Проведение гидравлических испытаний тепловых сетей. Испытания тепловых сетей

Общие сведения

На основании Правил технической эксплуатации тепловых энергоустановок (утв. приказом Минэнерго РФ от 24 марта 2003 г. N 115) предприятия тепловых сетей при эксплуатации систем тепловых сетей должны обеспечить надежность теплоснабжения потребителей, подачу ему теплоносителей (воды и пара) с расходом и параметрами в соответствии с температурным графиком регулирования и перепадом давления на вводе.

В процессе эксплуатации все действующие тепловые сети должны подвергаться испытаниям на прочность и плотность для выявления дефектов не позже, чем через две недели после окончания отопительного сезона.

Гидравлические испытания трубопроводов водяных тепловых сетей с целью проверки прочности и плотности следует проводить пробным давлением с внесением результатов в акт.

Давление пробное - избыточное давление, при котором должно производиться гидравлическое испытание тепловых энергоустановок и сетей на прочность и плотность.

Минимальная величина пробного давления при гидравлическом испытании составляет 1,25 рабочего давления, но не менее 0,2 МПа (2 кгс/см 2).

Максимальная величина пробного давления устанавливается расчетом на прочность по нормативно-технической документации, согласованной с Госгортехнадзором России. Величину пробного давления выбирает предприятие-изготовитель (проектная организация) в пределах между минимальным и максимальным значениями.

Гидравлические испытания осуществляет ответственный за безопасную эксплуатацию тепловых сетей совместно с персоналом, допущенным к эксплуатации тепловых сетей.

Гидравлические испытания

При проведении гидравлических испытаний на прочность и плотность тепловых сетей следует отключать заглушками оборудование тепловых сетей (сальниковые, сильфонные компенсаторы и др.), а также участки трубопроводов и присоединенные тепло-потребляющие энергоустановки, не задействованные в испытаниях.

Испытания на прочность и плотность проводятся в следующем порядке:

испытываемый участок трубопровода отключить от действующих сетей;

в самой высокой точке участка испытываемого трубопровода (после наполнения его водой и спуска воздуха) установить пробное давление (контроль по манометру);

давление в трубопроводе следует повышать плавно;

скорость подъема давления должна быть указана в нормативно-технической документации (НТД) на трубопровод.

Испытания на прочность и плотность проводятся с соблюдением следующих основных требований: измерение давления при выполнении испытаний следует производить по двум аттестованным пружинным манометрам (один - контрольный) класса не ниже 1,5 с диаметром корпуса не менее 160 мм. Манометр должен выбираться из условия, что измеряемая величина давления находится в пределах 2/3 шкалы прибора; испытательное давление должно быть обеспечено в верхней точке (отметке) трубопроводов; температура воды должна быть не ниже 5 °С и не выше 40 °С; при заполнении водой из трубопроводов должен быть полностью удален воздух; испытательное давление должно быть выдержано не менее 10 мин и затем снижено до рабочего; при рабочем давлении проводится тщательный осмотр трубопроводов по всей их длине.

Результаты испытаний считаются удовлетворительными, если во время их проведения не произошло падения давления и не обнаружены признаки разрыва, течи или запотевания в сварных швах, а также течи в основном металле, в корпусах и сальниках арматуры, во фланцевых соединениях и других элементах трубопроводов. Кроме того, должны отсутствовать признаки сдвига или деформации трубопроводов и неподвижных опор.

О результатах испытаний трубопроводов на прочность и плотность составляется акт установленной формы.

Результаты гидравлических испытаний трубопровода на прочность и герметичность считаются удовлетворительными, если во время их проведения не произошло падения давления, не обнаружены признаки разрыва, течи или запотевания в сварных швах, а также течи в основном металле, фланцевых соединениях, арматуре, компенсаторах и других элементах трубопроводов, отсутствуют признаки сдвига или деформаций трубопровода и неподвижных опор.

Содержание раздела

Общие положения. Тепловые сети испытывают на герметичность (плотность) после окончания строительства перед вводом их в эксплуатацию, а затем ежегодно после окончания отопительного периода для выявления дефектов, подлежащих устранению при капитальном ремонте и после окончания ремонта, перед включением сетей в эксплуатацию [ 2 ].

Вновь построенные тепловые сети предварительно испытывают на плотность (опрессовывают) отдельными участками после сварки и укладки трубопроводов на постоянные опоры до перекрытия каналов или засыпки траншей. Испытываемые участки должны иметь свободный доступ для тщательного осмотра и простукивания герметичных соединений.

Окончательные гидравлические испытания всего трубопровода производят вместе с установленным оборудованием (задвижками, компенсаторами, спускными и воздушными крана ми и т.п.). При надземной прокладке теплосети, а также прокладке в проходных канала или коллекторах, обеспечивающих доступ и осмотр трубопроводов во время эксплуатации, испытание проводят один раз после полного окончания монтажа. Задвижки испытывают до их установки на трубопроводе.

При низких температурах наружного воздуха или при отсутствии воды на месте на вновь вводимых в эксплуатацию тепловых сетях (по согласованию с эксплуатирующей организацией) вместо гидравлических испытаний на плотность проводят пневматические испытания согласно правилам СН 298-65.

