Испытание резервуаров для хранения на герметичность следует проверить указанную границу методом, способным обнаруживать значимые дефекты, не подвергая атмосферный сосуд, футеровку, прокладку или работника неподходящим условиям испытаний. Заводские и приемочные испытания на объекте часто требуют разного объема: в заводских условиях можно проверить доступные сварные швы изготовления в контролируемых условиях, в то время как на объекте необходимо подтвердить монтажные соединения, стыки трубопроводов, приборы, вентиляционные отверстия, опоры и окончательные замыкающие элементы. Надежный план определяет границу испытаний, метод, чувствительность, среду, предел давления или вакуума, стабилизацию, доступ для осмотра, критерии приемки, правила ремонта и повторных испытаний, а также прослеживаемую документацию.
Начните с вопроса об утечке, а не об инструменте
Спросите, что именно необходимо продемонстрировать. Речь идет о грубой утечке из сварного корпуса, просачивании через штуцер, потере продукта через прокладку, попадании загрязнений в гигиенический резервуар, выходе паров из системы с летучей жидкостью или долгосрочном выбросе из установленного резервуара? Различные вопросы требуют различных методов. Заполнение водой может выявить видимую утечку жидкости, но может не показать небольшой путь для газа. Испытание с мыльной пеной позволяет локализовать доступную утечку газа, но может оказаться непригодным на загрязненной, горячей, несовместимой или труднодоступной поверхности. Метод с использованием гелиевого масс-спектрометра может быть высокочувствительным, но требует соответствующей подготовки и критериев приемки.
Перед выбором оборудования укажите требуемый обнаруживаемый уровень утечки или практическое обоснование приемки. “Герметичность” не является измеримым критерием. Для многих изготовленных в цеховых условиях атмосферных резервуаров в контракте может требоваться отсутствие видимых утечек при заданном гидростатическом напоре плюс регламентированный контроль сварных швов. Для высокогерметичного вакуумного или напорного оборудования может потребоваться количественно определенная скорость утечки газа. Проектировщик резервуаров и владелец должны выбрать этот базис; подрядчик по испытаниям не должен подменять его наиболее удобным прибором.
Соблюдайте ограничения резервуара по избыточному давлению и вакууму
Резервуары для хранения под атмосферным давлением могут быть повреждены неожиданно малым избыточным давлением или вакуумом. Никогда не подавайте давление в резервуар только потому, что доступен сжатый воздух. Уточните максимально допустимое внутреннее и внешнее давление, временные показатели заглушек, состояние вентиляционных отверстий и вероятный путь отказа. Используйте регулируемую подачу, предохранительные устройства, изоляцию, калиброванные манометры с достаточной разрешающей способностью и письменную последовательность действий. Пневматическая энергия может быть опасной, поскольку сжатый газ аккумулирует энергию; гидростатические методы обычно аккумулируют меньше энергии при том же давлении, однако нагрузка от воды и дренаж создают другие опасности.
Не допускайте нахождения персонала вблизи временных заглушек, лазов, шлангов и соединений, которые могут внезапно разгерметизироваться. Не стойте на линии установки заглушек. Проверяйте правильность затяжки болтов и установки прокладок. Если для доступных швов применяется вакуумно-камерный метод, контролируйте локальный вакуум и проверяйте уплотнение оборудования. Если предполагается испытание методом падения давления, учитывайте стабилизацию температуры и изменение объема; падение давления не обязательно означает утечку, а стабильное давление не доказывает, что каждый участок был проверен.
Сравните методы практических цеховых испытаний
| Метод | Полезно для | Основные ограничения |
|---|---|---|
| Гидростатическое заполнение | Видимая утечка жидкости, конструктивная нагрузка, где это указано | Большая водная нагрузка, проблемы с сушкой и качеством воды |
| Мыльный раствор пониженного давления | Локализация доступных газовых путей в сварных швах и соединениях | Требуется безопасный контроль давления и совместимый раствор |
| Вакуумная камера | Доступные плоские или полого изогнутые сварные швы | Покрытие и герметичность зависят от геометрии поверхности |
| Падение давления или вакуума | Скрининг с общим замкнутым контуром | Температура и объем могут маскировать утечку или имитировать ее |
| Трассерный газ | Локализация или количественное определение с повышенной чувствительностью | Требуются обученные операторы, контролируемый фон и процедура |
| Капиллярный контроль | Поверхностные разрывы в чистом непористом материале | Это метод неразрушающего контроля, а не полноценное испытание резервуара на герметичность |
Ни один метод по отдельности не охватывает автоматически все дефекты. План может включать комбинацию контроля сварных швов, локальных испытаний на герметичность и финального испытания контура. Не следует путать радиографический контроль, ультразвуковой контроль, магнитопорошковый контроль или капиллярный контроль с доказательством общей герметичности; каждый из них имеет определенное назначение и ограничения. Утвержденный план контроля и испытаний должен указывать, какой метод закрывает каждое требование к качеству.
