гидравлические испытания что это такое
Гидравлическое испытание
Гидравлическое испытание [1] — один из наиболее часто используемых видов неразрушающего контроля, проводящееся с целью проверки прочности и плотности сосудов, трубопроводов, теплообменников, насосов и другого оборудования, работающего под давлением, их деталей и сборочных единиц. Также гидравлическим испытаниям могут подвергаться схемы тепломеханического оборудования в сборе и даже целые тепловые сети. По принятой в большинстве стран практике, всё оборудование, работающее под давлением, подвергают гидравлическим испытаниям:
Гидравлическое испытание — необходимая процедура, свидетельствующая о надёжности оборудования и трубопроводов, работающих под давлением, в течение всего срока их службы, что крайне важно, учитывая серьёзную опасность для жизни и здоровья людей в случае их неисправностей и аварий.
Содержание
Ход процедуры
В испытуемом оборудовании, трубопроводе или системе (контуре) создаётся пробное давление (во избежание гидроударов и внезапных аварийных ситуаций это производится медленно и плавно), превышающее рабочее на определяемую по специальным формулам величину, чаще всего на 25 %. При этом тщательно контролируют рост давления по двум независимым поверенным манометрам или каналам измерений, на этом этапе допускается колебание давления вследствие изменения температуры жидкости. В процессе набора давления в обязательном порядке должны быть приняты меры для исключения скопления газовых пузырей в полостях, заполненных жидкостью. Затем, в течение так называемого времени выдержки, оборудование находится под повышенным давлением, которое не должно падать вследствие неплотности испытуемого оборудования, что также внимательно отслеживается. После чего давление снижается до рабочего. На протяжении этих этапов персонал должен находиться в безопасном месте, нахождение рядом с испытуемым оборудованием строжайше запрещено. После снижения давления персонал проводит визуальный осмотр оборудования и трубопроводов в доступных местах в течение времени, необходимого для осмотра. В комбинированных сосудах с двумя и более рабочими полостями, рассчитанными на разные давления (например в теплообменниках), гидравлическому испытанию должна подвергаться каждая полость.
Оценка результатов
Оборудование и трубопроводы считаются выдержавшими гидравлические испытания, если в процессе испытаний и при осмотре не обнаружено течей жидкости и разрывов металла, в процессе выдержки падение давления не выходило за пределы, объясняемые колебаниями давления вследствие изменения температуры жидкости, а после испытаний не выявлено видимых остаточных деформаций.
Пневматическое испытание
В случаях, специально оговоренных в проектной документации на испытуемое изделие или государственными правилами и стандартами, допускается замена гидравлических испытаний пневматическими. Чаще всего это разрешается при условии дополнительного обследования предприятием-изготовителем изделия другими методами неразрушающего контроля, например сплошным ультразвуковым и радиографическим контролем основного металла и сварных соединений. В некоторых случаях пневматические испытания являются своеобразным подготовительным этапом перед гидравлическими. Они проводятся аналогично гидравлическим, иногда, при небольших давлениях и применительно к оборудованию со специфической конструкцией (например теплообменникам), места, где могут быть неплотности, обрабатываются мыльным раствором. После повышения давления на местах, имеющих дефекты, вздуваются мыльные пузыри, что позволяет легко их обнаружить. Таким способом определяется плотность, но не прочность оборудования.
Определение параметров гидравлических (пневматических) испытаний
Определение давления
Давление гидравлических испытаний должно быть не менее определяемого по формуле:
(нижняя граница)
и не более давления, при котором в испытуемом изделии возникнут общие мембранные напряжения, равные 
, а сумма общих или местных мембранных и общих изгибных напряжений достигнет 
(верхняя граница). Где:
— расчётное давление при испытаниях на предприятии-изготовителе или рабочее давление при испытаниях после монтажа и в процессе эксплуатации,
— номинальное допустимое напряжение при температуре гидравлических испытаний 
для рассматриваемого элемента конструкции,
— номинальное допускаемое напряжение при расчетной температуре 
рассматриваемого элемента конструкции.
— коэффициент, равный:
Для элементов, нагружаемых наружным давлением, должно также выполняться условие:
Гидравлическое испытание криогенных сосудов при наличии вакуума в изоляционном пространстве должно проводиться пробным давлением, определяемым по формуле:
Гидравлическое испытание металлопластиковых сосудов должно проводиться пробным давлением, определяемым по формуле:
— отношение массы металлоконструкции к общей массе сосуда;
— коэффициент, равный:
Значения , , общие и местные мембранные и общие изгибные напряжения; 
— допускаемое наружное давление при температуре гидравлических испытаний определяют по Нормам расчета на прочность.