При испытании тепловых сетей на плотность применяют пружинные манометры класса точности не ниже 1,5 с диаметром корпуса не менее 150 мм, шкалой на номинальное давление около 4/3 измеряемого и ценой деления 0,1 кгс/см 2 . Манометры должны быть опломбированы госповерителем. Не допускается использовать манометры с просроченными пломбами. Для простукивания сварных швов на стыках используют молоток с закругленным бойком массой не более 1,5 кг и ручкой длиной не более 500 мм.

Гидравлические испытания на герметичность вновь сооруженных тепловых сетей. Предварительную проверку герметичности отдельных участков теплосети после их сварки и укладки на постоянные опоры производят в следующем порядке. Испытываемый участок трубопровода изолируют от действующих сетей глухими фланцами или заглушками. Использование задвижек для отключения испытываемого участка от действующей сети не допускается. Подающий и обратный трубопроводы после наполнения водой и спуска воздуха ставят под пробное избыточное давление 16 кгс/см 2 (1,6 МПа) в самой высокой точке прокладки. При этом избыточное давление в нижней точке (при большом перепаде отметок местности) не должно превышать 24 кгс/см 2 (2,4 МПа). В противном случае протяженность испытываемых участков следует сократить. Трубопроводы выдерживают под испытательным давлением в течение времени, необходимого для тщательного осмотра и простукивания стыков, но не менее 10 мин. При простукивании удары следует наносить на расстоянии не менее 150 мм от сварного шва.

Результаты предварительного испытания на герметичность сети считаются удовлетворительными, если во время их проведения не произошло падения давления, а в сварных швах труб не обнаружено признаков разрыва, течи или запотевания. Задвижки перед их установкой на трубопровод испытывают под давлением, принятым для этого трубопровода, но не менее 16 кгс/см 2 (1,6 МПа) для задвижек на подающем и 12 кгс/см 2 (1,2 МПа) на обратном трубопроводах. Задвижки испытывают при двух положениях уплотнительных колец: при открытом положении с заглушенным фланцем задвижки - для проверки плотности сальниковых устройств; при закрытом положении - для проверки плотности притирки колец.

Окончательную проверку герметичности (плотности) тепловых сетей перед вводом их в эксплуатацию выполняют под давлением 1,25 рабочего, но не менее 16 кгс/см 2 (1,6 МПа) в подающем и 12 кгс/см 2 (1,2 МПа) в обратном трубопроводах (в верхней точке сети). Все секционирующие задвижки и задвижки на ответвлениях испытываемой сети при этом должны быть открыты. При температуре наружного воздуха ниже 1°С испытания проводят водой, подогретой до 50-60°С. Для быстрого удаления воды в целях предотвращения ее замерзания предусматривают устройства, обеспечивающие дренаж ее из трубопроводов в течение 1 ч. Продолжительность окончательных испытаний теплосети на герметичность определяется временем, необходимым для ее осмотра, и должна быть не менее 10 мин.

При обнаружении дефектов, требующих для их устранения значительного времени, испытания прекращают, а при температуре наружного воздуха ниже 1°С немедленно опорожняют трубопровод и проверяют, не осталась ли в нижних точках вода. Результаты испытаний считаются удовлетворительными, если во время их проведения не произошло падения давления по манометру и не обнаружены признаки разрыва, течи или увлажнения сварных швов, корпусов и сальников арматуры, фланцевых соединений и т. п.

Пневматические испытания на герметичность вновь построенных тепловых сетей. Пневматические испытания проводят на участках длиной не более 1000 м. При прокладке трассы вне населенных пунктов разрешается в виде исключения испытывать участки длиной 3000 м. Величина испытательного давления при пневматических испытаниях равна рабочему давлению сети с коэффициентом 1,25, но не ниже 16 кгс/см 2 (1,6 МПа) для подающих и 10 кгс/см 2 (1,0 МПа) обратных трубопроводов.

Продолжительность нахождения трубопроводов под испытательным давлением составляет 30 мин., затем давление снижают до 3 кгс/см 2 (0,3 МПа) и трубопроводы осматривают. Места утечек воздуха выявляют путем обмыливания мест соединений, по звуку, одоризацией или задымлением воздуха в трубопроводе. Результаты предварительных испытаний считаются положительными, если при тщательном осмотре труб не обнаружено никаких дефектов в сварных швах, нарушения целости трубопроводов и утечек.

Длительность предварительных испытаний определяется временем, необходимым для тщательного осмотра труб. Выявленные при осмотре дефекты устраняют после снятия избыточного давления в трубопроводе. Окончательные испытания пневматическим способом выполняют после завершения монтажа в следующей последовательности: а) давление в трубопроводе доводят до испытательного и выдерживают в течение 30 мин.; б) при отсутствии признаков нарушения целости трубопровода давление снижают до 0,5 кгс/см 2 (0,05 МПа), при котором его выдерживают в течение 24 ч; в) по истечении срока выдержки устанавливают давление р н, равное 3000 мм вод. ст. по жидкостному манометру, отмечают время начала испытания, а также барометрическое давление р н б мм рт. ст.; г) по истечении времени испытания измеряют давление в трубопроводе р к мм вод. ст. и барометрическое давление р к б мм рт. ст.; д) истинную величину снижения давления (мм вод. ст.) в трубопроводе определяют по формуле

Δp=ν(р н -р к)-13,6(р н б -р к б),

где ν - плотность заполнителя жидкостного манометра (для воды ν=1 г/см 3). При использовании в жидкостном манометре керосина (ν=0,87 г/см 3) высота столба в начале испытания должна быть 3450 мм.

