تست نشتی leak test
قبل از آغاز بهره برداری هر سیستم لوله کشی بایستی برای اطمینان از آب بندی آزمایش شود. آزمایش نشتی بایستی تست هیدرواستاتیک (Hydrostatic test) باشد, مگر آنچه که در زیر بیان شده است.
الف – به اختیار کارفرما سیستم لوله کشی سرویس رده(D)به جای آزمایش نشت هیدرو استاتیک میتواند تحت آزمایش نشت پیش راه اندازی قرار داده شود.
ب – هر جا که کارفرما احساس کند که آزمایش مرکب هیدرو استاتیک –نیوماتیک با خطر ذخیره انرژی در گاز فشرده روبرو گردد.
ج – هرگاه کار فرما تشخیص دهد که هردو تست هیدرواستاتیک و نیوماتیک غیر ممکن است، آزمایش نشت آلتر ناتیو انجام می شود به شرطی که دو شرط زیر اعمال گردد.
- تست هیدرواستاتیک (Hydrostatic test) ممکن است به آستر یا عایق داخلی آسیب برساند یا ممکن است فرآیند در حضور رطوبت خطرناک، خاصیت خورندگی یا به خاطر درجه حرارت پایین حین آزمایش خطر شکست ترد داشته باشد.
- آزمایش نیوماتیک نا خواسته باعث آزاد سازی احتمالی انرژی ذخیره شده درسیستم شود یا به خاطر درجه حرارت فلز در حین آزمایش خطر شکست ترد بوجود بیاید.
نیازمندی های آزمایشات نشتی:
این نیازمندی ها به بیش از یک نوع آزمایش اعمال می شود.
محدودیت های فشار:
الف-تنش بیش از مقاومت تسلیم:
اگر فشار آزمایش در درجه آزمایش، تنشی بیشتر از مقاومت تسلیم ایجاد می کند در آنصورت بایستی فشار آزمایش را کاهش داد تا از مقاومت تسلیم تجاوز نکند.
ب-انبساط سیال آزمایش:
اگر قرار باشد سیال آزمایش برای مدتی نگهداشته شود و سیال آزمایش در سیستم در معرض انبساط حرارتی باشد، بایستی تمهیدات لازم برای پرهیز از فشار اضافی پیش بینی کرد.
ج- آزمایش نیوماتیک مقدماتی
آزمایش مقدماتی با استفاده از هوای فشرده حداکثر 25 پوند بر اینچ مربع قبل از آزمایش هیدرو استاتیکی انجام میشود تا موقعیت نشت های عمده احتمالی مشخص گردد.
نیازمندیهای دیگر آزمایش:
الف-امتحان نشتی:
آزمایش نشتی بایستی حداقل به مدت 10 دقیقه نگهداشته شود و همه اتصالات بایستی برای نشت بررسی گردد.
ب- عملیات حرارتی:
آزمایش نشتی بایستی بعد از عملیات حرارتی انجام گیرد.
ج- درجه حرارت کم آزمایش:
وقتی آزمایش نشتی در درجه حرارت های نزدیک به درجه حرارت تبدیل شکست داکتیل انجام می شود، احتمال شکست ترد بایستی مورد توجه قرار گیرد.
مقررات ویژه برای آزمایش:
زیر مجموعه های لوله کشی:
زیر مجموعه های لوله کشی را می توان جداگانه یا بصورت یکپارچه در سیستم لوله کشی آزمایش نمود.
اتصالات فلنجی:
اتصالات فلنجی که در آن برای جدا کردن تجهیزات دیگر موقع آزمایش از فلنج کور استفاده شده است، احتیاج به آزمایش ندارد.
لوله کشی با فشار خارجی:
لوله کشی در معرض فشار خارجی بایستی با فشار 5/1 برابر فشار خارجی(حداکثر15 lb/in^2) به صورت داخلی آزمایش شود.
لوله کشی دو جدارهcore & jacket
- خط داخلی بایستی بر مبنای فشار طراحی داخلی و خارجی هر کدام که بحرانی است آزمایش نشتی شود، آن آزمایش بایستی قبل از آنکه جدار بیرونی نصب گردد، انجام شود تا اتصالات خط داخلی دسترسی و دید داشته باشد.