Подготовьте границу и поверхность
Используйте последний чертеж, чтобы отметить включенные и исключенные соединения. Перечислите временные заглушки, установленные клапаны, прокладки, приборы, предохранительные устройства, рубашки, змеевики и пространства с двойными стенками. Рубашка и камера продукта являются отдельными границами и могут иметь разные пределы. Очистите внешние сварные швы, чтобы пузырьки, влага, масло или окалина не скрывали дефекты. Удалите изоляцию или облицовку с требуемых для осмотра участков. Убедитесь, что внутренние перегородки или погружные трубы не создают изолированных карманов или не задерживают испытательную среду.
Перед испытанием завершите необходимые проверки сварных швов и закройте оформленные документально ремонтные работы. Проверьте калибровку, работу регулятора, предохранительные устройства, состояние шлангов и совместимость испытательного раствора. Установите температуру окружающей среды и сосуда и обеспечьте ее стабилизацию, если метод зависит от давления. Задокументируйте исходные сухие условия с помощью фотографий. Перед началом испытаний следует провести инструктаж, на котором определяются руководитель испытаний, инспектор, наблюдатели, опасная зона, условия прекращения испытаний, маршрут сброса давления и порядок действий в аварийных ситуациях.
Используйте контролируемое испытание пузырькового метода при низком давлении правильно
Там, где это допускается конструкцией резервуара и утвержденной процедурой, для обнаружения утечек в доступных сварных швах, штуцерах, крышках, резьбовых или фланцевых соединениях может использоваться газ низкого давления с применением совместимого мыльного раствора. Повышайте давление постепенно с помощью регулятора, ни в коем случае не подавая его напрямую из незащищенного источника заводского сжатого воздуха. Проверьте исправность предохранительных устройств и не превышайте установленный для сосуда предел. Наносите раствор систематически, выдерживайте указанное время и отличайте образующиеся пузырьки от пены, возникающей при нанесении кистью или распылении.
Отметьте и сфотографируйте подтвержденные индикации без дальнейшего повышения давления. Перед ремонтом безопасно сбросьте давление. Тщательно смойте раствор после завершения, особенно с нержавеющих или гигиенических поверхностей, и восстановите обработку поверхности, если ремонт требует шлифовки или сварки. Повторите процедуру на поврежденном участке и на любой более широкой зоне, требуемой регламентом. Запись “пузыри не обнаружены” является недостаточной, если в ней не указаны давление, время выдержки, раствор, места расположения, инспектор и условия.
Запланировать приемку сайта отдельно
Транспортировка, подъём, устройство фундамента, полевая сварка, подключение трубопроводов, монтаж контрольно-измерительных приборов и изоляция могут изменить границы после успешных заводских испытаний. В генплане должно быть указано, что именно подлежит повторной проверке и какие новые соединения требуют тестирования. Перед заполнением жидкостью проверьте опоры резервуара и нагрузки на трубопроводы. Убедитесь в исправности обычных и аварийных дыхательных клапанов, переливов, дренажей, уровнемеров и интерфейсов систем обнаружения утечек. Для резервуара с двойными стенками убедитесь, что путь межстенного контроля свободен и датчик способен зафиксировать заданное состояние.
Обнаружение утечек из подземных резервуаров является специализированной нормативно-правовой областью. Агентство по охране окружающей среды США описывает многочисленные методы и аспекты их применения в своем руководство по обнаружению утечек для подземных резервуаров-хранилищ. Это руководство не следует слепо применять к наземному технологическому резервуару из нержавеющей стали, но оно иллюстрирует важный принцип: испытания резервуара на герметичность и непрерывное обнаружение утечек — это разные средства контроля. Успешное прохождение приемочных испытаний не заменяет эксплуатационный контроль.
