Prova hidrostàtica (prova hidràulica)és un procediment obligatori de-verificació de pressió per a canonades industrials recentment-instal·lades, reparades o modificades abans de la posada en funcionament. La prova omple la secció tancada de la canonada amb líquid, principalment aigua neta, i augmenta la pressió interna per sobre de la pressió de disseny normal per detectar defectes de soldadura, fuites de juntes, debilitat del material i riscos de fallada estructural. En comparació amb les proves pneumàtiques amb gas comprimit, les proves hidràuliques són molt més segures perquè l'aigua és gairebé incompressible. Fins i tot si es produeix un trencament de la canonada, l'alliberament d'energia-emmagatzemada és limitat i no provocarà explosions violentes. L'execució incorrecta de la prova hidràulica pot provocar esquerdes de canonades, explosió de brida-, lesions personals o resultats de proves no vàlids.
Preparació pre-de la prova
La preparació completa és la base de les proves hidràuliques reeixides. No s'iniciarà cap pressurització abans que s'hagin acabat i documentat tots els elements de-comprovació prèvia.
En primer lloc, s'han d'emplenar els documents tècnics i la confirmació de límits. Els enginyers revisaran els dibuixos isomètrics de les canonades, la pressió de disseny, els certificats de materials i els codis de la indústria aplicables per calcular la pressió de prova mínima requerida. Per a les canonades que operen a una temperatura de disseny alta, s'ha d'aplicar un factor de correcció de la relació de tensió-per compensar la reducció de la resistència del material en condicions de servei d'alta-temperatura, i la pressió de prova final no ha de superar mai el límit elàstic del component més feble de la secció provada. Els límits de prova s'han de definir clarament per separar la canonada objectiu d'altres equips connectats.
En segon lloc, s'ha d'implementar l'aïllament físic de la secció de prova. Les vàlvules, els instruments, les juntes de dilatació i les vàlvules d'alleujament de seguretat que no puguin suportar la pressió de prova s'han d'eliminar o aïllar amb persianes temporals d'ulleres o brides cegues de gran resistència-. Les juntes ordinàries o les plaques primes no poden servir com a barreres aïllants, perquè l'alta pressió interna les pot expulsar i provocar accidents greus. Tots els extrems oberts del segment de prova estan segellats amb taps de prova o tancaments soldats. Els suports temporals de canonades i els blocs de formigó-resistents a l'empenta s'han de reforçar, especialment per a colzes i tes de gran-diàmetre, per resistir l'empenta axial enorme generada sota la pressió de prova.
En tercer lloc, calen els treballs de selecció i calibratge d'equips de prova. S'han d'instal·lar almenys dos manòmetres calibrats independentment a la canonada, un prop de la bomba de prova i l'altre al punt més alt de la secció de prova. L'interval de mesura ha de ser 1,5-2 vegades la pressió de prova esperada i els certificats de calibratge han de ser vàlids dins del període requerit. S'ha d'establir una vàlvula de seguretat d'alleujament de pressió per evitar una sobre-pressurització accidental. Cal connectar correctament una bomba de prova hidràulica amb sortida de cabal estable, mànegues d'ompliment d'aigua, vàlvules de ventilació d'aire-punt alt-i sortides de drenatge-de punt baix. Per a les canonades d'-acer inoxidable, l'aigua de prova s'ha de controlar amb un contingut de clorur baix, normalment per sota de 50 ppm, per evitar l'esquerda per corrosió per tensió induïda per clorur després de la prova.
Finalment, preparació i documentació de seguretat del lloc. S'emetrà un-permís-per a-la prova. Les zones d'exclusió estan marcades al voltant de la canonada de prova. Els operadors han d'entendre els procediments de despressurització i drenatge d'emergència. Totes les inspeccions visuals de soldadura i els exàmens no-destructius (UT, RT, MT o PT) s'han d'acabar i acceptar abans que comenci la prova hidràulica. No es permeten treballs de soldadura o reparació durant la pressurització.
