A гидростатические испытания резервуара использует воду для проверки герметичности границ готового резервуара, осадочных деформаций (где применимо) и видимых утечек под заданным напором жидкости или испытательным давлением. Это не просто “заполнить и посмотреть, что будет”. Правильное испытание зависит от того, является ли резервуар атмосферным, низкого давления или имеет заводской штамп соответствия стандарту; имеют значение его расчетная основа, опоры, фундамент, материалы, покрытия и условия на объекте. Покупатели должны требовать утвержденную процедуру, откалиброванные приборы, безопасные системы наполнения и опорожнения, контрольные точки инспекции и подписанный отчет, привязанный к серийному номеру резервуара. Эта статья является руководством по закупкам и оформлению документации, а не заменой действующего нормативного кодекса или расчету испытаний проектного инженера.
Определить границы испытания и нормативную базу
Для начала необходимо определить тип резервуара, норматив или стандарт проектирования, расчетный уровень жидкости, удельный вес, пределы давления и вакуума, а также установить, проводится ли испытание на производственном участке или после монтажа. Открытый атмосферный резервуар, заполненный до заданного уровня, испытывается иначе, чем сосуд под давлением. Ни в коем случае не применяйте общий коэффициент повышения давления к атмосферному резервуару. Перечислите все патрубки, люки, временные заглушки, прокладки, присоединения приборов, вентиляционные отверстия, переливные отверстия и сливные отверстия, входящие в границы испытания. Отметьте на чертеже исключенные из испытания трубопроводы и устройства.
Необходимо подтвердить качество воды и её совместимость с материалом резервуара, облицовкой, сварными швами, а также с условиями дальнейшей эксплуатации. При реализации проектов с использованием нержавеющей стали может потребоваться соблюдение ограничений по содержанию хлоридов, контроль времени контакта, оперативный слив и сушка. Для резервуаров с внутренней облицовкой перед погружением в воду может потребоваться подтверждение полного отверждения покрытия. Владелец должен определить, как будет добываться, храниться, анализироваться и сбрасываться испытательная вода. Процедура, заканчивающаяся “сливом до уровня земли”, является неполной в тех случаях, когда действуют экологические нормы или существуют опасения относительно загрязнения окружающей среды.
Перед засыпкой проверьте конструкцию и фундамент
Вода имеет большой вес: примерно 1 000 кг на кубический метр при температуре, близкой к комнатной. Полная испытательная нагрузка может превышать эксплуатационную нагрузку, если плотность хранящегося продукта ниже. Проверьте фундамент, плиту, опорные седла, анкера, временные опоры, а также условия подъема или транспортировки с учетом предполагаемого уровня наполнения. Для вертикальных резервуаров, монтируемых на месте, действующий стандарт может требовать установки геодезических точек и мониторинга осадки. Для горизонтального резервуара, прошедшего испытания на заводе, убедитесь, что опоры и пол способны выдержать вес заполненного резервуара без непреднамеренного сжатия или деформации.
Во время испытания трубопроводы не должны создавать неконтролируемых нагрузок. Временные шланги должны быть оснащены фитингами, рассчитанными на номинальное давление, а также средствами фиксации и проложены таким образом, чтобы не создавать опасности спотыкания и не приводить к неожиданному сифонированию. Сохраняйте вентиляционные отверстия открытыми, если только утвержденная процедура явно не требует создания давления и емкость не рассчитана на это. Длинная горизонтальная конструкция, показанная на Резервуар для смолы на 40 000 л показывает, почему перед заполнением необходимо провести проверки опоры и доступа; сама по себе фотография не определяет утвержденный уровень испытания или давление.
Утвердить пошаговую процедуру
В письменной процедуре должны быть указаны: цель испытания, его рамки, ссылки на чертежи, круг ответственности, требования к воде, скорость наполнения, заданный уровень или давление, время стабилизации, продолжительность выдержки, последовательность проверок, допустимые корректировки, критерии приемки, метод слива, сушка и восстановление. В ней должны быть перечислены откалиброванные манометры и приборы измерения уровня с указанием диапазонов измерения и номеров сертификатов. При измерении давления следует использовать приборы, диапазон которых обеспечивает достаточную разрешающую способность при испытательном значении; манометр с завышенным диапазоном может технически показывать отклонения, но давать недостоверные результаты.
