Допустимые отклонения от проекта технологических трубопроводов. Технологические трубопроводы: монтаж, рекомендации и правила эксплуатации

размер шрифта

ПОСТАНОВЛЕНИЕ Госгортехнадзора РФ от 10-06-2003 80 ОБ УТВЕРЖДЕНИИ ПРАВИЛ УСТРОЙСТВА И БЕЗОПАСНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ... Актуально в 2017 году

2.1. Классификация трубопроводов

2.1.1. Трубопроводы с давлением до 10 МПа (100 кгс/см2) включительно в зависимости от класса опасности транспортируемого вещества (взрыво-, пожароопасность и вредность) подразделяются на группы (А, Б, В) и в зависимости от рабочих параметров среды (давления и температуры) - на пять категорий (I, II, III, IV, V).

Классификация трубопроводов приведена в таблице 1.

2.1.3. Класс опасности технологических сред определяется разработчиком проекта на основании классов опасности веществ, содержащихся в технологической среде, и их соотношений.

2.1.5. Допускается в зависимости от условий эксплуатации принимать более ответственную (чем определяемую рабочими параметрами среды) категорию трубопроводов.

Таблица 1

Классификация трубопроводов Ру <= 10 МПа (100 кгс/см2)

Обозначение группы определенной транспортируемой среды включает в себя обозначение группы среды (А, Б, В) и обозначение подгруппы (а, б, в), отражающее класс опасности вещества.

Обозначение группы трубопровода в общем виде соответствует обозначению группы транспортируемой среды. Обозначение "трубопровод группы А (б)" обозначает трубопровод, по которому транспортируется среда группы А (б).

Группа трубопровода, транспортирующего среды, состоящие из различных компонентов, устанавливается по компоненту, требующему отнесения трубопровода к более ответственной группе. При этом, если при содержании в смеси опасных веществ 1, 2 и 3 классов опасности концентрация одного из наиболее опасна, группу смеси определяют по этому веществу.

В случае, если наиболее опасный по физико-химическим свойствам компонент входит в состав смеси в незначительном количестве, вопрос об отнесении трубопровода к менее ответственной группе или категории решается проектной организацией.

Класс опасности вредных веществ и показатели пожаровзрывоопасности веществ следует принимать по государственным стандартам.

Для вакуумных трубопроводов следует учитывать не условное давление, а абсолютное рабочее давление.

Трубопроводы, транспортирующие вещества с рабочей температурой, равной или превышающей температуру их самовоспламенения, или рабочей температурой ниже минус 40 град. С, а также несовместимые с водой или кислородом воздуха при нормальных условиях, следует относить к I категории.

размер шрифта

ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ТРУБОПРОВОДЫ- СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ И ПРАВИЛА- СНиП 3-05-05-84 (утв- Постановлением... Актуально в 2017 году

Контроль качества соединений стальных трубопроводов

4.8. Контроль качества сварных соединений стальных трубопроводов должен производиться путем: систематического операционного контроля; механических испытаний образцов, вырезанных из пробных стыков; проверки сплошности стыков с выявлением внутренних дефектов одним из неразрушающих методов контроля, а также последующих гидравлических или пневматических испытаний согласно разд.5 настоящих правил. Методы контроля качества сварных соединений приведены в ГОСТ 3242-79.

Проверка качества сварных швов трубопроводов V категории ограничивается осуществлением операционного контроля.

В случаях, оговоренных в проекте, следует производить испытание сварных соединений из нержавеющих сталей на склонность к межкристаллитной коррозии в соответствии с ГОСТ 6032-75 и ведомственными нормативными документами.

4.9. Операционный контроль должен предусматривать проверку состояния сварочных материалов, качества подготовки концов труб и деталей трубопроводов, точности сборочных операций, выполнения заданного режима сварки.

4.10. Контроль сварных соединений стальных трубопроводов радиографическим или ультразвуковым методом следует производить после устранения дефектов, выявленных внешним осмотром и измерениями, а трубопроводов Рг свыше 10 МПа (100 кгс/кв.см) - после выявления дефектов магнитопорошковым или цветным методом.