Трубопровод считают выдержавшим окончательное пневматическое испытание, если за время испытания не обнаружено нарушения его целости, а величина падения давления не превышает допустимую величину, приведенную в табл. 5.38.

Таблица 5.38. Продолжительность испытания и допустимая величина падения давления на 1000 м длины трубопровода

Примечание. При различных диаметрах трубопроводов на испытываемом участке общая продолжительность испытаний и допустимое падение давления пропорциональны длине труб каждого диаметра.

Гидравлические испытания на герметичность тепловых сетей и систем теплопотребления, находящихся в эксплуатации. Испытание тепловых сетей на герметичность (плотность) проводят по отдельным отходящим от источника теплоты магистралям. Эти магистрали испытывают целиком или по частям в зависимости от наличия оперативных средств транспорта и связи между дежурным персоналом источника теплоты и бригадой, проводящей испытания, а также от их численности. При испытаниях тепловые пункты потребителей и водоподогревательные установки источника теплоты отключают. Температура воды в трубопроводах в этот период не должна превышать 40°С, а давление должно быть равно рабочему давлению с коэффициентом 1,25, но не ниже 16 кгс/см 2 (1,6 МПа). Необходимое давление обеспечивается сетевым насосом источника теплоты. Предварительно открывают одну или несколько перемычек между подающим и обратным трубопроводами в конце сети из расчета, чтобы расход воды через эти перемычки обеспечивал работу сетевого насоса на ниспадающей части его характеристики.

После включения сетевого насоса и создания циркуляции давление в сети повышают путем постепенного прикрытия задвижки на обратном трубопроводе испытываемой магистрали у коллектора источника теплоты до врезки (по ходу воды) подпиточного трубопровода. При достижении необходимого давления в подающем трубопроводе задвижку на обратном трубопроводе прикрывают до тех пор, пока перепад давлений между подающим и обратным трубопроводами в источнике теплоты не достигнет 1-3 кгс/см 2 (0,1-0,3 МПа). При испытании участков сети, в которых по условиям профиля местности сетевые насосы не могут создать давление, равное 1,25 рабочего, применяют передвижные насосные установки или гидравлические прессы.

В начальный момент испытания подпитка тепловой сети может превысить нормативную величину, что объясняется сжатием имеющегося в сети воздуха. Однако при достаточной герметичности (плотности) сети величина подпитки через 10-15 мин. снижается до нормативной и удерживается на этом уровне. Превышение нормативной величины подпитки (0,1% вместимости испытываемой сети) или тенденция к ее увеличению спустя 10-15 мин. после начала испытаний свидетельствует о сверхнормативной утечке и плохой герметичности сети. В этом случае сетевой насос останавливают, и испытание прекращают до обнаружения места утечки и ее устранения.

Для ускорения проверки герметичности сети и нахождения места утечки в период проверки допускается устранять дефекты в стыках путем чеканки, а также уплотнять сборные и фланцевые соединения с помощью наложения хомутов на резиновых прокладках. По окончании проверки плотности сети обнаруженные дефекты устраняют обычными методами. После устранения всех дефектов проводят повторную проверку герметичности сети. Длительность контрольных испытаний на герметичность (плотность) определяется временем, необходимым для осмотра сети. Сеть считается выдержавшей испытание на герметичность, если при нахождении ее в течение 10 мин. под давлением, равным 1,25 рабочего, подпитка не превышает нормативной величины. Герметичность ответвлений проверяют после восстановления циркуляции воды в магистрали путем установления в них давления, равного давлению в магистральном трубопроводе.

Оборудование тепловых пунктов и все подземные трубопроводы внутриквартальных и внутридворовых сетей после центральных тепловых пунктов, а также трубопроводы и оборудование систем теплопотребления подвергают гидравлическим испытаниям на герметичность при избыточном давлении 1,25 рабочего, но не ниже: а) для элеваторных узлов и водоподогревателей систем отопления и горячего водоснабжения- 10 кгс/см 2 (1 МПа); б) для подземных трубопроводов после тепловых пунктов - 12 кгс/см 2 (1,2 МПа); в) для систем водяного отопления с чугунными отопительными приборами - 7,5 кгс/см 2 (0,75 МПа) в нижней точке системы, а для панельных и конвекторных систем- 10 кгс/см 2 (1,0 МПа); г) для калориферов систем отопления и вентиляции - 9 кгс/см 2 (0,9 МПа); д) для систем горячего водоснабжения, подсоединенных к открытым тепловым сетям,- 7,5 кгс/см 2 (0,75 МПа).

Испытания оборудования тепловых пунктов, теплопроводов от центральных тепловых пунктов и систем теплопотребления проводят в следующем порядке: а) после наполнения трубопроводов или систем и полного удаления воздуха через воздухоспускные устройства из всех верхних точек давления в трубопроводах доводят до рабочего и выдерживают в течение времени, необходимого для тщательного осмотра сварных и фланцевых соединений, оборудования, арматуры и т. п., но не менее 10 мин; б) если в течение этого времени не обнаружены дефекты или утечки, давление доводят до испытательного.

Результаты гидравлических испытаний считаются удовлетворительными, если во время их проведения: а) в сварных швах труб, фланцевых соединениях, корпусах арматуры и т. п. не обнаружены признаки разрыва, течи или потения; б) при испытании оборудования тепловых пунктов и отходящих от них теплопроводов дворовых и квартальных сетей в течение 10 мин. не произошло падения давления. При испытании систем панельного отопления падение давления в течение 15 мин допускается не более 0,1 кгс/см 2 (0,01 МПа).

