Esecuzione di prove idrauliche su condotte: istruzioni e procedure operative

Una prova idraulica (o prova di pressione) è un test di un sistema chiuso che utilizza aria o una pressione eccessiva rispetto al normale valore di esercizio. Viene eseguita per rilevare perdite o per determinare il comportamento del sistema in condizioni estreme. Se la prova ha esito positivo, il sistema sarà sicuramente in grado di resistere alle normali condizioni di esercizio.

Il test idrostatico delle condotte è il tipo di prova non distruttiva più comunemente utilizzato per determinare la resistenza e la tenuta di una condotta sotto pressione.

Nella maggior parte dei paesi, è prassi consolidata che le condotte e le apparecchiature che operano sotto pressione debbano essere sottoposte a prove idrauliche nei seguenti casi:

• dopo la produzione dei componenti di rete predisposti per l'installazione;
• al termine della posa della condotta;
• durante il monitoraggio della rete durante i test.

Tutte le condotte di processo vengono sottoposte a prove di pressione idraulica in conformità con gli standard SNIP III-G.9 – 62 e NITUHP – 62Inoltre, vengono eseguiti anche test pneumatici. Questi ultimi vengono utilizzati in situazioni in cui i test idraulici non sono possibili per i seguenti motivi:

• Temperatura dell'aria negativa.
• Quando manca l'acqua.
• Tensione pericolosa nella tubazione a causa della massa di liquido.

Oltre a questi metodi, le reti vengono testate utilizzando aria o gas inerte.

Le prove sulle strutture vengono eseguite sotto la supervisione del produttore o dei capisquadra e in stretta conformità con i requisiti del progetto o le istruzioni dell'Autorità statale di vigilanza mineraria e industriale.

Prima dell'inizio dei lavori, l'intera lunghezza della condotta principale viene suddivisa in sezioni separate. L'intera rete viene quindi ispezionata accuratamente e la documentazione tecnica viene verificata. In questa fase vengono installati anche valvole di scarico e di sfiato, nonché tappi provvisori.

In questo caso è vietato l'uso di valvole di intercettazione.La linea in fase di collaudo è collegata a una pompa idraulica, una pressa o altro dispositivo che raggiunge il livello di pressione richiesto.

Pressione durante i test della condotta

La pressione durante il collaudo idraulico delle condotte viene controllata con manometri, che devono essere prima controllare e sigillare.

Secondo la norma GOST 2405-63, questi meccanismi devono avere una classe di precisione di almeno 1,5. Il loro volume di alloggiamento non può essere inferiore a 15 cm³ e la scala per la lettura della pressione nominale non deve essere inferiore a tre quarti della pressione misurata.

Il test idrostatico verifica non solo la resistenza dei sistemi, ma anche la loro densità. La pressione di prova varia a seconda dell'applicazione. Ad esempio:

• Per i sistemi a pressione in acciaio e ghisa, il fattore di sicurezza specificato è 1,25. L'aumento della pressione di prova rispetto alla pressione di esercizio non può superare i 5 kg/cm² e il livello di pressione di prova non può superare i 10 kg/cm².
• I sistemi a pressione in cemento-amianto sono progettati per una pressione di esercizio non superiore a 5 kg/cm².
• I sistemi polimerici vengono testati alla pressione specificata da GOST o TU per una determinata tipologia di tubo, e questo valore non può scendere al di sotto del livello operativo.

Per generare la pressione necessaria durante le prove idrauliche, utilizzare:

• Presse idrauliche.
• Pompe a pistone manuali.
• Pompe azionate da ingranaggi.
• Pompe in funzione.

Come vengono condotti i test?