Ompliment i ventilació d'aire
L'aire atrapat a l'interior de la canonada és una de les causes més freqüents de resultats de proves hidro-inexactes i de perills per a la seguretat. L'aire comprimit emmagatzema grans quantitats d'energia. Si es produeix un trencament de la canonada amb aire que queda a l'interior, el risc d'accident augmenta bruscament.
L'aigua s'injectarà des del punt més baix de la secció de la canonada. Totes les vàlvules de ventilació-de punt alt s'han d'obrir completament durant l'ompliment. La velocitat d'ompliment ha de ser lenta. Els operadors segueixen observant les sortides de ventilació fins que surt un flux continu d'aigua sense bombolles d'aire de cada-respiració de posició alta. Només llavors els tècnics poden tancar les vàlvules de ventilació una per una.
Després de l'ompliment complet, el sistema es mantindrà estàtic durant un temps de remull suficient. Aquest pas permet que l'aigua i el material de la canonada assoleixin l'equilibri tèrmic. En cas contrari, la diferència de temperatura entre la paret de la canonada metàl·lica i l'aigua de prova crearà fluctuacions artificials de pressió i enganyarà el judici de la pressió-caiguda en la fase posterior de retenció-de pressió. Per a canonades de gran-mida-revestides de ciment, cal un temps de remull més llarg segons els estàndards d'enginyeria locals.
Etapa de pressurització gradual i de retenció-
Mai augmentar la pressió directament a la pressió de prova completa en un sol pas. Tots els codis requereixen un augment gradual de la pressió per evitar el xoc hidràulic i l'-tensió sobtada a les juntes i les soldadures de canonades.
En general, la pressió augmenta en múltiples passos incrementals. Per exemple, aixequeu primer la pressió al 50% de la pressió de prova objectiu, atureu la bomba i mantingueu-la premuda durant uns minuts. Els operadors recorren tota la canonada accessible per comprovar si hi ha fuites evidents, deformacions anormals, filtracions d'aigua a les brides o cordons de soldadura. Si no es troba cap anomalia, continueu augmentant la pressió pas a pas-a-fins a assolir la pressió de prova d'hidro-total calculada.
Quan s'assoleixi la pressió de prova objectiu, atureu la bomba de prova i engegueu el temporitzador de pressió de retenció-. Segons els requisits ASME B31.3, el sistema manté la pressió de prova completa durant almenys 10 minuts. Durant aquest període, els inspectors examinen totes les unions, soldadures, brides, connexions roscades i tancaments temporals. S'ha d'enregistrar qualsevol sudoració, degoteig o fuga de tipus-de raig. Les fuites menors no es poden reparar mentre la canonada roman a pressió. La prova s'ha d'aturar, despressuritzar completament abans de realitzar qualsevol treball de manteniment.
Després d'acabar el període de pressió de retenció-a la pressió de prova màxima, reduïu la pressió fins a la pressió de disseny original de la canonada. Mantenir la pressió de disseny per a una inspecció visual ampliada. La major part del treball de detecció de fuites es completa sota la pressió de disseny, perquè les petites fuites poden tornar-se invisibles amb una pressió de prova ultra-alta.
Criteris d'acceptació
Una prova hidràulica només es considera qualificada quan es compleixen totes les condicions d'acceptació. En primer lloc, no es produeix cap fuita visible a totes les posicions inspeccionades. En segon lloc, no es pot observar cap deformació plàstica permanent, abombament o desplaçament del cos de la canonada i els accessoris. En tercer lloc, la caiguda de pressió dins de la durada de la pressió de retenció-es manté dins de l'interval permès especificat per les normes corresponents. És acceptable una caiguda de pressió menor causada pel canvi de temperatura o una deformació elàstica de petit-volum del material metàl·lic, però una caiguda de pressió contínua forta indica punts de fuita ocults.
