От редакции: До сих пор специалисты не могут прийти к единому мнению в вопросе проведения гидравлических испытаний тепловых сетей. Данный вопрос неоднократно поднимался на страницах журнала НТ (в частности, см. НТ: № 6, 2001; № 8, 2007; № 7, 2008 г.). В развитие темы, предлагаем Вам ознакомиться с еще одним мнением по этому вопросу в нижеприведенной статье.

Гидравлические испытания тепловых сетей - самое время задуматься!

А.И. Капитанов, Почетный машиностроитель России,
главный инженер проекта ООО «РеМоНа», г. Коломна Московской области

Суть предлагаемого метода

В российских условиях (при качественном регулировании системы теплоснабжения) за отопительный сезон температура воды в тепловых сетях в зависимости от температуры наружного воздуха изменяется более 40 раз, т.е. тепловые сети зимой напоминают меха гармошки: то разойдутся, то сойдутся.

Цикличные удлинения длины трубопроводов тепловых сетей в отопительный период составляют от 10 мм и более. Создаваемые при этом напряжения ни в какое сравнение не идут с удлинениями и напряжениями в тепловых сетях в ходе испытаний на прочность и плотность, которые согласно п. 6.2.13 «Правил технической эксплуатации тепловых энергоустановок» (утв. Приказом Минэнерго РФ от 24.03.2003 г. № 115) проводятся не позднее, чем через две недели после окончания отопительного сезона.

Теплоэнергетики указанную процедуру испытаний добросовестно исполняют, обнаруживают худобы в трубах, летом их устраняют, перед началом отопительного сезона бодро рапортуют во все инстанции о готовности тепловых сетей к предстоящей зиме.

Но с наступлением очередного отопительного сезона, опять бессонные ночи, опять авралы по устранению течей в тепловых сетях и так до бесконечности.

Автор статьи, будучи руководителем энергетической службы солидного предприятия, испытал на себе все эти прелести жизни и окончательно измученный дал команду провести в конце отопительного сезона цикличные температурные испытания тепловых сетей, другими словами сымитировать их поведение в предстоящем отопительном сезоне.

В результате испытаний вместо 3-4-х традиционных течей было выявлено 34 течи.

За лето без авралов эти течи были планово устранены, и наступившая зима была по большому счету пережита без малейших срывов в теплоснабжении потребителей. Далее полученный опыт практиковался ежегодно.

Выводы

Пора перестать себя тешить мыслью: «Я в конце отопительного сезона провел гидравлические испытания тепловых сетей. За лето устранил 3-4 выявленные течи и у меня в предстоящем отопительном сезоне все будет нормально». Это явный самообман!

Необходимо:

1. В конце отопительного сезона подготовиться и в течение хотя бы одной рабочей смены 5-6 раз резко (на 30-40 О С) при рабочем давлении и циркуляции воды поднять и снизить температуру воды в тепловой сети.

2. Невзирая на утечки, аварийно подпитывать тепловую сеть, включать в работу и выключать из работы водогрейные котлы (пароводяные подогреватели) до момента стабилизации перепада давления в тепловой сети (это будет свидетельствовать о том, что новые течи не появляются).

3. При этом производить обход тепловой сети и фиксировать места утечек.

Исполнение этого, незначительного на первый взгляд, мероприятия позволит:

■ обеспечить в зимний период бесперебойное снабжение теплом потребителей;

■ не допускать непроизводительных потерь тепловой энергии;

■ улучшить социальный климат в коллективе, обслуживающем котельные установки и тепловые сети.

Гидравлическое испытание трубопроводов тепловых сетей (опрессовка) производится водой с температурой не ниже + 5° С. Трубопроводы и их детали должны подвергаться гидравлическому испытанию пробным давлением, равным 1,25 рабочего давления, но не меньше 1,57 МПа (16 кгс/см 2) для подающих труб и 1,18 МПа (12 кгс/см 2) для обратных.

