การทดสอบอุทกสถิต (การทดสอบพลังน้ำ)เป็นขั้นตอนการตรวจสอบแรงดันบังคับ-สำหรับ-ท่ออุตสาหกรรมที่ติดตั้ง ซ่อมแซม หรือดัดแปลงใหม่ก่อนเริ่มเดินเครื่อง การทดสอบจะเติมของเหลวในส่วนท่อปิดซึ่งส่วนใหญ่เป็นน้ำสะอาด และเพิ่มแรงดันภายในให้สูงกว่าแรงดันการออกแบบปกติเพื่อตรวจจับข้อบกพร่องในการเชื่อม การรั่วไหลของข้อต่อ ความอ่อนแอของวัสดุ และความเสี่ยงต่อความล้มเหลวของโครงสร้าง เมื่อเปรียบเทียบกับการทดสอบนิวแมติกโดยใช้แก๊สอัด การทดสอบพลังน้ำมีความปลอดภัยมากกว่ามาก เนื่องจากน้ำแทบจะอัดตัวไม่ได้ แม้ว่าท่อจะแตก แต่พลังงานที่เก็บไว้-จะถูกปล่อยออกมาอย่างจำกัดและจะไม่ทำให้เกิดการระเบิดอย่างรุนแรง การทดสอบพลังน้ำที่ไม่เหมาะสมอาจทำให้ท่อแตก หน้าแปลนระเบิด- การบาดเจ็บส่วนบุคคล หรือผลการทดสอบที่ไม่ถูกต้อง
การเตรียมตัวก่อน-ทดสอบ
การเตรียมการอย่างสมบูรณ์เป็นรากฐานของความสำเร็จในการทดสอบพลังน้ำ ห้ามเริ่มการกดดันก่อนที่รายการตรวจสอบก่อน-ทั้งหมดจะเสร็จสิ้นและจัดทำเป็นเอกสาร
ก่อนอื่นเอกสารทางเทคนิคและการยืนยันขอบเขตจะต้องเสร็จสิ้น วิศวกรจะต้องตรวจสอบแบบไอโซเมตริกของท่อ แรงดันการออกแบบ ใบรับรองวัสดุ และรหัสอุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้อง เพื่อคำนวณแรงดันทดสอบขั้นต่ำที่ต้องการ สำหรับท่อที่ทำงานที่อุณหภูมิการออกแบบสูง จะต้องใช้ปัจจัยการแก้ไขอัตราส่วนความเค้น-เพื่อชดเชยการลดความแข็งแรงของวัสดุภายใต้เงื่อนไขการให้บริการที่อุณหภูมิสูง- และความดันทดสอบขั้นสุดท้ายจะต้องไม่เกินความแข็งแรงของผลผลิตของส่วนประกอบที่อ่อนแอที่สุดในส่วนที่ทดสอบ ขอบเขตการทดสอบจะต้องมีการกำหนดไว้อย่างชัดเจนเพื่อแยกไปป์ไลน์เป้าหมายออกจากอุปกรณ์ที่เชื่อมต่ออื่นๆ
ประการที่สอง จะต้องดำเนินการแยกทางกายภาพของส่วนการทดสอบ วาล์ว เครื่องมือ ข้อต่อขยาย และวาล์วนิรภัยที่ไม่สามารถทนต่อแรงดันทดสอบได้จะต้องถอดออกหรือแยกออกด้วย-ม่านบังตาชั่วคราวหรือหน้าแปลนตาบอดสำหรับงานหนัก ปะเก็นธรรมดาหรือแผ่นบางไม่สามารถใช้เป็นฉนวนกั้นได้ เนื่องจากแรงดันภายในที่สูงอาจดันออกมาและทำให้เกิดอุบัติเหตุร้ายแรงได้ ปลายเปิดทั้งหมดของส่วนการทดสอบถูกปิดผนึกด้วยฝาทดสอบหรือฝาปิดแบบเชื่อม ส่วนรองรับท่อชั่วคราวและบล็อกคอนกรีตต้านแรง-จะต้องได้รับการเสริมแรง โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับข้อศอกและทีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่- เพื่อต้านทานแรงขับในแนวแกนขนาดใหญ่ที่เกิดขึ้นภายใต้แรงกดดันทดสอบ
