Vatnsstöðuprófun á ryðfríu stáli rör: Þrýstiútreikningar og öryggisleiðbeiningar

Vatnsstöðuprófun er endanleg sönnun þess að rör, festing eða spóla úr ryðfríu stáli getur örugglega haldið þrýstingi áður en það fer í notkun. Einn misreiknaður prófunarþrýstingur - of lágur til að ná galla, eða of hár og hætta á rof - getur breytt venjubundinni gæðaskoðun í öryggisatvik eða kostnaðarsama töf á verkinu. Þessi handbók svarar þeim spurningum sem verkfræðingar, suðumenn og QA/QC eftirlitsmenn spyrja oftast um vatnsstöðuprófanir á ryðfríu stáli og nikkelblendipípum, með því að nota sömu kóða-undirstaða rökfræði sem verkfræðiteymi okkar notar á hverri vinnustöð og vettvangsprófun sem við keyrum.

Hvað er vatnsstöðuprófun og hvers vegna er það nauðsynlegt fyrir ryðfríu stálrör?

Vatnsstöðuprófun þrýstir pípu eða lagnakerfi með vatni upp í að minnsta kosti 1,25–1,5 sinnum hönnunarþrýsting til að sannreyna að það sé -laust og byggilegt traust fyrir gangsetningu; það er krafist af næstum öllum helstu leiðslum og þrýstingsskipakóðum-, þar á meðal ASME B31.3, ASME B31.1 og ASTM A312/A999.

Prófið virkar á einfaldri meginreglu: vatn er næstum óþjappanlegt, þannig að það að setja pípu undir þrýstingi með vatni - frekar en lofti eða gasi - losar mjög litla geymda orku ef galli bilar. Þetta gerir vatnsstöðuprófanir mun öruggari en pneumatic prófun en sannar samt að suðu, festingar og grunnefnið þoli þrýsting yfir venjulegum rekstrarskilyrðum.

Fyrir ryðfríu stálrör sérstaklega þjónar vatnsstöðuprófanir þremur sannprófunartilgangi:

Heilleiki suðu og samskeytis - sem staðfestir ummálssuðu, innstungusuðu og flanstengingar leka ekki undir þrýstingi.

Grunn-efnisheldni - greinir lagskiptingar, innfellingar eða vegg-þykktargalla sem komu fram við framleiðslu.

Samræmi við kóða og skjöl - sem framleiðir vottaða prófunarskrá (oft samkvæmt EN 10204 3.1/3.2) sem krafist er fyrir afhendingu verkefna og eftirlitsúttektir.

Hvernig er vatnsstöðuprófunarþrýstingurinn reiknaður út fyrir ryðfríu stálrör?

Prófunarþrýstingur er reiknaður út frá formúlu Barlow - P=2·S·t / D - til að finna leyfilegan hönnunarþrýsting pípunnar, sem síðan er margfaldaður með kóða-prófunarstuðlinum (venjulega 1,5 fyrir ASME B31.3, 1,25 fyrir API 5L vettvangsprófanir).

Formúla Barlows tengir innri þrýsting við hringspennu (ummálsspennu) í þunnum -vegguðum strokki:

P = (2 × S × t) / D

P=leyfilegur innri hönnunarþrýstingur

S=leyfilegt álag á efninu við prófunarhitastig (úr álagstöflum stjórnarkóða)

t=nafn- eða lágmarksveggþykkt (hönnunarkóðar krefjast venjulega að nota lágmarks, þ.e. nafnmínus millumburð)

D=ytra þvermál pípunnar

Þegar hönnunarþrýstingurinn hefur verið þekktur er nauðsynlegur vatnsstöðuprófunarþrýstingur fundinn með því að nota prófunar-þrýstingsmargfaldara kóðans, oftast 1,5 × hönnunarþrýstingur fyrir vinnslupípur undir ASME B31.3.

Unnið dæmi: 6 tommu áætlun 40 ASTM A312 TP316L rör

Aðeins lýsandi útreikningur. Leyfileg álagsgildi, þolmörk og prófunarmargfaldarar eru mismunandi eftir kóðaútgáfu, vegg-þykktarflokki og hitastigi - staðfesta alltaf núverandi gildi í viðeigandi kóðaálagstöflum áður en prófunarþrýstingur er stilltur.