В случае, если гидравлическим (пневматическим) испытаниям подвергаются система или контур, состоящие из оборудования и трубопроводов, работающих при разных рабочих давлениях и (или) расчетных температурах, или изготовленных из материалов с различными и (или) , то давление гидравлических (пневматических) испытаний этой системы (контура) следует принимать равным минимальному значению верхней границы давлений испытаний, выбранному из всех соответствующих значений для оборудования и трубопроводов, составляющих систему (контур).
Кем и в каких документах указывается.
Значения давления гидравлических испытаний для оборудования и сборочных единиц (блоков) трубопроводов должны указываться предприятием-изготовителем в паспорте оборудования и свидетельстве об изготовлении деталей и сборочных единиц трубопровода.
Значения давлений гидравлических (пневматических) испытаний систем (контуров) должны определяться проектной организацией и сообщаться предприятию-владельцу оборудования и трубопроводов, которое уточняет эти значения на основе данных, содержащихся в паспортах оборудования и трубопроводов, комплектующих систему (контур).
Определение температуры
В большинстве случаев для гидравлического испытания должна применяться вода температурой не ниже 5 °С и не выше 40 °C, если в технических условиях не указано конкретное значение температуры, допускаемой по условию предотвращения хрупкого разрушения и определяемое согласно Нормам расчета на прочность. При этом во всех случаях температура испытательной и окружающей среды не должна быть ниже 5 °C.
Однако в некоторых отраслях промышленности к выбору допускаемой температуры подходят более строго, что связано с изменением физических свойств материалов и воды при очень высоких давлениях и воздействии других факторов. Например, на АЭС допускаемая температура металла при гидравлических (пневматических) испытаниях в процессе эксплуатации (в том числе после ремонта) устанавливается на основе данных расчета на прочность, паспортов оборудования и трубопроводов, чисел циклов нагружения, зафиксированных в процессе эксплуатации, фактических флюенсов нейтронов с энергией 
МэВ и данных испытаний образцов-свидетелей, устанавливаемых в корпуса ядерных реакторов.
Кем и в каких документах указывается.
Допускаемая температура металла при гидравлических испытаниях, проводимых после изготовления, должна определяться конструкторской (проектной) организацией и указываться в чертежах, паспортах оборудования и свидетельствах об изготовлении деталей и сборочных единиц трубопроводов.
Определение времени выдержки
Время выдержки под пробным давлением устанавливается разработчиком проекта, но должно быть не менее 10 мин. При отсутствии указаний в проекте время выдержки должно быть не менее значений, указанных в табл.
Гидравлические испытания трубопроводов: проверка магистралей на работоспособность
Гидравлические испытания трубопроводов — это комплекс мероприятий, которые могут проводиться на разных этапах эксплуатации трубопроводов, но чаще всего эти испытания выполняются сразу после прокладки коммуникации, перед её запуском. Сети, которые работают под давлением, в обязательном порядке должны проверяться (в соответствии с положениями СНиП) на различные дефекты. Это нужно для того, чтобы предотвратить возникновение аварийной ситуации.
Гидравлические испытания — это проверка состояния и работоспособности магистрали при помощи давления, превышающего рабочее
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:
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.
Особенности гидравлических испытаний
Проверочное давление нагнетается в трубопровод медленно и плавно, чтобы не вызвать гидроудар или не создать другую аварийную ситуацию. Показатели давления, как уже было сказано выше, превышают стандартные эксплуатационные нормы.
Оборудование для испытаний комплектуется приборами, позволяющими контролировать давление в системе
Сила подачи жидкости фиксируется на измерительных приборах (манометрах), поэтому можно осуществлять контроль и регулировать процесс. По СНиП, подача жидкости сопровождается скоплением газа в разных точках коммуникации. Это очень важный момент, который необходимо контролировать, чтобы избежать непредвиденных ситуаций.
После наполнения трубопроводной конструкции водой оборудование находится под повышенным, проверочным давлением. Этот период называют временем выдержки.
Важно! Существует одно важное правило — во время выдержки оборудования необходимо исключить возможность скачков проверочного давления. Показатели проверочного давления должны быть неизменными.
По окончании выдержки производится работа по снижению давления до обычных показателей. Во время проверки запрещается находиться кому-либо в непосредственной близости от испытуемого трубопровода. Рабочий персонал располагается в безопасном месте.
Когда гидравлическое испытание проведено, производится осмотр коммуникации на наличие повреждений и оценка полученной информации в соответствии со СНиП.