- لوله بیرونی بایستی بر مبنای فشار طراحی JACKET آزمایش نشتی شود مگر آنکه در طرح تفصیلی چیز دیگری اشاره شده باشد.
تعمیرات یا اضافات بعد از آزمایش نشتی:
اگر تعمیرات یا جوشکاری اضافات بعد از آزمایش نشتی انجام گیرد و لوله کشی تحت تاثیر قرار گیرد، بایستی آزمایش نشتی تکرار شود ولی اگر کار فرما تمهیداتی برای اطمینان از سلامت سیستم پیش بینی نماید ممکن است از آزمایش مجدد صرف نظر کند.
سوابق آزمایش:
پس از آزمایش هر سیستم لوله کشی بایستی سوابق به شرح زیر ثبت و ضبط شود:
- تاریخ آزمایش
- فشار آزمایش
- شناسنامه سیستم لوله کشی آزمایش شده
- گواهی نتایج تست توسط آزمایش کننده
- سیال آزمایش
این سوابق تا اخذ گواهی از بازرسی مبنی بر اینکه آزمایش فشار لوله کشی قبول شده است، نگهداری می شود و سپس گواهی بازرس در پرونده ثبت و ضبط می شود.
آماده سازی برای آزمایش نشتی:
اتصالات در معرض دید:
تمام اتصالات منجمله جوش ها و چسب ها بایستی حین آزمایش نشتی در معرض دید قرار داده شوند.
اتصالاتی که قبلا آزمایش شده اند ممکن است عایق یا پوشیده شده باشند، اگر آزمایش نشتی حساس لازم است، تمام اتصالات بایستی بدون پرایمر و رنگ، رها شده باشند.
تکیه گاههای موقت:
برای انجام تست هیدرواستاتیک (Hydrostatic test) لوله کشی های بخار یا گاز به منظور وزن مایع آزمایش بایستی تکیه گاههای موقت اضافی پیش بینی شود.
اتصالات انبساطی:
اتصالات انبساطی (درزهای انبساطی) بایستی بدون ممانعت موقت با فشار لازم یا 5/1 برابر فشار طراحی (هر کدام کمتر است) آزمایش شوند.
برای این منظور، اتصالات انبساطی که بستگی به مهارهای خارجی جهت ممانعت با فشار انتهایی دارد بایستی با سیستم در محل آزمایش شود.
اتصالات انبساطی ممانعت سر خود ممکن است در محل یا در جای دیگر آزمایش شوند.
برای تداوم آزمایش بالای 150 درصد فشار طراحی، ممکن است اتصالات انبساطی بطور موقت ممانعت گردند و در محل یا در جای دیگر آزمایش شوند.
محدوده های لوله کشی آزمایش شده:
تجهیزاتی که نبایستی آزمایش شوند بایستی از سیستم لوله کشی با فلنج کور یا با وسایل جدا گردند.
برای این جدا کردن می توان از شیر استفاده کرد به شرطی که شیر(منجمله مکانیزم بستن شیر) برای فشار مورد نظر مناسب باشد.
تست هیدرواستاتیک (Hydrostatic test) لوله کشی با مخزن فشار بصورت یکپارچه:
الف- اگر آزمایش لوله کشی متصل به مخزن یکی یا کمتر باشد, می توان سیستم لوله کشی را با مخزن تحت فشار بصورت یکپارچه آزمایش نمود.
ب-اگر فشار آزمایش لوله کشی از فشار آزمایش مخزن تحت فشار بیشتر باشد و جدا کردن لوله کشی از مخزن تحت فشار مقدور نباشد لوله کشی و مخزن را می توان بصورت یکپارچه ولی با فشار آزمایش مخزن تحت فشار آزمایش کرد. به شرطی که کارفرما موافقت کند و فشار آزمایش مخزن تحت فشار از 77% فشار آزمایش لوله کشی کمتر نباشد.
