A Thử nghiệm thủy điện(Thử nghiệm thủy tĩnh) đối với ống LSAW (Hàn hồ quang chìm theo chiều dọc) là một quy trình kiểm soát chất lượng bắt buộc trong đó đường ống được đổ đầy nước và được điều áp đến một mức cụ thể để xác minh tính toàn vẹn cấu trúc và độ kín-rò rỉ của nó.
Vì ống LSAW được sử dụng chủ yếu để truyền-dầu và khí áp suất cao nên thử nghiệm thủy điện được coi là "bài kiểm tra cuối cùng" quan trọng nhất trước khi đường ống rời khỏi nhà máy.
Tại sao thử nghiệm Hydro được thực hiện?
Tính toàn vẹn của mối hàn:Ống LSAW có đường hàn dài và thẳng. Việc kiểm tra đảm bảo rằng mối hàn này hoàn hảo và sẽ không bị bung ra dưới áp lực.
Phát hiện rò rỉ:Nó xác định bất kỳ lỗ kim hoặc vết nứt cực nhỏ nào trên tấm thép hoặc mối hàn.
Xác minh kết cấu:Nó xác nhận rằng đường ống có thể chịu được áp suất cao hơn đáng kể so với áp suất vận hành dự kiến mà không bị biến dạng vĩnh viễn.
Tuân thủ quy định:Hầu hết các tiêu chuẩn quốc tế (nhưAPI 5L) yêu cầu từng mối nối ống phải được thử nghiệm thủy lực-tại nhà máy.
Quy trình thử nghiệm thủy điện
Việc kiểm tra tuân theo một trình tự nghiêm ngặt:
Niêm phong:Cả hai đầu của ống LSAW đều được bịt và bịt kín bằng đầu của Máy thí nghiệm Hydro cỡ lớn.
điền:Ống chứa đầy nước.
Thông hơi (Quan trọng):Tất cả không khí phải được xả ra khỏi đường ống. Nếu không khí bị mắc kẹt, nó sẽ bị nén rất nhiều; nếu đường ống bị hỏng, không khí bị mắc kẹt sẽ gây ra vụ nổ. Nước không thể nén được nên an toàn hơn nhiều.
Điều áp:Bơm-áp suất cao tăng áp suất nước bên trong lên đến-"Áp suất thử nghiệm" được tính toán trước.
Thời gian nắm giữ:Áp suất được duy trì trong một khoảng thời gian nhất định-thường5 đến 10 giâyđối với các cuộc thử nghiệm tại nhà máy (mặc dù có thể mất hàng giờ để "thử nghiệm hiện trường" sau khi đường ống được chôn cất).
Điều tra:Các cảm biến giám sát mọi sự sụt giảm áp suất và đường hàn thường được kiểm tra bằng mắt (đôi khi sử dụng camera tự động).
Giảm áp:Áp suất được giải phóng, nước được xả ra và đường ống được cân/đo để đảm bảo nó không bị phồng hoặc giãn.
Áp suất thử nghiệm được tính như thế nào?
Áp lực không phải là ngẫu nhiên; nó được tính bằng cách sử dụngCông thức Barlow(như được chỉ định trong API 5L): P=2×S×t/D×k
P:Áp suất thử thủy tĩnh.
S:Ứng suất sợi (thường bằng 60% đến 95% Cường độ năng suất tối thiểu của đường ống).
t:Độ dày tường quy định.
D:Đường kính ngoài quy định.
k:Một hệ số được xác định theo tiêu chuẩn (thường là 0,85 đến 0,95 tùy thuộc vào loại ống và đường kính).
Tiêu chí thất bại
Một đường ống không đạt phép thử thủy lực nếu xảy ra bất kỳ trường hợp nào sau đây:
Rò rỉ có thể nhìn thấy:Nước đổ ra hoặc phun ra từ mối hàn hoặc thân ống.
Giảm áp suất:Máy tính giám sát phát hiện sự giảm áp suất trong "thời gian giữ".
Vỡ:Đường ống bị vỡ (hiếm khi xảy ra ở các nhà máy hiện đại, nhưng là sự cố cuối cùng).
Biến dạng vĩnh viễn:Đường kính ống tăng vượt quá dung sai nhỏ cho phép sau khi giải phóng áp suất.
Thử nghiệm Hydro so với NDT khác
Trong khi thử nghiệm Siêu âm (UT) và tia X{0}}tìm thấy các khuyết tật (vết nứt, tạp chất), thì Thử nghiệm Hydro xác minhhiệu suất. Đó là một "thử nghiệm bằng chứng". Đường ống có thể xuyên qua tia X- nhưng không vượt qua được bài kiểm tra thủy lực nếu độ bền vật liệu không đủ hoặc nếu có khiếm khuyết thì tia X-đã bị bỏ sót.