По Правилам технической эксплуатации (ПТЭ) тепловых сетей и тепловых пунктов МЖКХ РСФСР водяные тепловые сети от котельных, оборудованных чугунными котлами, испытываются давлением, равным 1,25 рабочего давления в подающем коллекторе, но не менее 0,59 МПа (6 кгс/см 2). Давление должно измеряться по двум проверенным манометрам класса точности не ниже 1,5.

Гидравлические испытания тепловых сетей при канальной и бесканальной прокладках производятся за два этапа (предварительный и окончательный). Предварительное испытание делается на небольших участках — до 1 км, окончательное — при выполнении всех строительно-монтажных работ. То и другое производится после установки на место и приварки подвижных опор, монтажа и засыпки неподвижных опор, но до покрытия труб и фасонных частей тепловой изоляцией. При монтаже трубопроводов из бесшовных труб гидравлическое испытание трубопроводов может производиться и после изолирования труб, но при условии, чтобы сварные стыки были свободны от изоляции, не покрыты гидроизоляцией и находились в местах, доступных для осмотра.

Если во время испытаний пробным давлением не будет обнаружено падения давления, давление в испытуемом участке трубопровода снижается до рабочего и при этом давлении сварные стыки простукиваются молотком с закругленным бойком массой не более 1,5 кг при длине ручки не более 500 мм; удары должны наноситься на расстоянии не менее 150 мм от сварного шва с обеих сторон. Результаты испытаний считаются удовлетворительными, если во время их проведения не понизилось давление, а в сварных швах труб не были обнаружены признаки разрыва, течи или потения.

Спуск воды после испытаний или обнаружения дефектов должен производиться немедленно с окончательной продувкой воздухом опорожненных теплопроводов, причем следует проверить, не осталась ли вода в нижних точках трубопровода.

Гидравлическое испытание отдельных труб производится по ГОСТ 3845—75. Для гидравлических испытаний труб небольших диаметров и протяженности участков используются ручные гидравлические насосы, а для больших диаметров применяются поршневые насосы с механическим и электрическим приводом.

Пневматические испытания трубопроводов. Согласно СНиП III-30-74, испытание трубопроводов на прочность и герметичность взамен гидравлического может производиться пневматическим способом по усмотрению строящей организации (предприятия тепловых сетей) при затруднении проведения гидравлического испытания (зимнее время, отсутствие воды на месте испытания и др.). Пневматические испытания должны выполняться в соответствии с правилами СП 298-65 Госстроя СССР. По правилам пневматическое испытание трубопроводов тепловых сетей с температурой теплоносителя выше 120° С, паропроводов с давлением выше 0,098 МПа (1 кгс/см 2) должно производиться пробным давлением, равным рабочему с коэффициентом 1,25, но не менее 1,57 МПа (16 кгс/см 2) для подающих и 0,98 МПа (10 кгс/см 2) для обратных трубопроводов.

Учитывая, что в монтажных условиях создать такое испытательное давление практически невозможно, а также то, что при таком большом испытательном давлении воздухом создавалась бы большая опасность для персонала, а в городских условиях и для населения, замены гидравлического испытания пневматическим следует по возможности избегать. При отсутствии воды допускается производить предварительное испытание трубопроводов воздухом давлением 0,59 МПа (6 кгс/см 2). Под этим давлением трубопровод выдерживается в течение 30 мин, затем давление снижается до 0,29 МПа (3 кгс/см 2) и трубопроводы осматриваются. Утечка воздуха выявляется путем обмыливания стыков, по звуку, одоризацией или задымлением воздуха в трубопроводе. После предварительного пневматического испытания окончательное испытание производится гидравлическим способом.

Гидравлические испытания проводятся в соответствии со СНиП. После их окончания составляется акт, указывающий на работоспособность системы.

Они выполняются на разных этапах эксплуатации коммуникаций. Параметры проверки вычисляются для каждой системы отдельно, в зависимости от ее типа.