ประการที่สาม จำเป็นต้องเลือกอุปกรณ์ทดสอบและสอบเทียบ จะต้องติดตั้งเกจวัดแรงดันที่สอบเทียบแยกกันอย่างน้อยสองตัวบนท่อ โดยอันหนึ่งอยู่ใกล้ปั๊มทดสอบ และอีกอันอยู่ที่จุดสูงสุดของส่วนทดสอบ ช่วงเกจจะต้องเป็น 1.5-2 เท่าของแรงดันทดสอบที่คาดไว้ และใบรับรองการสอบเทียบจะต้องใช้ได้ภายในระยะเวลาที่กำหนด ต้องตั้งค่าวาล์วนิรภัยระบายแรงดันเพื่อป้องกันแรงดันเกิน-โดยไม่ตั้งใจ ปั๊มทดสอบพลังน้ำที่มีเอาต์พุตการไหลที่เสถียร ท่อเติมน้ำ วาล์วระบายอากาศที่จุดสูง-}- และช่องระบายน้ำจุด- จะต้องได้รับการเชื่อมต่ออย่างเหมาะสม สำหรับท่อเหล็กกล้าไร้สนิม- น้ำทดสอบจะต้องควบคุมด้วยปริมาณคลอไรด์ต่ำ ซึ่งโดยปกติจะต่ำกว่า 50 ppm เพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้การกัดกร่อนจากการกัดกร่อนจากความเครียดที่เกิดจากคลอไรด์หลังการทดสอบ
สุดท้ายนี้ การเตรียมการและเอกสารด้านความปลอดภัยของไซต์งาน จะต้องออก-ใบอนุญาต-งานให้-ทดสอบ โซนการยกเว้นจะถูกทำเครื่องหมายไว้รอบๆ ไปป์ไลน์ทดสอบ ผู้ปฏิบัติงานต้องเข้าใจขั้นตอนการระบายแรงดันและระบายน้ำในกรณีฉุกเฉิน การตรวจสอบด้วยภาพการเชื่อมและการตรวจสอบแบบไม่ทำลาย-ทั้งหมด (UT, RT, MT หรือ PT) จะต้องเสร็จสิ้นและยอมรับก่อนเริ่มการทดสอบพลังน้ำ ไม่อนุญาตให้มีงานเชื่อมหรือซ่อมแซมระหว่างการอัดแรงดัน
การเติมและการระบายอากาศ
อากาศที่ติดอยู่ภายในท่อเป็นสาเหตุหนึ่งที่พบบ่อยที่สุดของผลการทดสอบพลังน้ำที่ไม่ถูกต้อง-และอันตรายด้านความปลอดภัย อากาศอัดกักเก็บพลังงานจำนวนมาก หากท่อแตกโดยมีอากาศเหลืออยู่ภายใน ความเสี่ยงที่จะเกิดอุบัติเหตุก็จะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว
น้ำจะต้องฉีดจากจุดต่ำสุดของส่วนท่อ วาล์วระบายอากาศจุดสูง-ทั้งหมดจะต้องเปิดจนสุดระหว่างการเติม ความเร็วในการบรรจุควรช้า ผู้ปฏิบัติงานคอยสังเกตช่องระบายอากาศจนกว่าน้ำจะไหลอย่างต่อเนื่องโดยไม่มีฟองอากาศออกมาจากช่องระบายอากาศทุกตำแหน่งสูง- ช่างเทคนิคจึงสามารถปิดวาล์วระบายอากาศได้ทีละตัวเท่านั้น
หลังจากเติมจนเต็ม ระบบจะคงอยู่กับที่เพื่อให้มีเวลาแช่เพียงพอ ขั้นตอนนี้ช่วยให้น้ำและวัสดุท่อบรรลุสมดุลทางความร้อน ความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างผนังท่อโลหะและน้ำทดสอบจะทำให้เกิดความผันผวนของแรงดันเทียมและทำให้แรงดัน-ตกต่ำในการพิจารณา-แรงดันในภายหลัง สำหรับท่อขนาดใหญ่-ที่ปูด้วยซีเมนต์ ต้องใช้เวลาในการแช่นานขึ้นตามมาตรฐานวิศวกรรมท้องถิ่น
การกดดันแบบค่อยเป็นค่อยไปและระดับการกดค้างไว้-
อย่าเพิ่มแรงดันโดยตรงจนเต็มแรงดันทดสอบในขั้นตอนเดียว รหัสทั้งหมดต้องมีการเพิ่มแรงดันเป็นระยะเพื่อหลีกเลี่ยงการกระแทกแบบไฮดรอลิกและความเครียดเกิน-อย่างกะทันหันบนข้อต่อท่อและรอยเชื่อม
โดยทั่วไป แรงกดดันจะเพิ่มขึ้นหลายขั้น ตัวอย่างเช่น เพิ่มแรงดันเป็น 50 % ของแรงดันทดสอบเป้าหมายก่อน หยุดปั๊มค้างไว้หลายนาที ผู้ปฏิบัติงานเดินไปตามท่อทั้งหมดที่เข้าถึงได้เพื่อตรวจสอบการรั่วไหล การเสียรูปที่ผิดปกติ น้ำซึมที่หน้าแปลนหรือตะเข็บเชื่อม หากไม่พบความผิดปกติ ให้เพิ่มแรงดันต่อไป-ทีละ-ทีละขั้น จนกว่าจะถึงแรงดันทดสอบพลังน้ำเต็มที่-ที่คำนวณไว้