آزمایش نشت هیدرواستاتیک:
سیال آزمایش آب است، مگر آنکه آسیب زدن به لوله کشی به خاطر یخ زدن یا اثرات بد آب روی سیستم یا فرایند وجود داشته باشد.
در صورتی که از آب استفاده نشود می توان از مایع غیر سمی دیگر استفاده نمود. اگر سیال آزمایش قابل اشتعال است، نقطه اشتعال آن بایستی بالای 49 درجه سانتی گراد باشد و محیط آزمایش مورد توجه قرار گیرد.
فشار آزمایش:
فشار آزمایش هیدرواستاتیک در هر سیستم لوله کشی به شرح زیر است:
الف – حداقل 5/1 برابر فشار طراحی
ب _ اگر درجه حرارت کاری بالاتر از درجه حرارت آزمایش است حداقل فشار آزمایش بایستی با معادله زیر محاسبه شود:
نسبت St به S نباید از 5/6 بیشتر باشد
Pt=حداقل درجه فشار آزمایش هیدرواستاتیک
P= درجه فشار داخلی طراحی
St= مقدار تنش درجه حرارت آزمایش
S= مقدار تنش دردرجه حرارت
ج_ اگر فشار آزمایش، تنشی بالاتر از مقاومت تسلیم در درجه حرارت آزمایش ایجاد می کند، فشار آزمایش را می توان به حداکثر فشاری که از مقاومت تسلیم در درجه حرارت آزمایش بیشتر نباشد، کاهش داد.
آزمایش نشت نیوماتیک:
آزمایش نیوماتیک لوله کشی فقط با تایید کارفرما مجاز است. آزمایش نیوماتیک خطر ذخیره شدن انرژی در گاز تحت فشار دارد. بنابراین بایستی برای به حداقل رسانیدن احتمال شکست ترد حین آزمایش نشت نیوماتیک مراقبت ویژه به عمل آید.
درجه حرارت آزمایش از این نظر برای انتخاب جنس لوله توسط طراح حایز اهمیت است.
دستگاه ترخیص فشار:
یک دستگاه ترخیص فشاربا تنظیم حداکثر فشار آزمایش باضافه 50 پوند بر اینچ مربع یا باضافه 10% فشار آزمایش بایستی تدارک شده و مورد استفاده قرار گیرد.
فشار آزمایش نیو ماتیک 110% (1/1 برابر) فشار طراحی می باشد.
دستور العمل:
فشار آزمایش نیوماتیک بایستی بتدریج اضافه شود تا به نصف فشار آزمایش یا 25 پوند بر اینچ مربع برسد.در این زمان بررسی مقدماتی منجمله امتحان اتصالات انجام میشود.
پس از آن فشار بتدریج و بصورت مرحله ای اضافه می شود تا به فشار آزمایش برسد. درهر مرحله به منظور یکسان سازی تغییر شکلهای لوله کشی، فشار حفظ می شود.
سپس فشار به فشار طراحی کاهش داده میشود تا بررسی نشتی انجام گیرد.
آزمایش نشت هیدرواستاتیک – نیوماتیک
اگر ترکیب آزمایش نشت هیدرواستاتیک – نیوماتیک بکار برده شود، الزامات آزمایش نشت نیوماتیک بایستی برآورده گردد و فشار در قسمت مایع لوله کشی از محدوده فشار آزمایش هیدرواستاتیک تجاوز نکند.
تست نشتی آغاز بهره برداری:
این آزمایش فقط برای لوله کشی در سرویس رده D به اختیار کار فرما انجام می شود.
سیال آزمایش:
سیال آزمایش در این مرحله همان سیال بهره برداری است.
دستور العمل:
حین یا قبل از آغاز بهره برداری، فشار بایستی بتدریج و بطور مرحله ای افزایش یابد تا به فشار طراحی برسد.
فشار در هر مرحله به مدت کافی برای یکسان سازی تغییر شکل لوله کشی نگه داشته می شود. اگر سیال بهره برداری گاز یا بخار است، طبق آنچه که در آزمایش نیوماتیک ارایه شده یک بررسی مقدماتی لازم است.