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:
Эти условия должны быть соблюдены независимо от типа трубопровода и рабочей среды, которую он транспортирует.
Гидравлические проверки проводят для следующего оборудования:
Испытаниям подвергаются разные типы трубопроводов, в том числе отопительные и сети ГВС
Последовательность проведения работ
Мероприятия по гидравлической проверке выполняются в определённой последовательности. Рассмотрим основные этапы этого процесса:
Все эти манипуляции необходимо производить в соответствии со строительными нормами и правилами, чтобы исключить халатность и аварийные ситуации.
Подготовительные работы
Перед проведением гидравлических испытаний обязательно нужно выполнить ряд подготовительных этапов. Рассмотрим последовательность проведения подготовительных работ:
Для работ используют оборудование для увеличения давления в трубах — насосы, компрессоры и прочие приборы
Важно! Категорически запрещается оборудование испытуемого участка коммуникации запорной арматурой того же трубопровода.
Для проверки показателей прочности трубопроводной конструкции её подключают к различной гидравлической аппаратуре (компрессорам, насосным станциям и т. д.), которая способна создавать необходимое давление в трубопроводе на расстоянии двух вентилей.
Испытания на прочность и герметичность
Предварительную проверку коммуникации на прочность и показатели герметичности проводят в такой последовательности:
Проверка прочности. Для этого в трубопроводе создают проверочное, усиленное давление и выдерживают его около 10 минут. Как уже было сказано выше, во время выдержки нельзя допускать, чтобы давление понижалось. Как правило, проверка нарушается, если давление понижается более чем на 0,1 МПа. По истечению времени проверочное давление понижают до стандартных показателей и поддерживают их с помощью непрерывной подкачки жидкости. После этого выполняется осмотр конструкции, который направлен на выявление повреждений. Если дефекты не обнаружены — выполняется второе испытание на прочность. При обнаружении деформаций в трубопроводной конструкции — их устраняют и проводят повторное испытание. Отдельные части трубопроводной коммуникации проверяются в разное время. Продолжительность гидравлической проверки не может быть меньше, чем 10 минут.
Проверка на герметичность. После того, как коммуникация прошла испытания на прочность, производится проверка на герметичность трубопровода. Герметичность проверяется так:
Во время испытания необходим строгий контроль давления, его показатель не должен меняться весь период выдержки
При гидравлических испытаниях трубопроводов необходимо чётко следовать этой последовательности.
Определение дополнительного объёма воды
После выполнения проверки на герметичность, как правило, следует расчёт дополнительного объёма жидкости в системе. Этот процесс проходит в такой последовательности:
Составление акта
После проведения гидравлических испытаний необходимо составить акт, указывающий, что проверки проходили с учётом строительных норм и правил, а также содержащий отчёт о том, что трубопроводная конструкция выдержала их. Этот документ составляется инспектором.
По результатам испытаний составляется акт, который подтверждает исправность трубопровода и безопасность его эксплуатации
Акт, в обязательном порядке, должен включать в себя следующие позиции:
Гидравлические проверки могут проводиться двумя способами:
Манометрический способ проверки трубопровода позволяет инспектору произвести необходимые расчёты и вымерять давление в конструкции во время тестирования.
Испытания внутреннего пожарного водопровода
Готовые и уже эксплуатируемые пожарные водопроводы проверяются посредством создания проверочного давления. Условия для проведения испытания пожарного водопровода, соответствуют гидравлическим условиям.
Испытания противопожарного водопровода также проводятся под высоким давлением
Важно! Гидравлические проверки готового пожарного трубопровода нужно проводить не менее 2 раз в год.
Такие испытания производятся и в уже эксплуатируемых зданиях, поэтому для проверки противопожарной коммуникации используют пониженный показатель давления. Кроме этого, испытательная процедура включает в себя замеры на специальном кране, который называют диктующим.
Также проводятся проверки, которые определяют водоотдачу в противопожарной системе, они необходимы для самых удалённых от источника воды пожарных кранов. В обязательном порядке выполняется проверка, которая направлена на выявление возможных протечек в противопожарной системе. Все полученные данные заносятся сначала в испытательный журнал, а затем — в акт. После этого они сравниваются с прописанными в СНиП нормативами.
Испытания систем водоснабжения
Проверка систем водоснабжения тоже производится в соответствии со строительными нормами и правилами. Гидравлические испытания проводят: после прокладки коммуникации, перед засыпкой канала, после засыпки канала (до монтажа соответствующих комплектующих). Проверка трубопроводных коммуникаций, которые относятся к напорным, проводится в соответствии со СНиП В III–3–81.