เมื่อความดันทดสอบถึงเป้าหมาย ให้หยุดปั๊มทดสอบและเริ่มจับเวลาแรงดัน-ค้างไว้ ภายใต้ข้อกำหนด ASME B31.3 ระบบจะรักษาแรงดันทดสอบทั้งหมดเป็นเวลาอย่างน้อย 10 นาที ในช่วงเวลานี้ ผู้ตรวจสอบจะตรวจสอบข้อต่อ รอยเชื่อม หน้าแปลน การต่อเกลียว และการปิดชั่วคราวทั้งหมด การรั่วไหลของเหงื่อ หยด หรือเจ็ท-ใดๆ จะต้องถูกบันทึกไว้ การรั่วไหลเล็กน้อยไม่สามารถซ่อมแซมได้ในขณะที่ท่อยังคงมีแรงดันอยู่ การทดสอบต้องหยุดลง ลดแรงดันลงจนสุดก่อนดำเนินการบำรุงรักษา
หลังจากสิ้นสุดระยะเวลาการระงับ-ที่แรงดันทดสอบสูงสุด ให้ลดแรงดันลงไปที่แรงดันการออกแบบเดิมของไปป์ไลน์ รักษาแรงกดดันในการออกแบบเพื่อการตรวจสอบด้วยสายตาแบบขยายเวลา งานตรวจจับรอยรั่วส่วนใหญ่จะแล้วเสร็จภายใต้แรงกดดันที่ออกแบบ เนื่องจากรอยรั่วเล็กๆ อาจมองไม่เห็นภายใต้แรงกดดันทดสอบที่สูงเป็นพิเศษ-
เกณฑ์การยอมรับ
การทดสอบพลังน้ำจะถือว่ามีคุณสมบัติเฉพาะเมื่อตรงตามเงื่อนไขการยอมรับทั้งหมดเท่านั้น ประการแรก ไม่มีการรั่วไหลที่มองเห็นได้เกิดขึ้นในทุกตำแหน่งที่ตรวจสอบ ประการที่สอง ไม่สามารถสังเกตการเสียรูปถาวรของพลาสติก การโป่งหรือการเคลื่อนตัวของตัวท่อและข้อต่อได้ ประการที่สาม ความดันตกคร่อมภายในระยะเวลาระงับ-จะคงอยู่ภายในช่วงที่อนุญาตซึ่งระบุโดยมาตรฐานที่เกี่ยวข้อง แรงดันตกคร่อมเล็กน้อยซึ่งเกิดจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิหรือ-การเปลี่ยนรูปแบบยืดหยุ่นของวัสดุโลหะในปริมาณเล็กน้อยเป็นสิ่งที่ยอมรับได้ แต่แรงดันตกอย่างต่อเนื่องอย่างรวดเร็วบ่งบอกถึงจุดรั่วที่ซ่อนอยู่
หากตรวจพบข้อบกพร่องการรั่วหรือการเสียรูป การทดสอบจะล้มเหลว ระบบทั้งหมดจะต้องถูกลดแรงดัน ระบายออก และซ่อมแซมอย่างสมบูรณ์ หลังจากการซ่อมแซมเสร็จสิ้น ขั้นตอนการทดสอบพลังน้ำทั้งหมด-จะต้องทำซ้ำตั้งแต่ต้น ไม่อนุญาตให้มีการเพิ่ม-การกดดันซ้ำบางส่วน
การลดความกดดัน การระบายน้ำ และการทดสอบหลัง-
เมื่อการทดสอบผ่านการยอมรับ จะมีการดำเนินการลดแรงดันแบบควบคุม ความดันจะลดลงอย่างช้าๆแทนที่จะปล่อยออกมาทันที การลดแรงดันอย่างรวดเร็วอาจสร้างผลกระทบจากค้อนน้ำและทำให้ส่วนประกอบท่อเสียหาย หลังจากที่เกจความดันลดลงถึงศูนย์ ให้เปิดช่องระบายน้ำทั้งหมดที่จุดต่ำเพื่อปล่อยน้ำทดสอบ ในขณะเดียวกันให้เปิดช่องระบายอากาศที่มีจุดสูง-เพื่อแยกสุญญากาศภายในท่อ
สำหรับท่อส่ง-ระยะยาว-ที่ไม่ได้ใช้งาน น้ำภายในจะต้องถูกระบายออกจนหมดเพื่อป้องกันการกัดกร่อนภายในหรือความเสียหายจากการแข็งตัวในสภาพอากาศหนาวเย็น มู่ลี่ชั่วคราว ฝาครอบทดสอบ เกจวัดความดัน และการเชื่อมต่อปั๊มทดสอบ-จะถูกถอดออก เชื่อมต่อเครื่องมือเดิม วาล์วระบาย และอุปกรณ์กระบวนการเดิมที่แยกไว้ก่อนการทดสอบอีกครั้ง ไปป์ไลน์ได้รับการกู้คืนเป็นการกำหนดค่าปกติ