Сварные швы не должны иметь трещин, прожогов, кратеров, грубой чешуйчатости, подрезов глубиной более 0,5 мм. [В сварных швах трубопроводов Рг свыше 10 МПа (100 кгс/кв.см) подрезы не допускаются].

4.11. Объем контроля сварных соединений стальных трубопроводов неразрушающими методами в процентах к общему числу стыков, сваренных каждым сварщиком (но не менее одного стыка), должен составлять для трубопроводов:

В качестве неразрушающих методов контроля следует с учетом конкретных условий применять преимущественно ультразвуковой, электрорентгенографический и рентгенографический с использованием фотобумаги.

Контролю должен подвергаться весь периметр стыка.

Для трубопроводов I-IV категории контролю подлежат стыки, наихудшие по результатам внешнего осмотра.

Контроль корня шва сварных соединений трубопроводов Рг свыше 10 МПа (100 кгс/кв.см) из сталей всех групп при толщине стенки 16 мм и более следует производить радиографическим методом, а окончательный контроль готовых сварных соединений из сталей групп С, ХГ, ХМ - преимущественно ультразвуковой дефектоскопией.

Готовые сварные соединения трубопроводов Рг свыше 10 МПа (100 кгс/кв.см) перед проведением радиографического или ультразвукового контроля следует контролировать магнитопорошковым или цветным методом. При этом контролю подлежат поверхность шва и прилегающая к нему зона шириной 20 мм от краев шва.

4.12. Оценку качества сварных соединений стальных трубопроводов по результатам радиографического контроля следует производить по балльной системе согласно обязательному приложению 4. Сварные соединения должны быть забракованы, если их суммарный балл равен или больше для трубопроводов:

Сварные соединения, оцененные указанным или большим баллом, подлежат исправлению, после чего дополнительному контролю подвергают удвоенное от первоначального объема контроля количество стыков, выполненных сварщиком, допустившим брак.

Сварные соединения трубопроводов III и IV категории, оцененные соответственно суммарным баллом 4 и 5, исправлению не подлежат, но дополнительному контролю подвергают удвоенное количество стыков, выполненных этим сварщиком.

Если при дополнительном контроле хотя бы один стык будет забракован (а для трубопроводов III и IV категории оценен соответственно суммарным баллом 4 и 5), контролю подвергают 100% стыков, выполненных данным сварщиком. Если при этом будет забракован хотя бы один стык, сварщика отстраняют от сварочных работ на трубопроводах.

4.13. Чувствительность радиографического контроля должна соответствовать (по ГОСТ 7512-82) для трубопроводов Py свыше 10 МПа (100 кгс/кв.см), I и II категории - классу 2, для трубопроводов III и IV категории - классу 3.

4.14. По результатам ультразвукового контроля сварные соединения трубопроводов Рг свыше 10 МПа (100 кгс/кв.см) считаются качественными, если отсутствуют:

а) протяженные плоскостные и объемные дефекты;

б) объемные непротяженные дефекты с амплитудой отраженного сигнала, соответствующей эквивалентной площади 2 кв.мм и более - при толщине стенки трубы до 20 мм включительно и 3 кв.мм и более - при толщине стенки свыше 20 мм;

в) объемные непротяженные дефекты с амплитудой отраженного сигнала, соответствующей эквивалентной площади до 2 кв.мм - при толщине стенки трубы до 20 мм включительно и до 3 кв.мм - при толщине стенки свыше 20 мм, в количестве более трех на каждые 100 мм шва.

Сварные соединения стальных трубопроводов I-IV категории должны удовлетворять требованиям, установленным отраслевыми стандартами.

При получении неудовлетворительных результатов контроля ультразвуковым методом хотя бы одного стыка производят контроль удвоенного количества стыков, выполненных данным сварщиком. При неудовлетворительных результатах повторного контроля производят контроль 100% стыков. Сварщик, допустивший брак, может быть допущен вновь к сварке трубопроводов только после сдачи испытаний по программам, утвержденным министерством (ведомством) СССР.

4.15. Исправлению путем местной выборки и последующей подварки (без повторной сварки всего соединения) подлежат участки сварного шва стальных трубопроводов, если размеры выборки после удаления дефектного участка шва не превышают значений, указанных в табл.1.