Collaudo degli impianti di riscaldamento e di approvvigionamento idrico

L'esecuzione di prove idrauliche sulle condotte si articola nelle seguenti fasi:

• Collegamento della pompa idraulica.
• Installazione di manometri.
• Riempimento con acqua (durante questa procedura, le valvole di sfiato devono essere lasciate aperte finché non fuoriesce acqua al loro interno, segno che le bolle d'aria sono state completamente eliminate dalla rete). Una volta aggiunta l'acqua, la tubazione principale viene ispezionata attentamente; eventuali perdite indicheranno la presenza di difetti.
• Creare la pressione di esercizio utilizzando una pressa o una pompa e mantenere la rete al di sotto di essa per un certo periodo.
• Ridurre il livello di pressione al livello di lavoro.
• Rimozione del liquido dalla rete ed esecuzione di un'ispezione secondaria.
• Smontaggio del manometro e della pompa.

Le reti vengono mantenute sotto pressione di prova per cinque minuti. Le strutture in vetro costituiscono l'unica eccezione a questo test; vengono mantenute sotto pressione per venti minuti.

Il sistema viene ispezionato dopo che la pressione è stata ridotta al livello di esercizio. Durante il collaudo dei sistemi in acciaio, le giunzioni saldate su entrambi i lati (a una distanza di due centimetri) vengono picchiettate con un martello arrotondato del peso non superiore a un chilo e mezzo.

Le condotte in metalli non ferrosi vengono forate con un martello di legno del peso massimo di 0,7 kg. Si sconsiglia di forare strutture realizzate con altri materiali.

Esecuzione della procedura di collaudo idraulico delle condotte di processo

Il collaudo idrostatico delle condotte di processo viene eseguito per determinarne la densità durante la sigillatura e per individuare eventuali perdite. La rete viene testata prima di riempire le fosse e installare i rinforzi.

I test successivi vengono condotti nella fase finale, dopo che le trincee sono state completamente riempite e tutti i lavori sui sistemi di processo in quella sezione sono stati completati. I test preliminari possono essere eseguiti una volta che i collegamenti hanno raggiunto la resistenza richiesta.

Una condotta di processo si considera idonea all'ispezione se non si è rotta o non ha perso la sua tenuta. Inoltre, se i giunti rimangono intatti e non si sono verificate perdite.

Al termine dei test del sistema di processo, le fosse vengono immediatamente riempite di terra e sottoposte ai test finali. Durante questo processo, i sistemi di processo vengono lavati con acqua e le aree in fase di test vengono isolate dal sistema operativo mediante flange o tappi.

Prima del collaudo, la rete e i giunti delle prese vengono allagati con acqua e lasciati a riposo per 24 ore. Il collaudo finale viene eseguito senza valvole di sicurezza e idranti. Al loro posto vengono installati dei tappi.

Le valvole vengono quindi aperte completamente, ma prima si verifica lo stato delle guarnizioni. Utilizzare valvole per chiudere La zona sottoposta a test non può essere separata dalla zona di funzionamento.

Schema di test

Il programma di collaudo idraulico della condotta è costituito dai seguenti componenti.

• Il sistema in fase di test.
• Supporti.
• Flange.
• Una valvola che serve a rilasciare le bolle d'aria.
• Linea di approvvigionamento idrico temporanea.
• Pressa (di tipo idraulico).
• Manometro.
• Rubinetto di regolazione.
• Rubinetto laterale.
• Serbatoio di misurazione.

Durante la fase di collaudo, le sezioni terminali della linea principale indicate nello schema vengono coperte con flange cieche e fissate con fermi. Successivamente, il sistema principale viene riempito con il fluido proveniente dalla linea principale temporanea (anch'essa inclusa nello schema).

Durante l'esecuzione di queste operazioni, assicurarsi con attenzione che l'aria venga rilasciata attraverso la valvola. Questa valvola è installata nel punto più alto della tubazione (come indicato anche nello schema).

Il diagramma mostra anche le pompe che generano il livello di pressione richiesto.

IMPORTANTE! Durante le prove, tenere presente che i tubi potrebbero rompersi e frammenti potrebbero schizzare via. Pertanto, è necessario adottare precauzioni per evitare lesioni.

Test e SNiP

Una volta completati i lavori di installazione, vengono effettuati i test idraulici delle condotte in conformità con le norme SNIP III-G.9 – 62 e NITUKH – 62.

