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.

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.

Гидравлическое испытание трубопроводов тепловых сетей (опрессовка) производится водой с температурой не ниже + 5° С. Трубопроводы и их детали должны подвергаться гидравлическому испытанию пробным давлением, равным 1,25 рабочего давления, но не меньше 1,57 МПа (16 кгс/см 2) для подающих труб и 1,18 МПа (12 кгс/см 2) для обратных.

По Правилам технической эксплуатации (ПТЭ) тепловых сетей и тепловых пунктов МЖКХ РСФСР водяные тепловые сети от котельных, оборудованных чугунными котлами, испытываются давлением, равным 1,25 рабочего давления в подающем коллекторе, но не менее 0,59 МПа (6 кгс/см 2). Давление должно измеряться по двум проверенным манометрам класса точности не ниже 1,5.

Гидравлические испытания тепловых сетей при канальной и бесканальной прокладках производятся за два этапа (предварительный и окончательный). Предварительное испытание делается на небольших участках — до 1 км, окончательное — при выполнении всех строительно-монтажных работ. То и другое производится после установки на место и приварки подвижных опор, монтажа и засыпки неподвижных опор, но до покрытия труб и фасонных частей тепловой изоляцией. При монтаже трубопроводов из бесшовных труб гидравлическое испытание трубопроводов может производиться и после изолирования труб, но при условии, чтобы сварные стыки были свободны от изоляции, не покрыты гидроизоляцией и находились в местах, доступных для осмотра.

Если во время испытаний пробным давлением не будет обнаружено падения давления, давление в испытуемом участке трубопровода снижается до рабочего и при этом давлении сварные стыки простукиваются молотком с закругленным бойком массой не более 1,5 кг при длине ручки не более 500 мм; удары должны наноситься на расстоянии не менее 150 мм от сварного шва с обеих сторон. Результаты испытаний считаются удовлетворительными, если во время их проведения не понизилось давление, а в сварных швах труб не были обнаружены признаки разрыва, течи или потения.

Спуск воды после испытаний или обнаружения дефектов должен производиться немедленно с окончательной продувкой воздухом опорожненных теплопроводов, причем следует проверить, не осталась ли вода в нижних точках трубопровода.

Гидравлическое испытание отдельных труб производится по ГОСТ 3845—75. Для гидравлических испытаний труб небольших диаметров и протяженности участков используются ручные гидравлические насосы, а для больших диаметров применяются поршневые насосы с механическим и электрическим приводом.

Пневматические испытания трубопроводов. Согласно СНиП III-30-74, испытание трубопроводов на прочность и герметичность взамен гидравлического может производиться пневматическим способом по усмотрению строящей организации (предприятия тепловых сетей) при затруднении проведения гидравлического испытания (зимнее время, отсутствие воды на месте испытания и др.). Пневматические испытания должны выполняться в соответствии с правилами СП 298-65 Госстроя СССР. По правилам пневматическое испытание трубопроводов тепловых сетей с температурой теплоносителя выше 120° С, паропроводов с давлением выше 0,098 МПа (1 кгс/см 2) должно производиться пробным давлением, равным рабочему с коэффициентом 1,25, но не менее 1,57 МПа (16 кгс/см 2) для подающих и 0,98 МПа (10 кгс/см 2) для обратных трубопроводов.

Учитывая, что в монтажных условиях создать такое испытательное давление практически невозможно, а также то, что при таком большом испытательном давлении воздухом создавалась бы большая опасность для персонала, а в городских условиях и для населения, замены гидравлического испытания пневматическим следует по возможности избегать. При отсутствии воды допускается производить предварительное испытание трубопроводов воздухом давлением 0,59 МПа (6 кгс/см 2). Под этим давлением трубопровод выдерживается в течение 30 мин, затем давление снижается до 0,29 МПа (3 кгс/см 2) и трубопроводы осматриваются. Утечка воздуха выявляется путем обмыливания стыков, по звуку, одоризацией или задымлением воздуха в трубопроводе. После предварительного пневматического испытания окончательное испытание производится гидравлическим способом.