Таблица 1

Сварное соединение, в котором для исправления дефектного участка требуется произвести выборку размером более допустимой по табл.1, должно быть полностью удалено, а на его место вварена "катушка".

Исправлению подлежат все дефектные участки сварного соединения, выявленные при внешнем осмотре и измерениях, контроле ультразвуковым, магнитопорошковым или цветным методом.

В стыках, забракованных по результатам радиографического контроля, исправлению подлежат участки шва, оцененные наибольшим баллом, определяемым согласно п.4.12 и обязательному приложению 4. В случае, если стык забракован по сумме одинаковых баллов, исправлению подлежат участки с непроваром.

Одно и то же место стыка допускается исправлять не более одного раза. Исправление дефектов подчеканкой запрещается.

Все подвергавшиеся исправлению участки стыков должны быть проверены неразрушающими методами.

Сведения об исправлении и повторном контроле стыков должны быть внесены в производственную документацию согласно обязательному приложению 2.

4.16. Испытаниям на твердость металла шва должны подвергаться сварные соединения стальных трубопроводов Рг свыше 10 МПа (100 кгс/кв.см), а также трубопроводов Рг до 10 МПа вкл. (100 кгс/кв.см) из сталей групп ХМ и ХФ, прошедших термическую обработку.

По результатам измерения твердости сварные соединения считаются качественными при выполнении следующих условий:

а) снижении твердости наплавленного металла не более чем на 25 НВ нижнего значения твердости основного металла;

б) превышении твердости наплавленного металла не более чем на 20 НВ верхнего значения твердости основного металла;

в) превышении разности в твердости основного металла и металла в зоне термического влияния не более чем на 50 НВ.

При разности в твердости, превышающей допустимую, соединения следует вновь подвергать термической обработке, и, если разность в твердости превышает допустимую после повторной термической обработки, следует произвести стилоскопирование металла шва и основного металла всех однотипных соединений, сваренных данным сварщиком за время после последней контрольной проверки. При несоответствии химического состава наплавленного металла заданному стыки бракуют.

Значительный объем строительства главных объектов в нефтеперерабатывающей, металлургической, пищевой промышленности отводится обустройству технологических трубопроводов. Они играют важнейшую роль в функционировании стратегически важных систем. Также технологические трубопроводы применяются в агропромышленных комплексах, системах теплоснабжения и во многих других отраслях промышленности.

Основные понятия

Трубопровод - это устройство, предназначенное для транспортировки разнообразных веществ. Он состоит из участков труб, соединительной и запорной арматуры, автоматики и крепежных изделий.

Какой смысл имеет понятие "технологические трубопроводы?" Определение обозначает их как системы обеспечения промышленных предприятий, по которым транспортируются полуфабрикаты и готовые продукты, а также вещества, обеспечивающие ведение всего процесса.

Расположение трубопроводов

В процессе прокладки необходимо выполнять такие рекомендации:

• технологические трубопроводы должны иметь минимальную протяженность;
• в системе недопустимы провисания и застои;
• обеспечение свободного доступа для проведения технологического контроля;
• возможность расположения необходимых подъемно-транспортных средств;
• обеспечение изоляцией для препятствия проникновения влаги и сохранения тепла;
• защиту трубопроводов от возможных повреждений;
• беспрепятственное перемещение средств пожаротушения и подъемных механизмов.

Углы уклонов

Эксплуатация технологических трубопроводов предусматривает вынужденные остановки. Для этого в проект закладываются уклоны, которые обеспечат произвольное опустошение труб. Устройство технологических трубопроводов предусматривает следующий угол уклона в зависимости от перемещаемой среды (значения приводятся в градусах):

• газообразная среда: по направлению движения - 0,002, против него - 0,003;
• жидкие легкоподвижные вещества - 0,002;
• кислотная и щелочная среда - 0,005;
• вещества высокой вязкости или быстрозастывающие - до 0,02.

Конструкция может и не предусматривать уклон, тогда должны обеспечиваться специальные мероприятия по опорожнению трубопроводов.