Cодержание статьи

Зачем и когда проводить гидравлические испытания?

Гидравлические испытания – это вид неразрушающего контроля, который осуществляется для проверки прочности и плотности трубопроводных систем. Им подвергается все работающее оборудование на разных этапах эксплуатации.

В целом, можно выделить три случая, в которых испытания должны проводиться в обязательном порядке, в независимости от назначения трубопровода:

• после завершения производственного процесса по выпуску оборудования или деталей трубопроводной системы;
• после завершения установочных работ трубопровода;
• во время эксплуатации оборудования.

Испытания гидравлическим способом – это важная процедура, которая подтверждает или опровергает надёжность эксплуатируемой системы, работающей под давлением. Это необходимо для предотвращения аварии на магистралях и сохранения здоровья граждан.

Осуществляется проведение процедуры на гидравлическое испытание трубопроводов в экстремальных условиях. Давление, под которым оно проходит, называют проверочным. Оно превышает обычное, рабочее давление в 1,25-1,5 раза.

Особенности гидравлических испытаний

В систему трубопровода пробное давление подается плавно и медленно, чтобы не спровоцировать гидроударов и образования аварийных происшествий. Величину давления определяют не на глаз, а по специальной формуле, но на практике, как правило, оно на 25% больше рабочего давления.

Силу подачи воды контролируют на манометрах и каналах измерения. Согласно СНиП, допускаются скачки показателей, так как возможно быстрое измерение температуры жидкости в трубопроводном сосуде. При его наполнении нужно обязательно следить за скоплением газа на разных участках системы.

Такую возможность следует исключить еще на начальном этапе.

После заполнения трубопровода наступает, так называемое, время выдержки – период, во время которого испытуемое оборудование находится под повышенным давлением. Важно следить, чтобы оно находилось на одном уровне во время выдержки. После его окончания давление минимизируют до рабочего состояния.

Пока проходит испытание, возле трубопровода не должно находиться никого.

Обслуживающий его персонал должен ждать в безопасном месте, так как проверка работоспособности системы может быть взрывоопасна. После окончания процесса наступает оценка полученных результатов согласно СНиП. Трубопровод осматривается на , взрывов металла, деформаций.

Параметры гидравлических испытаний

При проведении проверки качества трубопровода необходимо определить показатели следующих параметров работ:

1. Давления.
2. Температуры.
3. Времени выдержки.

Нижняя граница проверочного давления вычисляется по следующей формуле: Ph = KhP . Верхняя граница не должна превышать сумму общих мембранных и изгибных напряжений, которая достигнет 1,7 [δ]Th. Формула расшифровывается так:

• Р – расчетное давление, параметры которого предоставлены изготовителем, или рабочее давление, если испытания осуществляются после монтажа;
• [δ]Th – номинальное напряжение, которое допускается при температуре испытаний Th;
• [δ]T – допускаемое напряжение при расчетной температуре T;
• Kh – условный коэффициент, принимающий разное значение для разных объектов. При проверке трубопроводов он равен 1,25.

Температура воды не должна опускаться ниже 5˚С и не подыматься выше 40˚С. Исключением являются лишь те случаи, когда температура гидро компонента указана в технических условиях исследуемого объекта. Как бы там ни было, температура воздуха при проведении проверки не должна опускаться ниже тех же 5˚С.

Время выдержки должно быть указанно в проектной документации на объект. Оно не должно быть меньше 5 мин. Если точные параметры не предусмотрены, то время выдержки рассчитывается, исходя их толщины стенок трубопровода. Например, при толщине до 50 мм, проверка под давлением длиться не менее 10 мин, при толщине свыше 100 мм – не менее 30 мин.

Испытания пожарных гидрантов и магистралей водоснабжения

Гидрант – оборудование, отвечающее за быстроту устранения пожарных воспламенений, поэтому оно должно всегда находиться в рабочем состоянии. Главная задача пожарных гидрантов – обеспечить оптимальное количество воды для борьбы с пожаром на его начальном этапе.