Окрашивание сетевой воды позволяет определить места ее утечки в коммуникациях действующих ТЭЦ, котельных, тепловых сетях, подогревателях горячего водоснабжения, выявить скрытые перемычки между тепловыми сетями и системами теплопотребления при независимой схеме присоединения, обнаружить водоразбор из закрытых систем теплоснабжения, а также содержание сетевой воды в затопленных грунтовыми и поверхностными водами каналах и камерах. Применять краситель можно только с разрешения Главного санитарного врача города или населенного пункта. Одним из требований, предъявляемым к красителю, является возможность его обнаружения при незначительной концентрации.

В качестве индикатора утечки сетевой воды применяют флуоресцеин-натрий (уранин) чистый (С 20 Н 10 Na 2 О 5) (ТУ 6-09-2281-77, выпускаемый Березниковским химическим заводом. Допускается также применять технический флуоресцеин (С 20 Н 12 О 5). Уранин - желто-коричневый порошок, растворяется в воде с желтой окраской и интенсивной зеленой флуоресценцией. При подкислении флуоресценция исчезает, при подщелачивании появляется вновь. Применяется как адсорбционный или флуоресцентный индикатор. Флуоресцеин - желтовато-красный или красный кристаллический порошок не растворяемый в воде, эфире, хлороформе, бензоле. Растворяется при нагревании в спирте, ацетоне, уксусной кислоте. Хорошо растворяется в едких щелочах, образует желто-красный раствор, обладающий интенсивно-зеленой флуоресценцией в ультрафиолетовых лучах. Использование уранина предпочтительнее благодаря хорошей растворимости. В системах Мосэнерго, Челябэнерго применяют флуоресцеин.

Для приготовления водорастворимой соли флуоресцеина необходимо на 100 кг флуоресцеина взять 20 л 42%-го раствора щелочи (12,5 кг 100%-го NaОН) и 250 л воды.

Рабочий раствор вводят в линию подпиточной воды перед деаэратором или в бак подпиточной воды теплосети. Необходимое время дозирования определяется из условия равномерного распределения флуоресцеина в сетевой воде с учетом длины магистральных трубопроводов. Количество флуоресцеина рассчитывают, исходя из объема воды в трубопроводах теплосети с учетом расхода подпиточной воды за период проведения испытаний.

Рабочая концентрация флуоресцеина в сетевой воде составляет 1,0-1,5 г/м 3 и ее следует поддерживать в течение 2-5 сут., необходимых для проверки всех возможных мест утечки сетевой воды. Скорость дозирования и расход раствора флуоресцеина контролируют с помощью расходомера (ротаметра) или по изменению уровня в баке рабочего раствора флуоресцеина.

Отбор проб воды у потребителей, в камерах и каналах тепловых сетей, после очистных сооружений промышленных предприятий, из систем горячего водоснабжения осуществляет персонал теплосети по специально составленному графику. Перед отбором проб из системы горячего водоснабжения понижают давление водопроводной воды, для чего отключают насосы в тепловом пункте или частично закрывают задвижки. Наличие флуоресцеина в пробах определяют по видимой окраске воды или (для малых концентраций индикатора) с помощью специального прибора - источника ультрафиолетовых лучей.

После завершения строительно-монтажных работ тепловые сети перед сдачей их в эксплуатацию подвергаются испытаниям на прочность и герметичность давлением воды (гидростатический метод) или воздуха (манометрический метод). При испытании проверяются герметичность и прочность сварных швов, труб, фланцевых соединений, арматуры и линейного оборудования (сальниковых компенсаторов , грязевиков и пр.).

Перед испытанием трубопроводов необходимо выполнить сле-дующие вспомогательные работы и организационные мероприя-тия:

проверить сроки действия согласований технологической схемы испытаний трубопроводов и в случае необходимости пере-согласовать проект производства работ с эксплуатационными службами и произвести оплату за отпуск теплофикационной или питьевой воды для заполнения трубопроводов;
проверить проект-ное положение подвижных опор;
надежно закрепить неподвижные опоры и засыпать их грунтом;
отключить заглушками испытыва-емые трубопроводы от действующих или уже сданных в эксплуа-тацию и от первой запорной арматуры, установленной в здании;
установить заглушки на концах испытываемых трубопроводов, а вместо сальниковых компенсаторов и секционирующих задвижек установить временно «катушки»;
присоединить пресс и трубопро-вод к источнику водоснабжении и установить манометры;
обес-печить на всем протяжении испытываемых трубопроводов доступ для внешнего осмотра и осмотра сварных швов на время прове-дения испытаний;
открыть полностью арматуру и байпасные ли-нии.

Для испытаний гидростатическим методом применяют гидрав-лические прессы, поршневые насосы с механическим или элект-рическим приводом. При выполнении испытаний на прочность и герметичность давление измеряют по аттестованным и апломби- рованным пружинным манометрам (не менее двух — один конт-рольный) класса не ниже 1,5 с диаметром корпуса не менее 160 мм и шкалой с номинальным давлением, равным 4 / 3 измеряемого.