Подготовительные работы

Монтаж технологических трубопроводов должен предварительно сопровождаться следующими действиями:

Разметка трассы

Эта операция заключается в перенесении осей крепления арматуры и компенсаторов непосредственно на то место, где будут прокладываться технологические трубопроводы. Определение места разметки может выполняться следующими инструментами:

• рулетки;
• отвесы;
• нивелир;
• гидравлический уровень;
• шаблоны;
• угольники.

Если для строительного сооружения прокладывается большое количество технологических трубопроводов, существенно уменьшается время, отведенное на разметку, за счет использования специальных макетов. Они дают наглядное представление расположения линий трубопровода по отношению к строительной конструкции. Все нанесенные элементы после разметки сверяют с проектом, после чего приступают к фиксированию опорных конструкций.

Установка опор и креплений

Во время обустройства фундамента здания в нем должны быть предусмотрены отверстия для закладки болтов, опор крепления. Их можно сделать механизированным оборудованием. В процессе установки опор должны быть учтены такие рекомендации:

1. Технологические трубопроводы, которые имеют неподвижные опоры, описанные выше, предполагают установку креплений в непосредственной близости к аппаратам и арматуре. Установка труб на такие опоры должна быть плотно фиксированной, не допускающей сдвигов. Такие же требования выполняются по отношению к хомутам.
2. Подвижные опоры монтируются с возможностью беспрепятственного перемещения трубопровода, чтобы беспрепятственно его удлинить при возникновении необходимости. Также должна быть предусмотрена сохранность тепловой изоляции при потенциальном перемещении от расширения.
3. Все устанавливаемые опоры монтажник технологических трубопроводов должен проверять на соответствие горизонтали и вертикали. Предусматриваются возможные отклонения, которые не могут превышать такие пределы:

• внутрицеховые трубопроводы - ± 5 мм;
• наружные системы - ±10 мм;
• уклоны - 0,001 мм.

Врезка в существующие системы

Для этого необходимы специальные разрешения, а также на месте работ должен присутствовать монтажник технологических трубопроводов, который обслуживает эти линии. Осуществляют врезку тогда, когда новый смонтированный компонент подключают к действующей системе. Обычно для таких случаев предусматривается установка запорной аппаратуры, но если в действующей системе нет таковой, то прибегают к врезке. Здесь существует несколько особенностей:

1. Действующий трубопровод необходимо отключить и опорожнить.
2. Трубы, по которым транспортировалась огне- и взрывоопасная среда, обязательно обезвреживаются и промываются.
3. Ввариваемый штуцер должен пройти предварительные испытания. Также по документации устанавливается марка стали.
4. Сварочные работы обязательно проводит высококвалифицированный специалист, имеющий специальный допуск к ответственным конструкциям.
5. Перед тем как начнет производиться монтаж технологических трубопроводов, соединительный узел должен пройти все испытания.

Продувка и промывка

Собранный трубопровод подвергают очистке, способ которой зависит от размера трубы:

• диаметр до 150 мм - промывается водой;
• свыше 150 мм - продувается воздухом;

Очищаемый участок должен быть изолирован от других трубопроводных линий заглушками. Промывка водой производится, пока из трубы не начнет вытекать вода без загрязнений. Продувка осуществляется в течение 10 минут. Эти способы используются, если технологией не предусмотрены другие нормативы очистки. После проведенных работ можно приступать к испытаниям, которые выполняются двумя способами: гидравлическим и пневматическим.

Гидравлические испытания

Перед проверкой технологические трубопроводы разбивают на отдельные условные участки и проводят следующие мероприятия:

• контроль внешним осмотром;
• проверка технологической документации;
• установка воздушных вентилей, временных заглушек (использование постоянной аппаратуры запрещено);
• отключение испытываемого отрезка;
• подсоединение испытываемого участка к гидравлическому насосу.

Таким образом, происходит проверка одновременно на прочность и плотность трубопровода. Для установления степени прочности принимается во внимание специальное значение испытательного давления:

• Трубопроводы из стали, эксплуатируемые при рабочих давлениях до 5 кгс/м². Величина испытательного параметра - 1,5 от рабочего давления, но не меньше 2 кгс/м².
• Стальные трубы, функционирующие при давлении, которое превышает 5 кгс/м². Значение параметра для испытаний составит 1,25 рабочего давления;
• Чугунные, полиэтиленовые и стеклянные - 2 кгс/м².
• Трубопроводы из цветных металлов - 1 кгс/м².
• Для труб из других материалов - 1,25 рабочего давления.