Разделите заводские приемочные испытания и текущий мониторинг
Заводские испытания на герметичность или испытания при вводе в эксплуатацию дают представление о состоянии в определенный момент времени при определенном наборе условий. Они не позволяют предсказать каждую будущую поломку прокладки, механизм коррозии, ударное воздействие, избыточное давление или ошибку оператора. Владельцу необходима программа осмотра и технического обслуживания, основанная на степени опасности продукта, конструкции резервуара, его возрасте, условиях окружающей среды, юридических требованиях и истории эксплуатации. Могут потребоваться плановые обходы, сверка запасов, межстенный мониторинг, аварийная сигнализация, проверка на коррозию или проверки целостности.
Для химической службы вторичная герметизация и планирование действий в чрезвычайных ситуациях остаются необходимыми даже после успешного прохождения испытаний резервуаром. контрольный список мер безопасности при хранении химикатов охватывает операционные меры защиты, в то время как руководство по проектированию резервуаров для хранения химикатов учитывает материалы, вентиляцию и параметры герметичности. Испытание на утечку является одним из проверочных мероприятий в рамках этой более крупной системы.
Правила приема и ремонта
Определите, что представляет собой браковочный признак для каждого метода. Видимая утечка жидкости, непрерывный рост пузырьков, количественная скорость утечки газа-трассера выше заданного предела или падение давления за пределами скомпенсированного критерия могут послужить причиной брака, однако точные критерии должны быть утверждены до начала испытания. Не удаляйте данные, выполняя ремонт в первую очередь и оформляя документацию позже. Создайте акт о несоответствии, привязанный к схеме расположения, расследуйте причину, утвердите ремонт, выполните требуемый неразрушающий контроль, восстановите покрытия или пассивацию и повторите требуемый объем испытаний.
Будьте осторожны с герметиками. Нанесение средства снаружи на протекающий сварной шов может скрыть признак проблемы, не устраняя производственный дефект, а сам герметик может оказаться несовместимым с хранимой жидкостью. Любой герметик, замена прокладки или уплотнитель резьбы должны входить в систему утвержденных материалов. Ремонт сваркой требует применения аттестованных технологических процессов и квалифицированного персонала. Итоговая документация должна отражать первоначальное повреждение, ссылку на ремонт, условия повторного испытания и приемку, а не только положительный результат повторного испытания.
Документация, которую должны запрашивать покупатели
Пакет исполнительной документации должен включать утвержденную процедуру, идентификационные данные резервуара и чертежа, эскиз границ, меры управления рисками, перечень приборов и калибровок, испытательную среду, условия окружающей среды, поэтапные показания приборов, карту контроля, фотографии, индикации, ссылки на несоответствия и ремонт, результаты повторных испытаний, окончательный сброс давления или дренаж, контрольный список восстановления и подписи свидетелей. Для методов с использованием газом-трассером или приборов необходимо включить модель оборудования, проверку чувствительности, фоновое показание, стандарт калибровки и квалификацию оператора (где это требуется).
Сравните запись с заказом на покупку перед выпуском. Убедитесь, что испытанная конфигурация соответствует отправляемой и что временные компоненты удалены. Для резервуаров, контактирующих с продуктом, проверьте очистку и консервацию после испытаний. Для оборудования из диапазон емкости резервуаров, укажите требования к испытаниям на герметичность для фактически заказанной конфигурации; категория каталога не может определять метод или критерии приемки.
Обучающее видео
Этот обучающий видеоматериал, созданный при поддержке Агентства по охране окружающей среды (EPA), знакомит с требованиями к обнаружению утечек из подземных резервуаров-хранилищ. Он включен в качестве разъяснения различий между разовым испытанием на герметичность и непрерывным обнаружением утечек и не является процедурой заводских испытаний для изображенных здесь резервуаров.
Посмотрите обучающее видео по проверке на герметичность на YouTube.
Часто задаваемые вопросы
Является ли гидростатическое испытание тем же самым, что и испытание на герметичность?
Гидростатическое испытание может выявить утечки, а также проверить поведение конструкции под нагрузкой жидкости, однако оно может не соответствовать всем требованиям к чувствительности обнаружения утечек. Базовые проектные требования должны определять назначение и критерии приемки.
Можно ли подключать цеховой воздух напрямую к атмосферному резервуару?
Нет. Атмосферные резервуары могут выдерживать очень небольшое давление. Любое пневматическое испытание требует разработанной процедуры, соблюдения норм, защиты от избыточного давления, калиброванных измерений и строгого соблюдения пределов резервуара.
Исключает ли успешное заводское испытание необходимость проведения испытаний на объекте?
Нет. Монтаж создает новые соединения и потенциальные повреждения. План пусконаладочных работ должен определять, какие границы и стыки требуют проверки на объекте.