Si es detecten defectes de fuites o deformacions, la prova falla. Tot el sistema s'ha de despressuritzar completament, buidar i reparar. Un cop finalitzada la reparació, el procediment de prova hidro-complet es repetirà des del principi. No es permet la re-pressurització parcial.
Despressurització, drenatge i treball posterior{0}}de prova
Un cop la prova passa l'acceptació, es realitza una despresurització controlada. La pressió baixarà lentament en lloc d'alliberar-se a l'instant. L'alleujament ràpid de la pressió pot generar un efecte de cop d'ariet i danyar els components de la canonada. Després que la pressió del manòmetre baixi a zero, obriu totes les sortides de drenatge als punts baixos per descarregar l'aigua de prova. Mentrestant, obriu els orificis de ventilació-alts per trencar el buit dins de la canonada.
Per a les canonades inactius a llarg termini--, l'aigua de l'interior s'ha de drenar completament per evitar la corrosió interna o els danys per congelació en temps fred. S'eliminen les persianes temporals, els taps de prova, els manòmetres i les connexions-de la bomba de prova. Torneu a connectar els instruments originals, les vàlvules d'alleujament i els equips de procés que estaven aïllats abans de la prova. La canonada es restaura a la configuració normal.
Finalment, completeu l'informe oficial de la prova hidro-. L'informe inclou la data de la prova, la descripció de la secció, la pressió de disseny, la pressió de prova real, els registres de temps de conservació, les dades de caiguda de pressió-, les conclusions de la inspecció, les signatures dels testimonis del contractista i del client. Aquest document esdevé un arxiu tècnic essencial per a la posada en servei de la canonada i el manteniment futur.
Riscos de seguretat i trampes comuns
La prova hidràulica pertany a l'operació del lloc d'alt-risc. El personal no s'ha de posar mai davant de brides cegues o tapes d'extrem durant la pressurització, ja que una fallada accidental pot expulsar un raig d'aigua a alta pressió-.
Moltes proves hidro-fallades resulten d'errors humans. La ventilació incompleta de l'aire provoca una lectura de pressió inestable i alarmes falses de caiguda de pressió-. Les persianes temporals inadequades o els suports d'empenta insuficients provoquen la separació de la brida. Alguns operadors s'afanyen a aconseguir la pressió de prova completa sense augmentar-se per etapes, provocant una gran tensió d'impacte a les soldadures. L'ús de manòmetres de pressió fora de--calibració genera dades de prova poc fiables. Per a les canonades d'-acer inoxidable, l'aigua de prova de-clorur alt deixarà un risc de corrosió ocult tot i que la prova hidro-aprova.
Quan les condicions del camp fan que l'ompliment d'aigua sigui poc pràctic, per exemple, la canonada no pot suportar un pes d'aigua pesat o l'aigua residual contaminarà el medi del procés, es pot adoptar una prova de pressió pneumàtica com a alternativa. Tanmateix, les proves pneumàtiques comporten un risc d'explosió molt més elevat i requereixen restriccions de seguretat addicionals estrictes.
La prova hidrostàtica de la canonada és una activitat sistemàtica en diverses-etapes que inclou el càlcul tècnic, l'aïllament pre-de la prova, l'ompliment-de ventilació, la pressurització per etapes, la inspecció visual, el judici d'acceptació i la restauració posterior a la-prova. Cada procediment ha de seguir les normes industrials aplicables. Els operadors han de prestar especial atenció a l'eliminació d'aire, la pressurització lenta-, els instruments de mesura vàlids i el control de seguretat del lloc. Una prova hidràulica executada correctament verifica la integritat mecànica i l'estanquitat de les juntes de les canonades, elimina els possibles perills ocults abans de posar-les en servei i protegeix l'equip i el personal per a un funcionament segur-a llarg termini. L'execució de proves hidro-no qualificades comportarà greus riscos de seguretat per a tot el sistema de canonades.