Kiểm tra thủy lực cho ống LSAW
| Tính năng | Chi tiết thử nghiệm Mill Hydro |
| Trung bình | Nước ngọt (đôi khi có chất ức chế ăn mòn) |
| Khoảng thời gian | 5–10 giây (mỗi API 5L) |
| Phạm vi áp suất | Có thể vượt quá 50 MPa (7.250 PSI) đối với ống X80 có tường dày |
| Tài liệu | Biểu đồ "Áp suất so với thời gian" được tạo cho mỗi đường ống |
| Yêu cầu | 100% đường ống (không lấy mẫu; mỗi mối nối phải được kiểm tra) |
Kiểm tra thủy tĩnh GNEE cho ống LSAW
Chứng chỉ ống GNEE LSAW
Câu hỏi thường gặp
Tiêu chuẩn ASME cho thử nghiệm thủy tĩnh là gì?
Không có "tiêu chuẩn ASME" duy nhất cho thử nghiệm thủy tĩnh; thay vào đó, các yêu cầu được tìm thấy trong mã cụ thể quản lý thiết bị đang được thử nghiệm.
| Ứng dụng | Tiêu chuẩn ASME | Áp suất thử nghiệm (Điển hình) |
| Bình chịu áp lực | Phần VIII, Khoản 1 | 1,3 x MAWP |
| Đường ống xử lý | B31.3 | 1,5 x Áp suất thiết kế |
| Đường ống điện | B31.1 | 1,5 x Áp suất thiết kế |
| nồi hơi | Phần I | 1,5 x MAWP |
Tại sao thử nghiệm thủy tĩnh là không thể thiếu?
Thử nghiệm thủy tĩnh được coi là không thể thiếu vì nó là phương pháp duy nhất"kiểm tra bằng chứng vật lý"nhằm đảm bảo hệ thống áp lực được vận hành an toàn.
Dưới đây là bốn lý do chính tại sao không thể bỏ qua:
Xác nhận an toàn (Bài kiểm tra căng thẳng):Nó chứng tỏ đường ống hoặc bình chứa có thể chịu được tải trọng dự kiến bằng cách thử nghiệm nó ở125% đến 150%áp suất vận hành của nó. Nếu nó sắp hỏng, tốt hơn hết là nó nên hỏng trong môi trường nhà máy được kiểm soát hơn là ở khu vực đông dân cư.
Tổng số phát hiện rò rỉ:Trong khi tia X{0}}và siêu âm tìm thấy các vết nứt thì nước lại tìm thấyrò rỉ. Nó xác định các "lỗ kim" cực nhỏ hoặc vết rỉ trong mối hàn và miếng đệm mà cảm biến điện tử có thể bỏ sót.
Tính toàn vẹn của mối hàn và vật liệu:Nó khiến toàn bộ mối hàn dọc và thân thép chịu ứng suất lớn. Điều này làm lộ ra những "khiếm khuyết tiềm ẩn"-có vẻ bề ngoài ổn nhưng lại yếu về mặt cấu trúc.
Tuân thủ quy định và bảo hiểm:Hầu hết các tiêu chuẩn toàn cầu (API, ASME, ISO) và các công ty bảo hiểm bắt buộc phải tiến hành thử nghiệm thủy điện một cách hợp pháp. Không có nó, đường ống không thể được chứng nhận cho dịch vụ.
Áp suất thủy thử tối đa cho một đường ống là bao nhiêu?
Áp suất thủy thử tối đa không phải là một con số cố định; nó được tính toán cho từng đường ống cụ thể dựa trên sức mạnh của nó.
Tuy nhiên, có mộtgiới hạn an toànkhông được vượt quá:
Giới hạn sức mạnh năng suất
Áp suất thường được giới hạn sao cho ứng suất tác dụng lên thép không vượt quá90% đến 95% Cường độ năng suất tối thiểu được chỉ định (SMYS) của đường ống.
Nếu bạn vượt lên trên mức này, đường ống sẽkéo dài hoặc biến dạng vĩnh viễn, làm cho nó vô dụng và nguy hiểm.
Phép tính (Công thức Barlow)
Để tìm áp suất tối đa cho một đường ống cụ thể, các kỹ sư sử dụng công thức sau:P=2×S×t/D
P:Áp suất tối đa
S:Ứng suất sợi cho phép (thường là 90% cường độ năng suất)
t:Độ dày của tường
D:Đường kính ngoài
Mức tối đa điển hình của ngành
Ống dầu khí tiêu chuẩn:Thường được kiểm tra giữa2.500 và 5.000 PSI.
Ống-áp suất cao/tường nặng:Trong các nhà máy tiên tiến (như ống LSAW), máy có thể tạo áp suất lên tới7.250 PSI (50 MPa)hoặc thậm chí10.000 PSI (70 MPa).
