Испытания нефтепроводов на прочность
Гидравлические испытания трубопроводов (опрессовка) относятся к операциям, контролирующим целостность магистрали и качество монтажа трубопровода с установленными на нем устройствами. Гидравлические испытания производятся на относительно небольшом участке трубопровода, который изолируется от основной линии и подвергается испытанию повышенным давлением, граничащим с допустимым. Если рассматриваемый участок выдерживает это испытание и сохраняет свою герметичность, то трубопровод на этом участке признается годным для дальнейшей эксплуатации. Если же участок не выдерживает, и в каком-либо его звене обнаруживается течь, которую фиксируют уменьшением давления на манометре, то весь испытуемый участок бракуется и после доработки испытывается вновь.
Гидравлическим испытаниям подвергают все новые трубопроводы (перед их сдачей в эксплуатацию), а также участки трубопроводов, которые находятся в эксплуатации уже длительное время, если на них выполнялся ремонт, частичная или полная модернизация. Кроме того, гидравлическим испытаниям подвергают все системы, при монтаже которых использовался метод стыковки труб «в муфту», поскольку стыки труб и места подключения арматуры, например задвижек, являются традиционно слабыми местами магистрали.
Следует отметить, что испытания технологических трубопроводов на прочность и герметичность бывают двух видов: гидравлические и пневматические, т. е. испытания нагнетанием в трубопровод жидкости или газа, соответственно. Как правило, нефте- и нефтепродуктопроводы испытывают гидравлическим способом, поскольку создание в трубах избыточного давления закачкой в них жидкости (являющейся, как известно, слабо сжимаемой средой) менее опасно, чем создание этого давления сжимаемым газом. Ведь если при испытании случится разрыв трубы, то давление в трубопроводе стремительно снизится, и какие-либо предметы и осколки трубы не разлетятся, тогда как в пневматических испытаниях (воздухом или инертным газом) разрыв трубы крайне опасен именно этим.
На время проведения пневматических испытаний трубопроводов внутри и снаружи помещения устанавливают охранную зону, пребывание людей в которой запрещается. Пневматический способ опрессовки применяют в нескольких случаях: когда температура окружающего воздуха ниже 0 °С, и вода может замерзнуть; когда на промышленной площадке не хватает необходимого количества воды, а также когда в трубопроводе и опорных конструкциях могут возникнуть чрезмерные напряжения от значительной массы воды (например, при в участках трубопровода большого диаметра и протяженности).
Процесс контроля целостности труб и качества соединения стыков методом опрессовки производится в несколько этапов. На первом этапе выполняют перекрытие и герметизацию испытуемого участка. Перекрытие участка осуществляют с помощью запорных устройств (задвижек или кранов), расположенных в начале и в конце участка. Герметизация участка состоит в перекрытии имеющихся отводов от магистрали и иных каналов для ухода жидкости. На втором этапе испытуемый участок подключают к источнику нагнетающего давления, который способен создать в системе давление на 20–30% большее, чем нормальное рабочее давление (как правило, давление испытания превышает рабочее давление на 25%, т. е. ), причем в качестве такого источника используется либо специальный насос для гидравлических испытаний трубопроводов, либо обычный насос, отвечающий за обеспечение напора в системе.
Прежде чем производить гидравлические испытания трубопровода, проверяют наличие и работоспособность монометров согласно установленной процедуре. И только после этого приступают к самим мероприятиям. При помощи манометра измеряют давление в системе. После того как оно достигнет уровня, гарантирующего полную ликвидацию остаточного воздуха в системе, ее проверяют на утечки. Испытательное давление при проверке на прочность выдерживают в течение 5 минут, после чего его снижают до рабочего и осматривают трубопровод. Если манометр показывает одно и то же давление в течение 30 минут, то герметичность трубопровода считается удовлетворительной, а проверка заканчивается оформлением акта установленного образца. Если же давление начинает уменьшаться, необходимо найти и устранить причину этого явления, как правило, найти утечку жидкости. После устранения утечки испытуемый участок проверяется заново.
Результаты гидравлических испытаний признают удовлетворительными, если за время осмотра давление по манометру не уменьшилось, а в сварных швах фланцевых соединений, корпусах и сальниках арматуры не обнаружено течи и запотевания.