Проведение гидравлических испытаний тепловых сетей нужны для тестирования трубопроводов, составляющих элементов, швов, на прочность и их плотность. Делается это в связи с тем, что со временем, даже при хорошем техобслуживании, оборудование может изнашиваться и как результат выход его из строя. И для предотвращения аварийных ситуаций, для своевременного нахождения дефектов, которые могут вызвать необратимый процесс, осуществляется ряд мероприятий, состоящие из испытаний и тестирования сети.

Фото объектов

Объекты на карте

Видео компании "ПРОМСТРОЙ"

Посмотреть другие видео

Одним из которых является гидравлические, необходимые для выявления:

• фактического расхода воды потребителями;
• определения трубопроводных гидравлических характеристик;
• для нахождения участков с повышенным гидравлическим сопротивлением;
• осуществления проверки на прочность и герметичность.

В каких случая нужно проводить гидроиспытание

• При окончании монтажных работ трубопровода, которые проводились по причине замены труб или сборке нового участка отопительной системы, перед сдачей его в работу.
• В случае замены или ремонта составляющих частей тепловой сети.
• Во время исполнения планового техобслуживания сети , которое осуществляется с целью запуска системы отопления на осенний и зимний период.

Стоимость проведения гидравлических испытаний тепловых сетей

Что используется для измерения характеристик трубопровода

При проведении мероприятий для замеров показателей расхода и давлений используют приборы, которые метрологически аттестованы:

• Одним из них является деформационный манометр или датчики давления, у которых класс точности не менее 0,4. Эти приборы используются при измерении давлений.
• При измерении расхода воды применяются штатные приборы, которые установлены на тепловом источнике и при помощи расходомеров, находящиеся в составе учетного узла. В случае отсутствия одного из перечисленных приборов используется ультразвуковой расходомер, датчики которого накладные. Величина его погрешности должна быть не больше 2,5 процентов.

Этапы выполнения испытаний

Мероприятия состоят из подготовки, проведения непосредственно проверки и анализа показателей, полученных в результате испытаний.

• Первый этап , это подготовка. В этот период выясняются и фиксируются исходные данные по сети, после чего идет разработка и согласование программы проведения измерений. На этом этапе также идут подготовительные действия по созданию условий проведения испытаний. Сюда входит:
  • Перед началом процесса нужно проверить все ли завершены работы по сварке, монтажу, установке прокладок в соединениях, обтяжке этих соединений.
  • Также нужно проверить все ли оборудование находится в порядке, наличие и работоспособность спускного с воздушным вентилей.
  • Выполнение соединения гидропресса с водоснабжением и к трубопроводу напорного патрубка. Произведение проверки правильности соединений.
  • Выполнение отключения участка трубопровода, где будет проводится проверка, от оборудования которое еще не до конца смонтировано или уже задействованного.
  • Установка необходимых приборов для проведения проверки.
• Второй этап , это проведение проверки при соответствующих условиях. Испытания должны проводится с соблюдением всех требований, касающихся температурного режима окружающей среды. В случае нарушения, это может привести к неточности полученных данных.
• Необходимые условия:
• Температура окружающей среды, во время проведения мероприятий, должна быть плюсовой.
• Температура воды используемой в проверке должна быть от +5 до +40.
• Обеспечение смотровых площадок, при надземном расположении теплосети.
• Плавность повышения давления. Оно должно быть выше номинального примерно на 40%. Для его повышения запрещается использование сжатого воздуха.
• Выдерживать испытуемый участок трубопровода под пробным давление надо не менее 15 минут.
• По окончании, весь участок, нужно тщательно осмотреть и если обнаружены дефекты, принять меры, необходимые для их устранения.
• И последний этап , это анализ полученных результатов и составление таблицы с указанием всех параметров. В случае выявления отклонений от нормы проводятся мероприятия по их устранению, такие как:
• Чистка и промывка трубопровода.
• Перекладка трубопровода.
• В случае серьезных проблем, выполняется ремонт и устранение обнаруженных дефектов.