Le norme SNIP (Norme e Regolamenti Edilizi) stabiliscono che il sistema deve essere sottoposto a test obbligatori. Le norme SNIP definiscono inoltre un intervallo di temperatura per i lavori, compreso tra i cinque e i venti gradi Celsius.

Le normative SNiP (Codice di Pratica Edile) non vietano le ispezioni preliminari da parte delle imprese di costruzione e installazione senza la partecipazione dei committenti. Tuttavia, secondo le suddette normative, i risultati delle prove vengono registrati nel registro dei lavori.

Collaudo, asciugatura, riempimento del gasdotto con azoto...

Le norme SNiP (Norme e Regolamenti di Costruzione) definiscono le istruzioni per il collaudo idraulico delle condotte nella fase finale. La procedura è la seguente: creare una pressione pari alla pressione di esercizio e mantenerla per due ore.

Dopodiché, la pressione viene aumentata fino alla pressione di prova e mantenuta per due ore. La condotta si considera aver superato il test finale se la caduta di pressione durante le ultime due ore non supera 0,02 MPa.

Secondo le istruzioni, la rete per il carico termico viene collegata solo dopo il riempimento finale.

Se le istruzioni non specificano un tempo preciso per il collaudo, questo viene determinato dalla durata dell'ispezione del sistema. Se durante l'ispezione vengono rilevati dei difetti, secondo le istruzioni, questi possono essere corretti solo dopo che la pressione è stata ridotta alla pressione atmosferica.

Le istruzioni specificano inoltre che, una volta corretti i difetti rilevati, i test vengono ripetuti.

Attrezzatura necessaria

Le attrezzature per le prove idrostatiche delle condotte consentono di testare la tenuta delle reti rifatte e offrono anche la possibilità di creare il livello di pressione necessario per verificare la presenza di connessioni eseguite in modo non corretto.

Le apparecchiature per questo tipo di test hanno un'ampia gamma di applicazioni. Ad esempio, per selezionare un tester di pressione, è necessario innanzitutto determinare la pressione massima richiesta per il test.

Il secondo punto significativo è l'azionamento della pompa idraulica. In questa linea di apparecchiature, può essere tipo manuale ed elettrico.

Prove di pressione degli impianti di approvvigionamento idrico ROTHENBERGER

Il primo tipo viene utilizzato per crimpare brevi sezioni della rete. Questa apparecchiatura è più leggera e pesa meno delle sue controparti elettriche. Tuttavia, lavorare con tale apparecchiatura richiede notevole forza fisica e tempo.

Pompe elettriche per il collaudo idraulico delle condotte. Sono utilizzate per generare pressioni fino a 40 kg/cm². Questi dispositivi sono versatili e adatti a sistemi di grandi dimensioni. Si tratta essenzialmente di pompe idrauliche ad alta pressione dotate di manometri a glicerina.

Questa apparecchiatura comprende anche un serbatoio d'acqua e un tubo flessibile che si collega rapidamente al raccordo. Il livello di pressione desiderato viene impostato sul relè e la pompa si arresta automaticamente al raggiungimento della pressione impostata.

Test dei sistemi di riscaldamento

Il collaudo idrostatico delle tubazioni di riscaldamento garantisce il normale funzionamento della rete. Durante la stagione di riscaldamento, si tratta di una sorta di esame e verifica tecnica dell'impianto di riscaldamento.

Ogni tipologia di ambiente ha le proprie caratteristiche di pressione. Questa pressione determina la circolazione del fluido refrigerante e il riscaldamento dell'ambiente. Durante la circolazione del fluido refrigerante, si verificano diversi processi idraulici, a volte di natura molto intensa.

Per questo motivo, la tubazione di riscaldamento viene testata a una pressione quaranta volte superiore alla pressione di esercizio.

