Испытания на герметичность

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/см². 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/см² (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/см² (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/см²(1,6 МПа) для задвижек на подающем и 12 кгс/см² (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/см² (1,6 МПа) в подающем и 12 кгс/см² (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/см² (1,6 МПа) для подающих и 10 кгс/см² (1,0 МПа) обратных трубопроводов.

Продолжительность нахождения трубопроводов под испытательным давлением составляет 30 мин., затем давление снижают до 3 кгс/см² (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/см² (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_кмм 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/см³). При использовании в жидкостном манометре керосина (ν=0,87 г/см³) 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/см² (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/см² (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/см² (1 МПа); б) для подземных трубопроводов после тепловых пунктов — 12 кгс/см² (1,2 МПа); в) для систем водяного отопления с чугунными отопительными приборами — 7,5 кгс/см² (0,75 МПа) в нижней точке системы, а для панельных и конвекторных систем— 10 кгс/см² (1,0 МПа); г) для калориферов систем отопления и вентиляции — 9 кгс/см²(0,9 МПа); д) для систем горячего водоснабжения, подсоединенных к открытым тепловым сетям,— 7,5 кгс/см²(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/см² (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 (С₂₀Н₁₀Na₂О₅) (ТУ 6-09-2281-77, выпускаемый Березниковским химическим заводом. Допускается также применять технический флуоресцеин (С₂₀Н₁₂О₅). 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/м³ 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.