По окончании проведения мероприятий по устранению причин, из-за которых происходят отклонения, испытания нужно провести еще раз.

От редакции: До сих пор специалисты не могут прийти к единому мнению в вопросе проведения гидравлических испытаний тепловых сетей. Данный вопрос неоднократно поднимался на страницах журнала НТ (в частности, см. НТ: № 6, 2001; № 8, 2007; № 7, 2008 г.). В развитие темы, предлагаем Вам ознакомиться с еще одним мнением по этому вопросу в нижеприведенной статье.

Гидравлические испытания тепловых сетей - самое время задуматься!

А.И. Капитанов, Почетный машиностроитель России,
главный инженер проекта ООО «РеМоНа», г. Коломна Московской области

Суть предлагаемого метода

В российских условиях (при качественном регулировании системы теплоснабжения) за отопительный сезон температура воды в тепловых сетях в зависимости от температуры наружного воздуха изменяется более 40 раз, т.е. тепловые сети зимой напоминают меха гармошки: то разойдутся, то сойдутся.

Цикличные удлинения длины трубопроводов тепловых сетей в отопительный период составляют от 10 мм и более. Создаваемые при этом напряжения ни в какое сравнение не идут с удлинениями и напряжениями в тепловых сетях в ходе испытаний на прочность и плотность, которые согласно п. 6.2.13 «Правил технической эксплуатации тепловых энергоустановок» (утв. Приказом Минэнерго РФ от 24.03.2003 г. № 115) проводятся не позднее, чем через две недели после окончания отопительного сезона.

Теплоэнергетики указанную процедуру испытаний добросовестно исполняют, обнаруживают худобы в трубах, летом их устраняют, перед началом отопительного сезона бодро рапортуют во все инстанции о готовности тепловых сетей к предстоящей зиме.

Но с наступлением очередного отопительного сезона, опять бессонные ночи, опять авралы по устранению течей в тепловых сетях и так до бесконечности.

Автор статьи, будучи руководителем энергетической службы солидного предприятия, испытал на себе все эти прелести жизни и окончательно измученный дал команду провести в конце отопительного сезона цикличные температурные испытания тепловых сетей, другими словами сымитировать их поведение в предстоящем отопительном сезоне.

В результате испытаний вместо 3-4-х традиционных течей было выявлено 34 течи.

За лето без авралов эти течи были планово устранены, и наступившая зима была по большому счету пережита без малейших срывов в теплоснабжении потребителей. Далее полученный опыт практиковался ежегодно.

Выводы

Пора перестать себя тешить мыслью: «Я в конце отопительного сезона провел гидравлические испытания тепловых сетей. За лето устранил 3-4 выявленные течи и у меня в предстоящем отопительном сезоне все будет нормально». Это явный самообман!

Необходимо:

1. В конце отопительного сезона подготовиться и в течение хотя бы одной рабочей смены 5-6 раз резко (на 30-40 О С) при рабочем давлении и циркуляции воды поднять и снизить температуру воды в тепловой сети.

2. Невзирая на утечки, аварийно подпитывать тепловую сеть, включать в работу и выключать из работы водогрейные котлы (пароводяные подогреватели) до момента стабилизации перепада давления в тепловой сети (это будет свидетельствовать о том, что новые течи не появляются).

3. При этом производить обход тепловой сети и фиксировать места утечек.

Исполнение этого, незначительного на первый взгляд, мероприятия позволит:

■ обеспечить в зимний период бесперебойное снабжение теплом потребителей;

■ не допускать непроизводительных потерь тепловой энергии;

■ улучшить социальный климат в коллективе, обслуживающем котельные установки и тепловые сети.