Трубы, выполненные из чугунного материала или асбоцемента, проверяются в случае, если длина трубопровода не превышает 1 километра (за 1 испытание). Полиэтиленовые (ПЭ) трубопроводы испытываются отрезками по 500 метров. Трубопроводы из любых других материалов проверяются отрезками, которые имеют длину до 1 километра.
Время выдержки зависит от материала, из которого изготовлены трубы испытуемой магистрали
А также стоит отметить, что время выдержки для металлических и асбоцементных труб составляет не менее 10 мин, а для ПЭ труб — не меньше 30 мин.
Испытания систем отопления
Гидравлические испытания отопительных коммуникаций производятся непосредственно после их установки. Наполнение коммуникации водой выполняется снизу вверх. Это способствует спокойному выводу воздуха из системы. Важно знать, что наполнение системы водой не должно происходить слишком быстро, иначе могут возникнуть воздушные пробки.
Проверки отопительных коммуникаций выполняются с учётом СНиП и предполагают задействование следующих показателей давления:
Важным моментом считается то, что испытание трубопроводов теплосетей должно производиться при отстыкованном котле. Также необходимо заранее отсоединить расширительный бак. Проверочные мероприятия, направленные на выявление и устранение дефектов в системах отопления, не проводятся в зимний период. Если теплосеть нормально функционировала в течение 3 месяцев — ее эксплуатация может производиться без гидравлических проверок. Проверка закрытого отопительного трубопровода выполняется до засыпки траншеи, а также до монтажа теплоизоляционного материала.
Согласно со строительными нормами и правилами, после проведения всех этапов испытаний, теплосеть промывают и устанавливают в её нижней точке специальный соединительный элемент — муфту (с сечением от 60 до 80 мм). Через эту муфту производится удаление жидкости из системы. Промывка отопительной коммуникации выполняется несколько раз холодной водой.
Гидравлические испытания трубопроводов водоснабжения, как и зачем его проводят?
Опрессовка — это гидравлические или пневматические испытания на прочность и герметичность трубопровода и другого оборудования, работающего под давлением. В системе создается давление в полтора или два раза выше рабочего и выдерживается некоторое время. Если давление не падает, система считается герметичной и пригодной для дальнейшего использования.
Гидравлические испытания трубопроводов водоснабжения обычно становятся следующим этапом после завершения работ по монтажу. Без этой стадии не обойтись, работая с сетями, которые работают под давлением.
После проведения гидравлического испытания трубопровода переходят к составлению акта. Только после его подписания становится доступной эксплуатация трубопровода.
Порядок проведения испытания трубопроводов водоснабжения и его цель
Гидравлические испытания — это вид неразрушающего контроля, который проводится для проверки прочности и плотности трубопроводных систем, работающих под давлением. Параметры проверки вычисляются для каждой системы отдельно в зависимости от ее типа
Проводя испытания трубопроводов водоснабжения, специалисты проверяют сразу несколько показателей:
Если обнаружены дефекты, их устраняют в самые короткие сроки. Тесты повторяются до тех пор, пока результаты работы не будут признаны положительными.
Сами испытания трубопроводов проводятся в два захода.
Первый этап предполагает нагнетание воды в трубопровод, под высоким давлением. Главное, чтобы напор был в полтора раза больше, чем обычные рабочие показатели.
При этом важно сохранить доступ к элементам системы, которые находятся как внутри, так и снаружи. Это надо сделать до того, как будут смонтированы сантехнические приборы.
ВАЖНО! Гидравлические тестирования трубопроводов водоснабжения так же назначают до того, как проводить финишную отделку внутри помещений. За гидравлические испытания систем водоснабжения отвечают специально обученные люди.
Подземные участки трубопровода полностью закрываются перед началом проведения окончательных испытаний. На данном этапе необходимо завершить все работы по монтажу.
Но к установке сантехнических приборов ещё не приступают. Во время данных мероприятий напор повышают на 1,3 раза в сравнении с обычным.
Методика допускает наличие дополнительных правил.
В каких условиях необходимо проводить гидравлическую проверку трубопроводов?
Необходимо осознавать, насколько сложной процедурой является гидравлические испытания водопроводных систем. От грамотности проведения данной процедуры во многом зависит надёжность самой конструкции, её качество. Потому работу доверяют только специалистам, обладающим соответствующей классификацией.
Требования к самим испытательным работам включают несколько позиций. Этого требует любая методика.
Проведение процедуры на предварительном этапе
Видео: гидравлическая проверка водоснабжения и отопления