Испытание водяных тепловых сетей гидростатическим методом производится пробным давлением, равным 1,25 рабочего, но не менее 1,6 МПа. Рабочее давление определяется давлением тепло-носителя на подающем трубопроводе ТЭЦ или котельной. При крутом профиле испытываемой сети избыточное давление в ниж-них точках не должно превышать 2,4 МПа. В противном случае испытание необходимо проводить по отдельным участкам. Испы-тание гидростатическим методом трубопроводов, уложенных в траншею при непроходных каналах, производится в два приема: предварительное и окончательное.

При предварительном испытании проверяют прочность и герме-тичность сварных швов и стенок трубопровода до установки арма-туры и линейного оборудования. До предварительного испытания теплопровод нельзя закрывать строительными конструкциями и засыпать. Предварительное испытание теплопроводов гидростати-ческим методом производится на небольших участках длиной не более 1 км, а также при прокладке в футлярах и гильзах.

Если теплопровод выполнен из труб с продольным или спи-ральным швом, то испытания проводят до устройства на трубо-проводе тепловой изоляции. Если же теплопровод сварен из цель-нотянутых бесшовных труб, то его испытание может производить-ся и после устройства тепловой изоляции при условии, чтобы сварочные стыки были свободны от изоляции и находились в мес-тах, доступных для осмотра.

При окончательном испытании строительство теплопровода должно быть полностью закончено в соответствии с проектом. При испытании проверяют места соединения отдельных участков (если предварительно теплопровод испытывался частями), сварные швы арматуры и линейного оборудования, плотность фланцевых соединений, корпусов линейного оборудования.

При наполнении трубопроводов водой и при спуске воды после испытания воздушные краны, устанавливаемые в высших точках профиля трубопровода, должны быть полностью открыты, а спуск-ные краны, обеспечивающие спуск воды не более чем за час, за-крыты. Чтобы вытеснить воздух из труб, водопровод подводят к нижней точке трубопровода.

Пробное давление во время испытания гидростатическим мето-дом выдерживают в течение времени, необходимого для визуаль-ного осмотра стыков, но не более 10 мин. Если во время испыта-ния пробным давлением не будет обнаружено по манометру па-дения давления, течей и запотевания сварных швов, то давление в испытываемом участке трубопровода снижают до рабочего, а тру-бопровод повторно осматривают. Результаты испытаний считают-ся удовлетворительными, если в течение всего времени испытания не обнаруживается падения давления по манометру, течи и запо-тевания сварных швов, разрывов, признаков сдвига или деформа-ций конструкций неподвижных опор. При появлении во время испытаний гидростатическим методом неплотностей в швах ис-правление их с помощью чеканки запрещается. Обнаруженные дефектные места вырубаются, зачищаются и свариваются вновь, после чего производится повторное испытание.

Испытание пневматическим методом. При низких температурах наружного воздуха и отсутствии подогретой воды для испытания трубопроводов строительно-монтажная организация может по со-гласованию с заказчиком и эксплуатационниками провести ис-пытание пневматическим методом. Испытание пневматическим методом проводят в следующей последовательности: очищают и продувают трубопровод; устанавливают заглушки и манометры; присоединяют компрессор к трубопроводу; наполняют трубопро-вод воздухом до заданного давления, приготовляют мыльный рас-твор; осматривают трубопровод, промазывают места соединения мыльным раствором и отмечают дефектные места; устраняют об-наруженные дефекты; повторно испытывают трубопровод; спус-кают воздух из трубопровода; отсоединяют компрессор от трубо-провода и снимают заглушки и манометры.

Неплотности на трубопроводе определяют по звуку просачи-вающегося воздуха, по пузырям, образующимся в месте утечки, если стыки и другие сварные соединения покрыты мыльным рас-твором, или по запаху, если к воздуху, подаваемому от компрессо-ра в трубопровод, добавляют аммиак, метил меркаптан и другие газы с резким запахом.

Наибольшее распространение получил способ проверки не-плотности трубопровода при его испытании пневматическим спо-собом с использованием мыльного раствора (100 г хозяйственного мыла растворяют в 1 л воды). В городских условиях испытание трубопроводов пневматическим методом производится на участке длиной не более 1000 м.

Вне населенных пунктов в виде исключения допускается про-водить испытание тепломагистралей на участках длиной до 3000 м. Трубопровод заполняют воздухом плавно, с подъемом давления не более 0,3 МПа в час. При достижении испытательного давле-ния, равного 1,25 рабочего давления, но не ниже 1,6 МПа, тепло-провод некоторое время выдерживается для выравнивания темпе-ратуры воздуха по длине участка.

Если при осмотре не обнаружены утечки, дефекты в сварных швах, нарушение целостности трубопровода, а также нет сдвига или деформации конструкций неподвижных опор, то трубопровод считается выдержавшим предварительное испытание. Длитель-ность предварительных испытаний определяется временем, необ-ходимым для выдерживания и тщательного осмотра трубопрово-дов.

В случае применения указанного испытания в качестве окон-чательного после завершения всех монтажно-сварочных работ давление в теплопроводе плавно доводится до испытательного и выдерживается в течение 30 мин. Если при этом отсутствуют признаки нарушения целостности трубопровода, то давление понижается до 0,3 МПа, и под таким давлением теплопровод выдерживают в течении 24 ч. После окончания всех строительно-монтажных работ производится окончательное испытание теп-лопроводов гидростатическим методом в теплое время года, а при низких температурах — с применением подогретой воды. О ре-зультатах испытаний составляется соответствующий акт в соот-ветствии со СНиП 41-02-2003.