Время выдержки под установленным значением давления составит 5 минут, только для стеклянных трубопроводов оно увеличивается в четыре раза.

Пневматические испытания

Для проверки используется или инертный газ, который берут из заводских сетей или из переносных компрессоров. Этому варианту отдают предпочтение в тех случаях, когда невозможны гидравлические испытания по ряду причин: отсутствие воды, очень низкая температура воздуха, а также когда от веса воды в конструкции трубопровода могут возникнуть опасные напряжения. Значение предельного испытательного давления зависит от размера трубопровода:

• при диаметре труб до 200 мм - 20 кгс/м²;
• 200-500 мм - 12 кгс/м²;
• свыше 500 мм - 6 кгс/м².

Если предельное значение давления другое, для таких условий должна быть разработана специальная инструкция по проведению испытаний.

Требования к пневматическим испытаниям

Пневматическое опробование запрещено для наземных чугунных и стеклянных конструкций. Для всех остальных материалов, из которых могут выполняться технологические трубопроводы, существуют специальные требования по проведению испытаний:

• давление в трубопроводе повышается постепенно;
• осмотр можно проводить при достижении давления 0,6 от рабочего значения (повышать его в процессе работ является недопустимым);
• проверка на герметичность производится обмазыванием мыльным раствором, обстукивание молотком запрещено.

Результаты гидравлического и пневматического испытаний считаются удовлетворительными, если в процессе их проведения не происходило падение давления по манометру.

Передача трубопроводов в эксплуатацию

На всех этапах монтажа составляются соответствующие документы, фиксирующие виды работ, допуски, испытания и т.д. Они передаются на этапе сдачи трубопроводов в качестве сопроводительной документации, в них входят:

• акты сдачи опорных конструкций;
• сертификаты на сварочные материалы;
• протокол внутренней очистки трубопровода;
• акты проверки качества сварных соединений;
• заключение об испытаниях запорной арматуры;
• акты и плотность;
• список сварщиков, выполнявших соединения, и документы, подтверждающие их квалификацию;
• схемы трубопроводных линий.

Технологические трубопроводы сдаются в эксплуатацию наряду с промышленными установками, зданиями и сооружениями. Отдельно могут сдаваться только межцеховые системы.

Периодический контроль должен включать такие операции:

1. Проверка технического состояния в ходе наружного осмотра и неразрушающими методами.
2. Проверка участков, подверженных вибрации, специальными приборами, определяющими ее частоту и амплитуду.
3. Устранение неполадок, которые были зафиксированы в ходе предыдущих проверок.

Не менее важна безопасная эксплуатация технологических трубопроводов, которая обеспечивается соблюдением всех установленных правил.

Ежемесячная проверка состояния системы должна охватывать следующее:

• фланцевые соединения;
• сварные швы;
• изоляции и покрытия;
• дренажные системы,
• опорные крепления.

Если выявлены неплотности, в целях безопасности рабочее давление необходимо снизить до атмосферного, а температуру тепловых линий понижать до 60ºС для проведения необходимых мероприятий по устранению неполадок. Итоги проверки должны фиксироваться в специальных журналах.

Ревизия

Этот применяется для определения состояния и эксплуатационных возможностей трубопроводных линий. Ревизию целесообразно проводить на участках, где эксплуатация технологических трубопроводов ведется в особо сложных условиях. К последним относятся вибрации, повышенная коррозия.

Ревизия трубопроводов включает такие операции:

1. Проверка толщины конструкции неразрушающими методами.
2. Измерение участков, подверженных ползучести.
3. Контроль сварных соединений, которые вызывают сомнения.
4. Проверка
5. Состояние опорных креплений.

Первый ревизионный контроль следует проводить через четверть назначенного срока в нормативных документах, но не позднее, чем через 5 лет после запуска объекта. В результате своевременного проведения всех проверок будет обеспечена безопасная эксплуатация технологических трубопроводов.