Hvaða prófunarþrýstings krefjast helstu lagnastaðlar?

Flestir kóðar krefjast vatnsstöðuprófunar sem er á bilinu 1,25 til 1,5 sinnum hærri en leyfilegur hönnunarþrýstingur eða hámarks leyfilegur rekstrarþrýstingur, haldið í að minnsta kosti 10 mínútur fyrir sjónræna skoðun - en nákvæmur margfaldari, biðtími og leyfilegt þrýstingsfall er mismunandi eftir stöðlum.

Staðfestu alltaf tiltekna útgáfu og flokk sem vísað er til í verklýsingunni þinni - prófunarstuðlar og biðtímar eru endurskoðaðir reglulega.

Hversu lengi ætti að halda prófunarþrýstingi meðan á vatnsstöðuprófi stendur?

Flestir pípukóðar krefjast þess að prófunarþrýstingnum sé haldið í að minnsta kosti 10 mínútur fyrir sjónræna skoðun, þó að stór-kerfi í þvermál, landleiðslur eða forskriftir viðskiptavina lengja þetta oft í nokkrar klukkustundir til að greina hægan leka.

Biðtími skiptist venjulega í tvo áfanga:

Þrýstingur og stöðugleiki - þrýstingur er hækkaður smám saman (almennt í 25% þrepum) og látinn ná stöðugleika fyrir hverja síðari aukningu og forðast högghleðslu á suðu og festingar.

Viðvarandi hald fyrir skoðun - einu sinni við fullan prófunarþrýsting, kerfinu er haldið í lágmarkstíma -meðan eftirlitsmenn ganga um línuna og athuga suðu, flansa og snittari tengingar fyrir leka, grátur eða sýnilega aflögun.

Mælanlegt þrýstingsfall á meðan á bið stendur (fyrir utan leyfið fyrir hitastigi-tengdrar rúmmálsbreytingu) er meðhöndlað sem misheppnað próf og þarfnast rannsóknar áður en endurprófun er gerð.

Hvaða öryggisráðstafana er krafist við vatnsstöðuprófun?

Örugg vatnsstöðuprófun krefst skilgreinds útilokunarsvæðis, kvarðaðra og tveggja-staðfestra þrýstimæla, fullkominnar loftræstingar fyrir þrýsting, hægfara þrýstingsauka og skjalfests hámarksprófunarþrýstings sem aldrei er farið yfir.

Loftið út allt loft áður en þrýstingur er settur. Innilokað loft er samþjappanlegt og geymir umtalsverða orku - loftvasi undir þrýstingi hegðar sér mun ofbeldisfyllri en vatn ef galli mistekst.

Komdu á útilokunarsvæði í kringum prófunarhlutann, sérstaklega nálægt snittari festingum, flönsum og blindum endum, sem hafa í för með sér mesta hættu á bilun skotvopna.

Notaðu kvarðaða mæla, helst tvo óháða mæla (prófunarmæli og viðmiðunar-/aðalmæli) til að -athugaðu álestur.

Auka þrýstinginn smám saman í áföngum, aldrei í einu stökki upp í fullan prófunarþrýsting.

Aldrei fara yfir tilgreindan prófunarþrýsting, jafnvel í stuttan tíma ætti að stilla - þrýstilokunarbúnað rétt fyrir ofan markprófunarþrýsting sem hörð mörk.

Stýripróf-vatnshitastig. Prófun á ryðfríu stáli við mjög lágt umhverfishitastig eykur hættuna á brothættu-broti við galla; flestar forskriftir setja lágmarkspróf-málmhitastig.

Stjórna klóríðinnihaldi prófunarvatnsins - þetta er ryðfríu-stáli-sérstakri krafa sem fjallað er um í smáatriðum hér að neðan.

Af hverju er vatnsklóríðinnihald mikilvægt þegar ryðfrítt stálrör er prófað?