สุดท้าย กรอกรายงานอย่างเป็นทางการเกี่ยวกับการทดสอบพลังน้ำ- รายงานประกอบด้วยวันที่ทดสอบ คำอธิบายส่วน แรงกดดันในการออกแบบ แรงกดดันในการทดสอบจริง -บันทึกเวลาถือครอง ข้อมูลความดัน- การตก ผลการตรวจสอบ ลายเซ็นพยานจากผู้รับเหมาและลูกค้า เอกสารนี้กลายเป็นเอกสารทางเทคนิคที่จำเป็นสำหรับการทดสอบการเดินท่อและการบำรุงรักษาในอนาคต
ความเสี่ยงด้านความปลอดภัยและข้อผิดพลาดทั่วไป
การทดสอบพลังน้ำเป็นของการปฏิบัติงาน-ในพื้นที่ที่มีความเสี่ยงสูง บุคลากรจะต้องไม่ยืนอยู่หน้าหน้าแปลนตาบอดหรือฝาปิดปลายระหว่างการเพิ่มแรงดัน เนื่องจากความล้มเหลวโดยไม่ได้ตั้งใจอาจทำให้ฉีดน้ำแรงดันสูง-ออกมาได้
การทดสอบพลังน้ำที่ล้มเหลว-หลายครั้งเป็นผลมาจากข้อผิดพลาดของมนุษย์ การระบายอากาศที่ไม่สมบูรณ์ทำให้การอ่านค่าแรงดันไม่เสถียรและ-สัญญาณเตือนแรงดันตกที่ผิดพลาด มู่ลี่ชั่วคราวที่ไม่เหมาะสมหรือตัวรองรับแรงผลักไม่เพียงพอนำไปสู่การแยกหน้าแปลน ผู้ปฏิบัติงานบางรายรีบเร่งทดสอบแรงดันเต็มที่โดยไม่ต้องเพิ่มขั้น ทำให้เกิดความเค้นกระแทกอย่างมากต่อรอยเชื่อม การใช้เกจวัดความดันสอบเทียบ-จาก-หมดทำให้เกิดข้อมูลการทดสอบที่ไม่น่าเชื่อถือ สำหรับท่อเหล็กสแตนเลส- น้ำทดสอบ-คลอไรด์สูงจะทิ้งความเสี่ยงในการกัดกร่อนที่ซ่อนอยู่ แม้ว่าการทดสอบพลังน้ำ{-จะผ่านก็ตาม
เมื่อสภาพสนามทำให้การเติมน้ำทำไม่ได้ เช่น ท่อไม่สามารถรับน้ำหนักของน้ำหนักได้ หรือน้ำที่ตกค้างจะปนเปื้อนในตัวกลางของกระบวนการ การทดสอบแรงดันลมก็สามารถนำมาใช้เป็นทางเลือกได้ อย่างไรก็ตาม การทดสอบด้วยแรงลมมีความเสี่ยงในการระเบิดสูงกว่ามากและต้องมีข้อจำกัดด้านความปลอดภัยเพิ่มเติมที่เข้มงวด
การทดสอบอุทกสถิตของท่อเป็นกิจกรรมที่เป็นระบบหลาย-ซึ่งครอบคลุมการคำนวณทางเทคนิค -การแยกการทดสอบก่อน การเติม-การระบายอากาศ การอัดแรงดันตามขั้นตอน การตรวจสอบด้วยสายตา การตัดสินการยอมรับ และ-การฟื้นฟูหลังการทดสอบ ทุกขั้นตอนจะต้องเป็นไปตามมาตรฐานอุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้อง ผู้ปฏิบัติงานต้องให้ความสนใจเป็นพิเศษกับการไล่อากาศ การเพิ่มแรงดันในอัตราที่ช้า- เครื่องมือวัดที่ถูกต้อง และการควบคุมความปลอดภัยของไซต์งาน การทดสอบพลังน้ำที่ดำเนินการอย่างถูกต้องจะตรวจสอบความสมบูรณ์ทางกลและความหนาแน่นของข้อต่อของท่อ ขจัดอันตรายที่อาจเกิดขึ้นที่ซ่อนอยู่ก่อนที่จะเริ่มใช้งานท่อ และปกป้องอุปกรณ์และบุคลากรเพื่อ-การทำงานที่ปลอดภัยในระยะยาว การดำเนินการทดสอบพลังน้ำอย่างไม่มีเงื่อนไข-จะทำให้เกิดความเสี่ยงด้านความปลอดภัยอย่างรุนแรงต่อระบบท่อทั้งหมด