Проверка напорных трубопроводов происходит в соответствии со СНиП В III-3-81.

Трубы, изготовленные из чугуна и асбеста, испытываются при длине трубопровода не более 1 км за один прием. Полиэтиленовые магистрали водопровода проверяются участками по 0.5 км. Все остальные системы водоснабжения проверяются отрезками не более 1 км. Время выдержки для труб водоснабжения из металла и должно составлять не менее 10 м, для полиэтиленовые – не меньше 30 м.

Испытания систем отопления

Проверка тепловых сетей производится сразу после окончания их монтажа. Заполнение водой систем отопления происходит через обратный трубопровод, то есть снизу вверх.

При таком способе жидкость и воздух идут в одном направлении, что, согласно законам физики, способствует отводу воздушных масс из системы. Отвод происходит одним и способов: через выпускные устройства, бак или вантузы систем отопления.

Если наполнение тепловых сетей происходит слишком быстро, возможно возникновение воздушных мешков из-за заполнения стояков водой быстрее, чем нагревательных приборов систем отопления. проходят под нижним значением рабочего давления в 100 кило Паскаль и проверочного – 300 кило Паскаль.

Проверка тепловых сетей происходит только при отсоединённом котле и расширительном баке.

Контроль систем отопления не проводится в зимнее время. Если они проработали без поломок до около трех месяцев, то принятие тепловых сетей в эксплуатацию может проводиться без гидравлических испытаний. При проверке закрытых систем отопления, работы по контролю нужно проводить до закрытия борозд. Если планируется изоляция тепловых сетей, то – перед ее установкой.

Согласно СНиП после окончания испытаний систем отопления, их промывают, а в их нижней точке монтируется муфта с сечением от 60 до 80 мм2. Через нее происходит спуск воды. Промывание тепловых сетей осуществляется холодной водой несколько раз, до приобретения ею прозрачности. Одобрение систем отопления наступает в случае, если на протяжении 5 мин проверочное давление в трубопроводе не изменится больше, чем на 20 кило Паскаль.

Гидравлическое испытание системы отопления и водоснабжения (видео)

Гидравлические испытания тепловых сетей и систем подачи воды

После завершения гидравлических испытаний систем отопления по СНиП, составляется акт гидравлических испытаний тепловых сетей и систем подачи воды, указывающий на соответствие параметров трубопровода.

Согласно СНиП его бланк содержит такую информацию:

• название должности руководителя предприятия, оказывающего обслуживание тепловых сетей;
• его подпись и инициалы, а также дату проверки;
• данные о председателе комиссии, а также ее членах;
• информацию о параметрах тепловых сетей: протяжности, наименования и т.д.;
• выводы о проведении контроля, заключение комиссии.

Регулировка характеристик магистралей отопления осуществляется СНиП 3.05.03-85. Согласно указанному СНиП его правила действуют в отношении всех магистралей, которые транспортируют воду температурой до 220˚С и пара – до 440˚С.

Для документального завершения гидравлических испытаний водопровода составляется акт для наружного водопровода в соответствии со СНиП 3.05.01-85. Согласно СНиП акт содержит следующую информацию:

• наименование системы;
• название организации технического надзора;
• данные о величине проверочного давления и времени испытания;
• данные о падении давления;
• наличии или отсутствии признаков повреждении трубопровода;
• дату проверки;
• вывод комиссии.

Акт заверяется представителем организации надзора.