Quando si controlla la rete di riscaldamento:

• Esecuzione di test sulle gru.
• Per migliorare la tenuta, vengono installate guarnizioni di tenuta aggiuntive.
• Stanno ripristinando l'isolamento delle tubature.
• La casa è isolata dalla rete elettrica generale tramite prese a muro.
• Durante l'installazione, la tubazione principale tende a ostruirsi notevolmente, pertanto il lavaggio e la prova di pressione sono passaggi fondamentali per garantire il funzionamento efficiente della rete di riscaldamento.

Test invernali

Le prove idrostatiche sulle condotte in inverno differiscono dalle procedure analoghe eseguite con temperature più miti. Se una condotta deve essere testata a temperature sotto zero, è necessario adottare misure per impedire il congelamento dell'acqua nella rete.

In questo caso, il sistema viene liberato dall'acqua in modo affidabile nei seguenti modi:

1. La tubazione principale viene preriscaldata oppure vi viene pompata acqua calda. La sua temperatura non può superare i 60 gradi Celsius. Durante queste fasi, i raccordi di scarico e le tubazioni di scarico vengono isolati.
2. Si procede al collaudo della condotta con soluzioni acquose che congelano al di sotto di 0 °C. Subito dopo, si effettua il lavaggio delle tubazioni con acqua riscaldata e si insuffla aria. Se in inverno si utilizza una soluzione di cloruro di calcio per il collaudo, quest'ultimo viene eseguito su tratti non superiori a 1000 m (con una profondità massima di 10 cm).
3. In inverno, una condotta con un volume fino a 25 cm³ può essere ispezionata su un tratto fino a 250 m.

La quantità d'acqua necessaria per le analisi in inverno è riportata in apposite tabelle.

Regole di verifica

Le normative relative alle prove idrostatiche delle condotte devono essere seguite in una sequenza precisa. Tali normative contengono informazioni complete su pressione, temperatura e tempi di mantenimento, nonché sulla procedura di prova.

Le norme vietano severamente al personale di avvicinarsi alle apparecchiature in fase di collaudo quando queste sono sottoposte ad alta pressione.

Le norme stabiliscono inoltre che una condotta si considera idonea al test se, durante la prova, non vengono rilevate perdite di liquido, rotture del tubo o altre deformazioni visibili e la caduta di pressione non supera gli standard richiesti.

Durante l'esecuzione di questo tipo di test, le norme di sicurezza vengono rigorosamente rispettate.

banchi di prova

I banchi prova idraulici per condotte vengono utilizzati nei seguenti ambiti:

1. Test idraulici delle valvole di intercettazione per verificarne resistenza e tenuta.
2. Pressatura delle parti dell'apparecchiatura per l'alloggiamento.
3. Valutazione della resistenza e della tenuta della tubazione, e molto altro ancora.

I banchi prova idrostatici sono dotati di componenti dei migliori produttori al mondo. Ciò è la prova della loro elevata qualità, della lunga durata e della facilità d'uso.

Le soluzioni di design per gli stand possono essere:

1. Su una base con telaio per l'installazione in interni.
2. Un contenitore a blocco solido per esterni.

Le caratteristiche tecniche dei supporti standard tipici sono le seguenti:

• L'acqua, per scopi tecnici, viene utilizzata come fluido di lavoro.
• La pressione viene generata mediante un gruppo pompa a pistone o una pompa manuale.
• Dimensioni per flange da DN 25 a DN 1500.
• Il livello di pressione massimo è di 4500 bar.
• Se necessario, i banchi di prova sono dotati di una funzione di pre-pulizia.

Banco di prova verticale per valvole di condotte

È fondamentale comprendere che il collaudo idraulico delle condotte è una precauzione obbligatoria contro situazioni di emergenza improvvise che potrebbero portare al guasto del sistema.

Per eseguire questo test, è necessario seguire una serie di passaggi, tra cui la preparazione delle tubazioni e la verifica delle apparecchiature necessarie. Al termine del test, i risultati vengono registrati nella scheda tecnica del sistema, che contiene anche l'autorizzazione all'avvio del sistema stesso.