Гидравлические испытания нефтепроводов

Эксплуатация любых инфраструктурных элементов становится возможной только в том случае, если они прошли полный контроль, предполагающий проверку на прочность, плотность и герметичность. Особенно если речь идет об оборудовании для обслуживания нефтедобывающей промышленности, где постоянно приходится иметь дело с взрывоопасными веществами. Что же касается методик, то для проведения испытания технических трубопроводов отрасли используются два основных способа исследования: пневматический и гидравлический, притом что предпочтение отдается именно последнему.

Особенности и предназначение гидравлических испытаний

Как проверить прочность, плотность и герметичность трубопроводных магистралей? Наиболее эффективным с технической точки зрения является внутреннее нагнетание давления, которое используется как при пневматическом, так и при гидравлическом испытании нефтепроводов, причем как новых, так и после выполнения ремонтных работ.

Главное отличие между этими способами заключается в том, что в первом случае для нагнетания необходимого давления используется газ (инертный или сжатый воздух), тогда как во втором применяется рабочая жидкость (зачастую техническая вода). И несмотря на то, что последний вариант требует соблюдения гораздо большего количества условий и является более сложным в плане технической реализации, особенно в случае удаленности источников воды, именно ему отдается предпочтение чаще всего.

Причина проста и заключается она в более высоком уровне безопасности, который демонстрирует технология. Проще говоря, при нарушении целостности трубопроводной магистрали, она не разлетится в разные стороны по причине быстрого падения уровня нагнетаемого давления.

Тем не менее существует ряд показаний, при которых гидравлические испытания технических трубопроводов все-таки не проводятся. Среди них:

• слишком слабая конструкция и опоры, которые, согласно проектному обоснованию, не выдержат дополнительной нагрузки в виде подачи и заполнения внутренней полости нефтепровода водой;
• наружные температуры, опускающиеся до нуля и любых минусовых значений, когда становится физически возможным магистральное оледенение;
• отсутствие доступа к водным источникам или недостаточный их объем;
• любые другие причины, по которым не допускается применение жидкости на конкретном объекте.

Более подробные технические обоснования в пользу выбора того или иного способа исследования и не только, всегда приводятся в сопровождающем каждый конструируемый или ремонтируемый объект проектном документе, со всеми сопутствующими расчетами и пояснительной запиской.

Подготовительный этап перед проверкой нефтепроводов

Большое значение имеет и подготовка к процессу испытаний, которая предполагает соблюдение ряда мероприятий. Среди них:

• визуальный осмотр, необходимый для предварительного подтверждения общей целостности конструкции и ее стыковых соединений по всей протяженности магистрали;
• контроль текущего состояния всех запорных устройств, а также легкости их открытия/закрытия и пр.;
• открытие на всю запорной арматуры;
• опробование напорных сетей, которое выполняется дважды: до засыпания и фиксации арматурных дополнений и после монтажа защитных элементов (вентилей, гидрантов, предохранителей и пр.);
• очистка магистральной полости от остатков газа и нефтепродуктов;
• установка катодных выводов и пр.

Примечательно, что сама проверка проводится по всей протяженности магистрали, включая ее ответвления. Исключения, в рамках которых предусматривается возможность изучать состояние отдельных ее участков и элементов, допускаются по отношению к трубопроводам, имеющим соответствующую конструкцию, не предусматривающую подобных мероприятий.

По завершении всех подготовительных работ, включающих очистку магистралей, подается пробное давление, которое не должно превышать 0,2 Мпа. При этом сами испытания проводятся под воздействием давления, показатель которого равен 10 Мпа и выше, что также должно быть занесено в проектную документацию.

Также стоит отметить, что эти цифры условные, поскольку для определения всех показателей используется универсальная формула. Согласно ей, давление в магистралях должно быть таким, чтобы не превышать при пробном тестировании 90% от текучести материалов непосредственно во время самих испытаний.

Еще одно важнейшее для соблюдения условие заключается в том, что испытания должны проходить только в плюсовую температуру с рабочей жидкостью, нагретой до 5-40° C. Если же на дворе минус, то обязательно предпринимаются все необходимые меры для предотвращения замерзания запускаемой по магистрали рабочей жидкости.

Результаты гидравлических испытаний технических трубопроводов

Сам процесс испытания производится в два непрерывных, переходящих друг в друга этапа, первый из которых длится 10 минут при максимальном расчетном давлении, поле чего выполняется его снижение до рабочих показателей, что позволяет выполнить тщательный контроль вех стыков и соединений. Условно эти этапы называются проверкой на прочность и плотность (герметичность) магистрального трубопровода.

При этом положительным результат гидравлического испытания будет считаться только в том случае, если в процессе не будут выявлены никакие деформации, повреждения, утечки и запотевания. Принимаются ко вниманию и показатели давления, которые должны сохраняться на одном уровне в течение всего испытательного срока.

Что касается продолжительности, то на втором этапе данный параметр определяется в индивидуальном порядке, напрямую завися от времени, которого потребует проверка трубопровода на плотность. И если при этом на каком-нибудь участке будет выявлена утечка или запотевание, выполняется его ремонт, после чего вся магистраль подвергается повторной проверке, без которой она не будет принята в эксплуатацию.