Существует 4 вида испытаний тепловых сетей:

1. На прочность и герметичность (опрессовка ). Выполняется на этапе изготовления до нанесения изоляции. При эксплуатации ежегодно.
2. На расчётную температуру . Проводится: с целью проверки работы компенсаторов и фиксации их рабочем положении, для определения целостности неподвижных опор (1р. в 2 года). Испытания проводятся при изготовлении сетей до нанесения изоляции.
3. Гидравлические . Проводятся с целью определения: фактических расходов воды у потребителей, фактических гидравлических характеристик трубопровода и выявления участков с повышенным гидравлическим сопротивлением (1 раз в 3-4 года).
4. Тепловые испытания . Для определения фактических тепловых потерь (1 раз в 3-4 года). Испытания проводятся по следующей зависимости:

Q = cG(t 1 - t 2) £ Q норм = q l *l,

где q l - тепловые потери 1м трубопровода, определяются по СНиП “Тепловая изоляция трубопроводов и оборудования”.

Тепловые потери определяются по температуре в конце участка.

Испытания на прочность и герметичность.

Существует 2 вида испытаний:

1. Гидравлические .
2. Пневматические . Проверяется при t н <0 и невозможности подогрева воды и при её отсутствии.

Гидравлические испытания.

Приборы: 2 манометра (рабочий и контрольный) класс выше 1,5%, диаметр манометра не ниже 160мм, шкала 4/3 от давления испытания.

Порядок проведения:

1. Отключить испытуемый участок заглушками. Сальниковые компенсаторы заменить заглушками или вставками. Открыть все байпасные линии и задвижки, если их нельзя заменить заглушками.
2. Устанавливается пробное давление =1,25Р раб, но не более рабочего давления трубопровода Р у. Выдержка 10 минут.
3. Давление уменьшается до рабочего, при этом давлении осуществляется осмотр. Утечки контролируются по: падение давления на манометре, явные утечки, характерный шум, запотевание трубы. Одновременно контролируется положение трубопроводов на опорах.

Пневматические испытания запрещается проводить для: Надземных трубопроводов; При совмещённой прокладке с другими коммуникациями.

При испытании запрещается испытывать чугунную арматуру. Допускается при низких давлениях испытывать арматуру из ковкого чугуна.

Приборы: 2 манометра, источник давления - компрессор.

1. Заполнение со скоростью 0,3 МПа/час.
2. Визуальный осмотр при давлении Р ≤ 0,3Р испытан. , но не более 0,3 МПа. Р исп = 1,25Р раб.
3. Давление повышается до Р испытан, но не более 0,3 МПа. Выдержка 30мин.
4. Снижение давления до Р раб, осмотр. Утечки определяются по признакам: уменьшение давления на манометрах, шум, пузырение мыльного раствора.

Техника безопасности:

• во время осмотра запрещается спускаться в траншею;
• не попадать под струю воздуха.

Испытания на расчётную температуру

Испытываются тепловые сети с d ≥100мм. При этом в подающем трубопроводе должна быть расчётная температура и в обратке не д/б бошльше 100 0 С. Расчётная температура выдерживается в течении 30 минут, при этом увеличение и снижение температуры не должна быть больше 30 0 С/час. Этот вид испытаний проводится после проведения опрессовки сетей и устранения порывов.

Испытания для определения тепловых и гидравлических потерь

Это испытание проводится на циркуляционном контуре состоящем из подающей и обратной линий и перемычки между ними, все абоненты ответвления отсоединяются. В этом случае уменьшение температуры по движению по кольцу обуславливается только тепловыми потерями трубопроводов. Время испытания составляет 2t к + (10-12ч.), t к - время пробега температурной волны по кольцу. Температурная волна - увеличение температуры на 10-20 0 С выше испытательной по всей длине температурного кольца, устанавливается наблюдателями и фиксируется изменение температуры.

Испытание на гидравлические потери проводится на двух режимах: при максимальном расходе и 80% от максимального. По каждому из режимов должно быть снято не менее 15 показаний с интервалом в 5минут.

