочность и плотность признаются удовлетворительными, если во время испытания не произошло падение давления по манометру и не появились течь и отпотевание на элементах трубопровода.

 

Пневматическое испытание

 

14.15. Пневматическое испытание трубопроводов можно производить на прочность и плотность. В зависимости от транспортируемой среды при пневматическом испытании можно применять воздух или инертный газ.

Пневматическое испытание технологических трубопроводов, транспортирующих углеводороды и другие взрывоопасные среды, необходимо производить инертным газом, за исключением вновь вводимых трубопроводов, трубопроводов, прошедших ремонт, связанный со сваркой, а также трубопроводов, прошедших тщательную очистку с последующим анализом среды, испытание которых можно производить воздухом.

Пневматическое испытание трубопроводов на плотность (в том числе с определением падения давления) должно осуществляться только после предварительного их испытания на прочность любым методом.

Замена гидравлического испытания трубопровода пневматическим допускается, если несущие строительные конструкции не рассчитаны на заполнение этого трубопровода водой, а также если недопустимо наличие в трубопроводе остаточной влаги.

14.16. Пневматическое испытание трубопроводов на прочность не разрешается в действующих цехах производственных предприятий, а также на эстакадах, в каналах и лотках, где уложены трубопроводы, находящиеся в работе.

14.17. Давление при пневматическом испытании на прочность принимают таким же, как и при гидравлическом испытании (см. табл.36), но не выше значений, указанных в табл.37.

Примечание. В исключительных случаях разрешается пневматическое испытание трубопроводов на прочность с отступлением от требований настоящего пункта. При этом испытание необходимо проводить в строгом соответствии со специально разработанной предприятием (для каждого случая) инструкцией, обеспечивающей безопасность работ.

 

14.18. Пневматическое испытание трубопровода на прочность при установке чугунной арматуры (кроме арматуры из ковкого чугуна) допускается при давлении Р_изб не выше 0,4 МПа (4 кгс/см²), при этом вся чугунная арматура должна пройти предварительное гидравлическое испытание на прочность пробным давлением в соответствии с ГОСТ 356-80.

14.19. Давление для испытания на плотность следует принимать по табл.36.

14.20. При пневматическом испытании технологических трубопроводов на прочность давление необходимо повышать постепенно, с осмотром трубопровода при следующих давлениях:

при давлении Р_раб от 0,1 до 0,2 МПа (от 1 до 2 кгс/см²), - при давлении, равном 0,6 Р_пр, и при полном рабочем давлении;

при давлении Р_раб более 0,2 МПа (2 кгс/см²) - при давлениях, равных 0,3 и 0,6 Р_пр, и при полном рабочем давлении.

При каждом промежуточном осмотре трубопровода повышение давления необходимо временно прекращать.

14.21. Во время пневматических испытаний трубопроводов на прочность как внутри помещения, так и снаружи следует установить охраняемую зону и обозначить ее. Минимальное расстояние в любом направлении от испытываемого трубопровода до границы зоны должно быть при наземной прокладке - не менее 25 м, при подземной - не менее 10 м.

14.22. Во время повышения давления в трубопроводе и при достижении в нем испытательного давления на прочность пребывание кого-либо в зоне охраны запрещается.

Трубопровод разрешается осматривать лишь после того, как испытательное давление будет снижено до рабочего. Лица, производящие испытание и осмотр, должны быть специально проинструктированы. Запрещается находиться в охраняемой зоне кому-либо кроме этих лиц. Запрещается обстукивать молотком трубопроводы, находящиеся под давлением.

14.23. Герметичность сварных стыков, фланцевых соединений и сальников проверяют галлоидными или гелиевыми течеискателями либо мыльным или другим раствором (при отрицательных температурах окружающего воздуха применяют незамерзающий мыльный раствор).

14.24. Результаты пневматического испытания трубопроводов признают удовлетворительными, если при испытании на плотность не обнаружено утечек.