Определите погодные ограничения для проведения работ на открытом воздухе и порядок регистрации температурных показателей. Изменения температуры могут влиять на давление, объем воды, конденсацию и интерпретацию результатов. В случае резервуаров, расположенных на возвышенностях, или крупных резервуаров на объекте планы действий в чрезвычайных ситуациях должны предусматривать меры на случай повреждения шлангов, деформации фундамента, внезапной утечки и контролируемого слива воды. Оградите территорию и не допускайте нахождения персонала на вероятных путях распространения утечки. Общие требования Управления по безопасности и гигиене труда США (OSHA) требования по контролю над опасными источниками энергии имеют отношение к планированию мер изоляции на рабочих местах, подпадающих под действие данного проекта, однако план безопасности проекта должен учитывать конкретное оборудование и юрисдикцию.
Проверить до того, как поступит первый литр
Перед началом испытаний необходимо провести полный контроль размеров, сварных швов и визуальный осмотр. Убедитесь, что протоколы осмотра и акты о завершении ремонтных работ приняты. Проверьте, чтобы временные заглушки имели надлежащий номинальный расчет, были оснащены прокладками, закреплены болтами и маркированы; чтобы к сливным отверстиям был обеспечен доступ; а также чтобы верхняя часть была надежно вентилирована. Снимите или изолируйте приборы, не допускающие погружения в жидкость или воздействия испытательного давления. Убедитесь, что покрытия, изоляция или облицовка не закрывают участки, которые необходимо осмотреть. Гидростатическое испытание не должно использоваться для компенсации неполноты проверки сварных швов.
Зафиксируйте исходные размеры и показания измерительных приборов там, где это необходимо. Сфотографируйте критически важные стыки, опоры и сухое основание. Проверьте состояние калибровки приборов и идентификационные данные резервуара. Проведите инструктаж перед испытанием, чтобы оператор, контролирующий подачу воды, инспектор и ответственный за технику безопасности понимали условия остановки испытания. Типичные условия остановки включают ненормальное движение опор, неожиданную деформацию, повреждение фундамента, неконтролируемую утечку, заблокированную вентиляцию или поведение приборов, препятствующее надежному контролю.
Наполняйте медленно и наблюдайте поэтапно
Подавайте воду из контролируемого места, одновременно обеспечивая выход вытесненного воздуха. Поэтапное наполнение позволяет проверить нижние патрубки, донные швы, опоры и осадку до достижения полной загрузки. В утвержденной процедуре должны быть указаны уровни наполнения каждого трюма и сведения, которые необходимо регистрировать. Следует избегать быстрого наполнения, которое вызывает гидравлические удары, приводит к задержке воздуха или не позволяет провести осмотр. При использовании насосов необходимо знать их максимальное давление отключения и обеспечить соответствующее регулирование; определяющим фактором является предельное давление в резервуаре, а не производительность насоса.
Утечки на временных штуцерах необходимо отличать от утечек в постоянном контуре, но нельзя игнорировать ни те, ни другие. Безопасно остановитесь, при необходимости снизьте уровень, выполните ремонт по утвержденному методу и задокументируйте происшествие. Не подтягивайте соединения и не выполняйте сварочные работы на заполненном резервуаре, если это прямо не разрешено утвержденной инженерной процедурой. Никогда не заходите внутрь заполненного резервуара. Для полевых резервуаров проверяйте показания осадки на заданных этапах и приостанавливайте работы, если неравномерное смещение превышает проектные критерии.
Удерживайте, проверяйте и фиксируйте фактическое состояние
При достижении заданного уровня или давления дайте системе стабилизироваться в соответствии с требованиями, после чего начните официальное удержание. Зафиксируйте время начала и окончания, температуру воды, условия окружающей среды, уровень жидкости или давление, идентификационный номер манометра, визуальное состояние и показания контрольных приборов. Осмотрите швы корпуса, торцевые крышки, патрубки, люки, сливные отверстия, арматуру и доступные к креплениям. Сухая внешняя поверхность облегчает обнаружение утечек; конденсат и ранее пролитая наполнительная вода могут вызывать ложные показания, поэтому очистите и повторно проверьте сомнительные участки.
Критерии приемки должны основываться на определяющих проектных условиях и утвержденной проектной документации. “Отсутствие видимых утечек” может быть одним из требований, но не единственным. Важное значение могут иметь также осадка, деформация, устойчивость к давлению или состояние покрытия. В опубликованных материалах ASME содержится специальное обсуждение гидростатические испытания резервуара; покупателям следует получить и руководствоваться фактическим стандартом или нормативом, предъявляемым к их резервуару, а не рассматривать статьи из вторичных источников в Интернете в качестве технических характеристик.