Klóríðjónir í prófunarvatni geta kallað fram klóríð-framkallaða streitutæringarsprungu (Cl-SCC) eða gryfju í austenítískt ryðfríu stáli, þannig að flestar forskriftir takmarka prófunar-vatnsklóríðinnihald við 50 ppm eða minna - og krefjast tafarlausrar tæmingar og þurrkunar eftir prófunina.

Austenitic einkunnir eins og 304/304L og 316/316L eru mjög næm fyrir staðbundinni tæringu þegar klóríðjónir festast á yfirborði málmsins, sérstaklega ef vatnið er látið standa eða gufar hægt upp, þannig að klóríð safnast saman við síðasta -blauta yfirborðið. Þessi áhætta eykst verulega með hækkuðu hitastigi og álagi í rörveggnum - nákvæmlega þær aðstæður sem skapast við vatnsstöðuprófun.

Stýringar sem mælt er með eru:

Notkun drykkjarhæft eða afsaltað vatn með klóríðinnihaldi sem er staðfest undir -tilgreindum mörkum verkefnisins (almennt 50 ppm, stundum 30 ppm fyrir háan-hreinleika eða háan-hitaþjónustu).

Forðastu ómeðhöndlaðan sjó, brakvatn eða vatn frá óþekktum uppruna fyrir hvaða austenitic eða tvíhliða ryðfrítt kerfi.

Að tæma kerfið alveg strax eftir biðtíma og skoðun er lokið - leyfir ekki prófunarvatni að sitja í pípunni.

Blás-þurrkun eða hreinsun með þurru lofti/köfnunarefni eftir tæmingu til að koma í veg fyrir leifar af rakavasa, sérstaklega á lágum stöðum, dauðum fótum og tækjakrönum.

Skjalfesta niðurstöður vatnsgjafa og klóríðprófunar sem hluti af prófunarpakkanum fyrir rekjanleika.

Hvað ættir þú að gera ef leki eða bilun kemur upp við prófun?

Ef leki, þrýstingsfall eða sýnileg aflögun á sér stað, skal strax draga úr þrýstingi á stýrðan hátt, einangra og tæma kerfið, skrá staðsetningu bilunar og ekki reyna viðgerðir eða endurprófa undir þrýstingi.

Stöðvaðu þrýstingslækkun strax og byrjaðu stjórnaða þrýstingslækkun - aldrei reyna að finna eða merkja leka á meðan kerfið er áfram í prófunarþrýstingi.

Lækkaðu þrýstinginn að fullu og tæmdu áður en einhver nálgast bilunarpunktinn.

Skráðu nákvæma staðsetningu, stefnu og útlit gallans (suðu, grunnmálmur, festingar) með ljósmyndum og mælingum.

Ákvarða grunnorsök - grop, skort á samruna, vegg-þykktarskorti eða efnisgalla - fyrir viðgerð, þar sem viðgerðaraðferðin fer eftir orsökinni.

Gerðu við samkvæmt viðeigandi forskrift suðuaðferðar (WPS), endurtaktu síðan fulla vatnsstöðuprófið frá upphafi; endurprófun að hluta á aðeins viðgerða svæðinu er ekki ásættanlegt samkvæmt flestum kóða.

Hvernig er vatnsstöðuprófun mismunandi fyrir nikkelblendirör á móti ryðfríu stáli?

Nikkelblendi eins ogBlöndun 625, Alloy 825 og C-276 krefjast almennt hærri vatnsstöðuprófunarþrýstings vegna hærra leyfilegra álagsgilda, og á meðan þeir eru ónæmari fyrir klóríð-framkallaðri streitutæringarsprungu en austenítískt ryðfríu stáli, er lítið klóríðvatn og tafarlaus tæming best fyrir báðar efnisfjölskyldur.

Vegna þess að nikkel málmblöndur styðja við hærri leyfilega streitu, gefur sami Barlow-formúluútreikningur hærri hönnunarþrýsting - og þar af leiðandi hærri prófunarþrýsting sem krafist er - fyrir sams konar rörmál. Prófunarbúnaður, mælar og afléttingartæki ættu að vera metin með nægilegum mörkum yfir útreiknuðum nikkel-prófunarþrýstingi.