Промывка трубопроводов. Трубопроводы водяных тепловых се-тей в закрытых системах теплоснабжения, как правило, подвер-гают гидропневматической промывке, т.е. смесью воды и воздуха. Целью промывки является очистка внутренней поверхности труб от случайно попавших в трубы строительного мусора, песка, гря-зи, ржавчины, окалины и т,п. Промывку целесообразно начинать немедленно после испытания труб, чтобы использовать уже зали-тую воду Необходимые для промывки спускные и воздушные кра-ны должны быть установлены на трубах до начала испытания тру-бопроводов.

Качественная промывка труб большого диаметра и большой протяженности требует создания больших скоростей движения воды, что достигается подмешиванием к промываемой воде сжа-того воздуха давлением 0,3-0,6 МПа. На промываемом участке теплопровода в нескольких местах в низких точках (через спускные краны) подается воздух от компрессоров. Сжатый воздух переме-шивает с водой осевшие в нижней части труб ржавчину, окалину, песок и грязь, а повышенная скорость способствует выбрасыванию их водой из теплопровода.

Трубопроводы водяных тепловых сетей открытых систем теп-лоснабжения необходимо промывать гидропневматическим спо-собом водой питьевого качества до полного осветления промы-вочной воды. По окончании промывки трубопроводы должны быть продезинфицированы путем заполнения их водой с содер-жанием активного хлора в дозе 75-100 мг/л при времени контак-та не менее 6 ч. Трубопроводы диаметром до 200 мм и протяжен-ностью до 1 км разрешается по согласованию с местными органа- ми санитарно-эпидемиологической службы хлорированию не подвергать и ограничиться промывкой водой питьевого каче-ства.

Промывка подающих и обратных теплопроводов в зависимости от их протяженности производится параллельно или последова-тельно участками или целыми магистралями. Обычно для про-мывки обратного трубопровода устраивается перемычка между подающей и обратной линиями. Диаметры патрубков для сброса воды, штуцеров для сжатого воздуха и перемычек определяются проектом или выбираются по справочной литературе в зависимо-сти от диаметра трубопровода.

Спуск воды из дренажей во время промывки контролируется и регулируется представителем эксплуатационной организации по количеству подпиточной воды и по давлению на обратной линии на ТЭЦ или котельной. Качество и осветленность воды предвари-тельно определяется визуально, а окончательно — лабораторным анализом.

По результатам промывки трубопроводов строительно-монтаж-ной организацией составляется акт по форме приложения 3 СНиП 3.05.03-85 с участием представителей технического надзора и экс-плуатационной организации.

Испытания тепловых сетей бывают пусковые и эксплуатационные. Пусковые испытания проводят после сооружения новых сетей или капитального ремонта. Предназначены они для определения годности сооружения к эксплуатации. В процессе эксплуатации в трубах и оборудовании накапливается шлам, трубопроводы корродируют, защитные свойства тепловой изоляции изменяются. Допустимое изменение различных характеристик сооружения периодически проверяется эксплуатационными испытаниями. Пусковые и эксплуатационные испытания разделяются на опрессовку, гидравлические и тепловые испытания и испытания на максимальную температуру теплоносителя.

Опрессовка предназначена для определения плотности и механической прочности трубопроводов, арматуры и оборудования. Пусковая опрессовка бесканальных сетей и в непроходных каналах проводится в два этапа: предварительно и окончательно. Предварительная опрессовка выполняется по мере окончания работ короткими участками до установки на трубопроводах сальниковых компенсаторов, задвижек и до закрытия каналов или засыпки траншей. Целью опрессовки является проверка прочности сварки под пробным избыточным давлением 1,6 МПа в течение времени, необходимого для осмотра и простукивания стыков. Обстукивание ведется молотками массой 1,5 кг на ручке длиной 500 мм, удары наносятся по обеим сторонам шва на расстоянии от стыка примерно 150 мм.

Окончательная опрессовка делается после завершения всех работ и установки на трубопроводах всех элементов оборудования, но до наложения тепловой изоляции. При монтаже сетей из бесшовных труб допускается тепловая изоляции до испытания, но с оставлением сварных стыков свободными от изоляции. Избыточное давление опрессовки доводится до 1,25 Р раб (Р раб – рабочее давление), но не менее 1,6 МПа в подающих трубопроводах и 1,2 МПа в обратных трубопроводах. Длительность опрессовки определяется временем, необходимым для осмотра сетей.

Опрессовку оборудования подстанций, тепловых пунктов совместно с местными системами производят в два приема. Отключенные от сетей оборудование и трубопроводы заполняются водой из городского водопровода, необходимое давление испытания создается напором опрессовочных насосов с ручным или механическим приводом. Вначале в системе нагнетается рабочее давление для проверки плотности сварных и фланцевых соединений оборудования, арматуры и трубопроводов. Затем избыточное давление доводится до 1,25 от рабочего, но не ниже норм, установленных для каждого вида оборудования, необходимого для проверки прочности. Продолжительность испытания тепловых пунктов и отходящих от них трубопроводов принимается не менее 10 мин.