Проведение гидравлических испытаний тепловых сетей нужны для тестирования трубопроводов, составляющих элементов, швов, на прочность и их плотность. Делается это в связи с тем, что со временем, даже при хорошем техобслуживании, оборудование может изнашиваться и как результат выход его из строя. И для предотвращения аварийных ситуаций, для своевременного нахождения дефектов, которые могут вызвать необратимый процесс, осуществляется ряд мероприятий, состоящие из испытаний и тестирования сети.

Фото объектов

Объекты на карте

Видео компании "ПРОМСТРОЙ"

Посмотреть другие видео

Одним из которых является гидравлические, необходимые для выявления:

• фактического расхода воды потребителями;
• определения трубопроводных гидравлических характеристик;
• для нахождения участков с повышенным гидравлическим сопротивлением;
• осуществления проверки на прочность и герметичность.

В каких случая нужно проводить гидроиспытание

• При окончании монтажных работ трубопровода, которые проводились по причине замены труб или сборке нового участка отопительной системы, перед сдачей его в работу.
• В случае замены или ремонта составляющих частей тепловой сети.
• Во время исполнения планового техобслуживания сети , которое осуществляется с целью запуска системы отопления на осенний и зимний период.

Стоимость проведения гидравлических испытаний тепловых сетей

Что используется для измерения характеристик трубопровода

При проведении мероприятий для замеров показателей расхода и давлений используют приборы, которые метрологически аттестованы:

• Одним из них является деформационный манометр или датчики давления, у которых класс точности не менее 0,4. Эти приборы используются при измерении давлений.
• При измерении расхода воды применяются штатные приборы, которые установлены на тепловом источнике и при помощи расходомеров, находящиеся в составе учетного узла. В случае отсутствия одного из перечисленных приборов используется ультразвуковой расходомер, датчики которого накладные. Величина его погрешности должна быть не больше 2,5 процентов.

Этапы выполнения испытаний

Мероприятия состоят из подготовки, проведения непосредственно проверки и анализа показателей, полученных в результате испытаний.

• Первый этап , это подготовка. В этот период выясняются и фиксируются исходные данные по сети, после чего идет разработка и согласование программы проведения измерений. На этом этапе также идут подготовительные действия по созданию условий проведения испытаний. Сюда входит:
  • Перед началом процесса нужно проверить все ли завершены работы по сварке, монтажу, установке прокладок в соединениях, обтяжке этих соединений.
  • Также нужно проверить все ли оборудование находится в порядке, наличие и работоспособность спускного с воздушным вентилей.
  • Выполнение соединения гидропресса с водоснабжением и к трубопроводу напорного патрубка. Произведение проверки правильности соединений.
  • Выполнение отключения участка трубопровода, где будет проводится проверка, от оборудования которое еще не до конца смонтировано или уже задействованного.
  • Установка необходимых приборов для проведения проверки.
• Второй этап , это проведение проверки при соответствующих условиях. Испытания должны проводится с соблюдением всех требований, касающихся температурного режима окружающей среды. В случае нарушения, это может привести к неточности полученных данных.
• Необходимые условия:
• Температура окружающей среды, во время проведения мероприятий, должна быть плюсовой.
• Температура воды используемой в проверке должна быть от +5 до +40.
• Обеспечение смотровых площадок, при надземном расположении теплосети.
• Плавность повышения давления. Оно должно быть выше номинального примерно на 40%. Для его повышения запрещается использование сжатого воздуха.
• Выдерживать испытуемый участок трубопровода под пробным давление надо не менее 15 минут.
• По окончании, весь участок, нужно тщательно осмотреть и если обнаружены дефекты, принять меры, необходимые для их устранения.
• И последний этап , это анализ полученных результатов и составление таблицы с указанием всех параметров. В случае выявления отклонений от нормы проводятся мероприятия по их устранению, такие как:
• Чистка и промывка трубопровода.
• Перекладка трубопровода.
• В случае серьезных проблем, выполняется ремонт и устранение обнаруженных дефектов.

По окончании проведения мероприятий по устранению причин, из-за которых происходят отклонения, испытания нужно провести еще раз.