Hvaða eftir-prófunaraðferðir koma í veg fyrir tæringu eftir vatnsstöðuprófanir?

Eftir staðist vatnsstöðupróf ætti ryðfrítt stálrör að vera tæmt að fullu, þurrkað með þurru lofti eða köfnunarefni, skoðað með tilliti til yfirborðslitunar og, ef þörf krefur, óvirkjað áður en kerfið er tekið í notkun eða langtímageymslu.

Tæmið strax - ekki láta prófvatnið standa, jafnvel yfir nótt.

Þurrkaðu vandlega með því að nota hreint, þurrt loft eða köfnunarefnishreinsun, miða á lágpunkta, dauða fætur og mæli-/tækjatengingar þar sem vatn safnast saman.

Athugaðu hvort yfirborðslitun eða blettur sé mislitur sem gæti bent til klóríðleifa eða leifturryðs frá menguðu vatni.

Afvirkjaðu eða endur-virkjaðu óvarið yfirborð samkvæmt ASTM A967 ef vart verður við litun, mengun eða lausan járnupptöku.

Skráðu prófið og lok þurrkunar í gæðaskjölapakkanum ásamt þrýstitöflunni eða mælinum.

Algengar spurningar

Venjulega 1,5-faldur útreiknaður hönnunarþrýstingur fyrir vinnslupípur undir ASME B31.3, þó að nákvæmi margfaldarinn sé háður gildandi kóða - API 5L vettvangsprófunum, til dæmis, nota venjulega 1,25 sinnum MAOP.

Geturðu notað kranavatn til að prófa ryðfrítt stálrör með vökvastöðvun?

Aðeins ef staðfest er að klóríðinnihald þess sé innan-tilgreindra marka verkefnisins, venjulega 50 ppm eða minna. Óprófað kranavatn, brunnvatn eða vatn frá óþekktum uppruna ætti ekki að teljast öruggt fyrir austenítískt ryðfríu stáli.

Hver er munurinn á vatnsstöðuprófi og pneumatic prófi?

Vatnsstöðupróf notar vatn, sem er næstum óþjappanlegt og losar mjög litla geymda orku ef bilun á sér stað. Pneumatic próf notar loft eða gas, sem er þjappanlegt og geymir mun meiri orku, sem gerir pneumatic próf í eðli sínu hættulegri og almennt aðeins notuð þegar vatn er ekki hægt að þola í kerfinu.

Er vatnsstöðupróf nauðsynleg fyrir allar ryðfríu stálrör?

Það er skyldubundið hvar sem gildandi kóðinn eða verklýsingin krefst þess - sem felur í sér flestar vinnsluleiðslur undir ASME B31.3 og flestar þrýstipípur undir ASME B31.1 - nema viðurkennd önnur prófunaraðferð (eins og úthljóðs- eða hringhljóð-straumprófun) sé beinlínis leyfð í staðinn.

Hversu fljótt eftir vatnsstöðuprófun ætti ryðfrítt stálrör að vera þurrkað?

Strax eftir að prófunarhaldi og skoðun er lokið. Að skilja eftir vatn - sérstaklega klóríð-berandi vatn - sem stendur í ryðfríu stáli rör í langan tíma eykur verulega hættuna á gryfju og sprungu á spennu.

Vinna með framleiðanda

Rétt vatnsstöðuprófun byrjar með réttri framleiðslu - nákvæmri veggþykkt, staðfestri efnisvottun og hreinni, lítilli-klóríðmeðferð frá verksmiðjunni í gegnum lokaprófun.

Framleiðslu- og gæðateymi okkar reikna út, skjalfesta og verða vitni að vatnsstöðuprófum samkvæmt ASME, ASTM og API kröfum á hverri ryðfríu stáli og nikkelblendi pípuspólu sem við framleiðum, studd af fullum rekjanleika efnis og 3.1/3.2 vottun. Ef verklýsingin þín kallar á skilgreindan prófunarþrýsting, biðtíma eða klóríðmörk, getur verkfræðiteymi okkar staðfest útreikninga og prófunaráætlun áður en framleiðsla hefst.