Слив без создания вакуума или нарушения устойчивости
Контролируемый слив является частью испытания. Обеспечьте открытие достаточных вентиляционных отверстий, чтобы при сливе не создавался вакуум в резервуаре, не рассчитанном на это. Направьте воду в утвержденное место сбора, контролируйте перемещение шлангов и предотвращайте эрозию или затопление вокруг фундаментов. Для крупных резервуаров может потребоваться установка максимальной скорости слива с целью защиты самого резервуара, фундамента или системы отвода. Следите за состоянием опор и осадкой по мере снятия нагрузки. Убедитесь, что временные клапаны или заглушки не удерживают воду в патрубках или рубашках.
После слива удалите остатки воды из низких точек и высушите внутреннюю поверхность до указанного состояния. Для резервуаров из нержавеющей стали, предназначенных для гигиенических целей, использования в условиях, чувствительных к кислороду, или в средах, вступающих в реакцию с водой, могут требоваться особо строгие критерии сушки и консервации. Проведите осмотр на наличие мгновенной ржавчины, пятен, повреждений покрытия, мусора или остатков воды. Установите постоянные прокладки, приборы, вентиляционные отверстия и запорные устройства с ведением контролируемой документации. Если после этого предвидится пассивация, согласуйте качество воды и последовательность окончательной обработки поверхности с Технические условия пассивации резервуаров.
Контрольный список документов для покупателя
| Запись | Минимум полезного контента | Проверка покупателя |
|---|---|---|
| Утвержденная процедура | Граница, цель, этапы, удержание, безопасность, слив и приемка | Соответствие резервуара и управляющей базы |
| Список инструментов | Идентификационный номер, диапазон, точность и срок действия калибровки | Подходящее разрешение и действующие сертификаты |
| Рекорд по воде | Источник, качество результатов, объем и температура | Совместимость с материалами и план утилизации |
| Журнал осмотра | Времена, этапы, показания, наблюдения и подписи | Все контрольные точки пройдены |
| Отчет по результатам опроса | Исходные и поэтапные показания, где это применимо | В рамках утвержденных критериев |
| Запись о реставрации | Сушка, временное удаление элементов, окончательное закрытие | Готово к отгрузке или вводу в эксплуатацию |
Что должно быть указано в сертификате испытаний
Полезный сертификат определяет производителя, заказчика, проект, позицию резервуара (тег) и серийный номер, ревизию чертежа, регламентирующую процедуру и ревизию, дату и место испытаний, испытательную среду, целевой и достигнутый уровень или давление, продолжительность выдержки, температуры, манометры, свидетелей, результаты, отклонения, ремонты, статус повторных испытаний и подписи о финальном принятии. Приложите сертификаты калибровки, анализ воды, где это указано, листы осмотра, фотографии и контрольный список восстановления. Однострочная декларация без прослеживаемых показаний не должна закрывать договорную точку контроля.
Свяжите отчет с исполнительной технической документацией и списком открытых отклонений. Если производился ремонт, включите утвержденный метод ремонта, контроль и объем повторных испытаний. Руководство по документации FAT обеспечивает более широкий контекст для записей о поставщиках, в то время как диапазон емкости резервуаров отображает доступные категории оборудования. Ни то, ни другое не заменяет проектно-специфическую основу гидравлических испытаний.
Обучающее видео
Это учебное видео содержит общее визуальное введение в гидростатические испытания. Оно не устанавливает допустимое испытательное давление или процедуру для конкретного резервуара для хранения.
Посмотреть объяснение гидростатических испытаний на YouTube. Проверяйте обучающие материалы перед использованием.
Часто задаваемые вопросы
Можно ли проводить испытания атмосферного резервуара под давлением так же, как сосуда под давлением?
Нет. Используйте только те условия испытаний, которые предусмотрены проектной основой резервуара и действующим стандартом. Приложение произвольного давления может повредить или разрушить резервуар атмосферного давления.
Зачем фиксировать показатели качества воды для резервуара из нержавеющей стали?
Химический состав воды, время контакта, дренаж и сушка могут влиять на риск появления пятен и коррозии. Специалист проекта по материалам должен установить соответствующие пределы.
Достигается ли подтверждение безопасности смонтированной системы успешным прохождением заводских гидравлических испытаний?
Нет. Опоры оборудования, нагрузки на трубопроводы, вентиляционные отверстия, приборы, средства управления и монтажные стыки по-прежнему требуют пусконаладочных проверок.