Результаты испытания сетей и тепловых пунктов на каждом этапе считаются удовлетворительными, если во время их проведения не обнаруживается падение давления свыше установленных пределов, а в сварных швах, в фланцевых соединениях и арматуре отсутствуют разрывы, течи воды и запотевания. При обнаружении разрывов и других повреждений вода сливается (из сетей за время не более 1 ч); дефектные швы вырубаются и перевариваются; неплотности устраняются затяжкой болтов, сменой набивки. После чего опрессовку повторяют. Действующие тепловые сети опрессовываются ежегодно в конце отопительного сезона для выявления дефектов и после выполнения капитального ремонта.

Гидравлические испытания предназначены для определения фактических гидравлических характеристик новой сети и оборудования пунктов или изменения этих характеристик в процессе эксплуатации. При гидравлических испытаниях одновременно измеряют давление, расход и температуру теплоносителя в характерных точках (места изменения диаметров, расходов воды, сетевые перемычки) сети. В контрольных точках устанавливают образцовые манометры, ртутные термометры с ценой деления 1°С и нормальные измерительные диафрагмы. Испытания проводят при отключенных тепловых пунктах на максимальных и сокращенных до 80% от максимальных расходах воды. Циркуляция воды в сетях и ответвлениях обеспечивается включением концевых перемычек.

Потери давления на исследуемых участках подающих и обратных трубопроводов рассчитывают по формуле:

где P 1 , P 2 – показания манометров в начале и конце участка, Па;

z 1 , z 2 – геодезические отметки в точках расположения манометров, м;

– плотность теплоносителя при соответствующей температуре, кг/м 3 .

По данным замеров давления в подающем и обратном трубопроводах строят действительный пьезометрический график, а по расходам воды на участках определяют расчетный график давления. Сравнением устанавливают отклонения действительного и расчетного пьезометрических графиков.

Тепловые испытания проводят с целью определения фактических потерь теплоты в сетях и сопоставления их с расчетными и нормативными значениями. Необходимость тепловых испытаний диктуется естественным разрушением тепловой изоляции, замены ее на отдельных участках, а также изменениями конструкций. Испытания проводят в конце отопительного сезона, когда вся конструкция теплопровода и прилегающий грунт прогреты достаточно равномерно. Перед испытаниями восстанавливают разрушенную изоляцию, осушают камеры и каналы, проверяют работу дренажных устройств, тепловые пункты потребителей отключают, циркуляцию воды производят через перемычки.

Во время испытаний замеряют расходы и температуры теплоносителя в начале и конце исследуемого участка подающего и обратного трубопроводов. Устанавливают устойчивый режим циркуляции, при котором снимают несколько показаний через 10 мин.

Фактические удельные потери теплоты определяют по формулам

; (14.3)

, (14.4)

где q ф1 , q ф2 – фактические удельные потери теплоты в подающем и обратном трубопроводах, кВт/м; G 1 , G п –. усредненные расходы сетевой воды соответственно в подающем трубопроводе и подпиточной воды, кг/ч; τ 11 , τ 12 – усредненные температуры воды в начале и конце подающего трубопровода, °С; τ 21 , τ 22 – то же, обратного трубопровода; l – длина участка, м.

Сравнением фактических теплопотерь с расчетными устанавливают качество изоляции. Для сопоставления с нормативными потерями фактические теплопотери пересчитывают по среднегодовым температурам воды в подающем и обратном трубопроводах и среднегодовой температуре окружающей среды. Тепловые потери паропроводов определяют по изменению энтальпии, влажности пара и количеству выпадающего конденсата. Тепловые и гидравлические испытания сетей проводят через 3 – 4 года.

Испытания на максимальную температуру теплоносителя проводят с целью контроля надежности конструкции, работы компенсаторов, смещения опор, для определения действительных напряжений и деформаций наиболее нагруженных элементов сети. Испытания проводят раз в два года в конце отопительного сезона при отключенных потребителях с циркуляцией теплоносителя через концевые перемычки.

В период испытания температура теплоносителя повышается со скоростью 30°С в час, в концевых точках сети максимальная температура выдерживается не менее 30 мин.

По мере разогрева трубопроводов через определенные интервалы времени замеряют перемещения фиксированных точек на трубах, плеч П-образных и стаканов сальниковых компенсаторов. Фактические перемещения элементов сети сравнивают с расчетными и по ним устанавливают действительные напряжения в характерных точках. Если разность расчетных и фактических удлинений трубопроводов превышает 25% расчетного удлинения, то должны быть предприняты поиски мест защемления труб, просадки или сдвига неподвижных опор и других причин, вызвавших это различие.

Перед тем как подавать тепло, еще перед началом отопительного сезона необходимо провести гидравлические испытания сетей. Делается это с использованием пробного давления, приравниваемого к 1,25 рабочего давления.

По инструкции, действующей в 2016 году, испытательные процессы подразумевают проверку состояния и деятельности бесканальных и непроводных каналов дважды – во время обустройства и непосредственно перед подачей тепла. Что касается трубопроводов, расположенных в проходных каналах, технических помещениях и подвалах, каналах, размещающихся на поверхности земли, перекрытие которых не требует работ по раскопкам, – достаточно единоразовой и окончательной проверки.

Зачем нужен трубопровод

Трубопроводы существует для доставки жидких, газообразных и твердых веществ. В соответствии с этим различают технологические, канализационные, тепло-, водо- и газопроводы системы, помогающие обеспечить население всем необходимых для нормальной жизнедеятельности. Особенного внимания заслуживают магистрали, идущие из городских квартир к очистным сооружениям, позволяющим быстро и по технологии очистить воду и стоки.

Что касается тепловых сетей, налаженную систему подачи тепла в дома по достоинству оценивают россияне в осенний и зимний период времени, когда жить без отопления невозможно, самые суровые климатические условия отмечаются на Севере России. Тепловой пар и обогрев поступает в промышленные помещения, квартиры и общественные учреждения, а трубы проходят снаружи или под землей.

Но прежде чем использовать трубопровод тепловых сетей, необходимо как следует проверить его и подготовить к дальнейшей эксплуатации. При нарушении инструкции по проверке работы тепловых сетей в магистрали уже в первый сезон использования образуется пробоина, из которой выходят пар и вода, в итоге ничего не остается, кроме как перекрыть подачу тепла.

Такое явление можно часто видеть в городах России с началом отопительного сезона. Стоит сделать вывод, что если бы гидравлические испытания проводились соответствующими коммунальными службами, как положено, жителям не пришлось бы мерзнуть и ожидать, когда в их домах снова потеплеют батареи.

Перед тем как начинать проводить гидравлические испытания, мастера наносят на стальной трубопровод антикоррозийный изолирующий материал, отличающийся особенной стойкостью к высоким температурам теплоносителя. Тепловая изоляция позволяет избежать непроизводственных потерь тепла в окружающую среду, за которые, кстати говоря, со своего кармана заплатят потребители, якобы получившие отопление.

Как подготавливается к испытаниям трубопровод тепловых сетей

Если речь идет о проверке старых сооружений, специалисты предварительно очищают магистрали:

паропроводы продувают паром, который сбрасывается в атмосферу;
в закрытые водяные сети подается под давлением вода, поступающая от компрессора (та процедура носит название промывки);
открытые системы подлежат гидропневматической промывке и дезинфекции в соответствии с нормами СанПиН.

После этого инициируется повторная промывка тепловых сетей, но уже не технической, а чистой питьевой водой. Сколько нужно промывать магистраль? Столько, сколько потребуется, вернее, до тех пор, пока вода не будет соответствовать санитарным нормам питьевой.

Правила проведения гидравлических испытаний

Гидравлические испытания принято проводить с учетом определенных правил, позволяющих обеспечить безопасность последующей работы тепловых сетей:

Используется гидравлический метод, при этом важно соответствие наружного воздуха отрицательным температурам.
Если строительные работы нужно завершить в сжатые сроки или закончить внезапно, гидравлические испытания можно заменить полной проверкой неразрушающими методами регуляции сварных швов, которые появились в результате монтажа. Все результаты операции фиксируются в паспорте.
При запуске температура жидкости тепловых сетей при проведении процедуры не может быть выше 40-45 градусов по Цельсию.
Заполняются трубы водой, температура которой достигает 70 градусов, не более.
Допустимый период времени, когда поступает давление – 10 минут, после чего давление постепенно понижается до рабочих показателей. Когда гидравлические испытания завершены, необходимо тщательно осмотреть трубопровод на предмет механических повреждений и физических недостатков.
Как менялась скорость увеличения давления, обязательно отражается в нормативно-технической документации. Зачем проводится тотальный контроль над течением операции? Связано это с огромными издержками, затрачиваемыми на гидравлические испытания, а, как известно, государство контролирует каждую потраченную копейку. Поэтому если документы отсутствуют, результаты аудиторской проверки от контролирующего органа станут для коммунальщиков неутешительными.
Если выявлены дефекты тепловых сетей, по инструкции необходимо впустить воду и избавиться от дефектной трубы. Специалисты обращают внимание, что компоненты тепловых сетей нельзя «подчеканивать» или обрабатывать другими методами. Когда труба заменена на новую, снова инициируются гидравлические испытания.
Окончательный этап проверки заключается в приемке тепловых сетей контролирующим сотрудником и в установке соответствующего оборудования, предусмотренного в рамках реализации проекта. Чтобы трубы не замерзли, траншею, где они находятся, необходимо засыпать землей.
Еще одна важная особенность – за 1 раз нельзя проводить гидравлические испытания на участке, проверка которого занимает более 1 ч.

Документальное оформление гидравлических испытаний

Гидравлические испытания считаются успешными, если они подходят под установленные законом критерии:

не было падения давления;
не обнаружена течь;
нет запотевания на сварных стыках деталей;
дефекты отсутствуют в стальном корпусе, сальниках арматуры, на фланцевых швах и других компонентах магистрали тепловых сетей;
специалисты также проверяют устойчивость фиксации опор, на которых держится трубопровод.

Оформляет итог проведенной работы акт, который имеет свой образец составления. В документе указывается ответственное за проверку и безопасную эксплуатацию должностное лицо, в идеале оно должно иметь теплотехническое образование. Если у проверяющего нет специального образования, тогда его предварительно подготавливают и обучают компетентные сотрудники.

Если эксплуатация тепловых сетей прерывается

На гидравлические испытания ежегодно выделяются крупные суммы, поэтому если в процессе эксплуатации обнаруживается неисправность магистрали, у контролирующего процесс специалиста сразу возникает вопрос: какова причина?

Каждый случай отказа в исправной работе тепловых сетей расследуется и учитывается. Если в этом нет вины ответственного работника, тогда разрабатывается ряд технических предупредительных рекомендаций и мероприятий, чтобы впредь минимизировать или вовсе свести на нет аварийные ситуации.