امتحان نشتی :
برای اتصالاتی که قبلا طبق این کد آزمایش شده باشند , حذف امتحان نشتی مجاز است. آزمایش نشتی حساس بایستی طبق روش آزمایش تشکیل گاز و حباب در بند 10 از بخش V کد ASME یا به روش دیگر که دارای حساسیت مساوی باشد، انجام شود .
حساسیت آزمایش بایستی حداقل 0.001 atm میلی لیتر بر ثانیه تحت شرایط آزمایش باشد.
آزمایش نشتی آلترناتیو:
این آزمایش فقط وقتی کارفرما تشخیص دهد که هر دو آزمایش هیدرواستاتیک و نیوماتیک مقدور نمی باشد، انجام می شود.
امتحان جوشها:
جوشهایی که (منجمله جوشهای ساخت لوله و فیتینگ ) در معرض آ زمایش نشتی هیدرواستاتیک یا نیوماتیک مطابق این کد قرار نگرفته اند بایستی به شرح زیر امتحان شوند.
الف – جوشهای شیاری حلقه ای محیطی و مایتر شیاری طولی ومارپیچ 100% رادیو گرافی شوند.
ب – کلیه جوشها منجمله جوشهای سازه ها بایستی با استفاده از روش مایع نافذ یا روش ذره مغناطیسی (برای مواد فرومغناطیسی ) امتحان شوند.
آنالیز قابلیت انعطاف:
آنالیز قابلیت انعطاف سیستم لوله کشی بایستی مطابق پاراگرافهای (d 4/319) انجام شود .
روش آزمایش:
سیستم بایستی تحت آزمایش نشتی حساس قرار گیرد.
سوابق:
آماده سازی سوابق لازم مسولیت، طراح سیستم، لوله کشی، سازنده، قطعه سازو نصاب (بر حسب کاربرد) است.
نگهداری سوابق:
سوابق ذیل بایستی برای مدت 5 سال بعد از اتمام قطعه سازی نگهداری شود:
الف – دستور العمل تست
ب – تایید صلاحیت افراد امتحان کننده
تست هیدرواستاتیک (Hydrostatic test) پوسته فلنج:
اتصالات فلنجی و فیتینگ های فلنجی می توانند تحت آزمایش هیدرواستاتیک سیستم لوله کشی در فشار حد اکثر 5/1 برابر ظرفیت عملیاتی خود (که به 25 پوند بر اینچ مربع بالاتر, گردشده باشند) قرار داده شوند.
ظرفیت عملیاتی برای درجه حرارت 38 درجه سانتی گراد در نظر گرفته می شود. آزمایش هیدرو استاتیک با آب ( که ممکن است دارای افزودنی ضد خوردگی باشد ) یا با نفت سفید یا با سیال مناسب دیگر (که ویسکوزیته اش از ویسکوزیته آب بیشتر نباشد ) در درجه حرارت کمتر از 50 درجه سانتی گراد انجام می شود.
طول زمان آزمایش برای فیتینگ ˝2 یا کوچکتر، حداقل یک دقیقه، برای فیتینگ ˝2 تا ˝8 حداقل دو دقیقه و برای فیتینگ ˝10 و بزرگتر حداقل سه دقیقه باشد.
هیچ گونه نشتی در سراسر دیواره مرزی مجاز نیست.
کارهای مقدماتی:
قبل از هر تست فشار، باید مدارک و کالاهای مربوطه به شرح زیر آماده باشد:
مدارک تایید نشده : (نقشه، برنامه و زمان جوشکاری و آزمایشات انجام شده، لیست لوله کشی ها ، نقشه های ایزومتریک با فشار معین برای تست ) که روش تست و فشار و نظر و همچنین محل و موقعیت را در خصوص تست هیدرو استاتیک مشخص می نماید.
- گزارش های مربوط به تست و آزمایش هایی که قبلا با موفقیت انجام پذیرفته اند.
- اطلاع قبلی به تیم بازرسی جهت نظارت بر تست داده شود.
- ابزار دقیق های مربوط به اندازه گیری ها.
- فشار سنج و ترنسمیتور فشار باید کالیبره شده و با حد 5/1 برابر فشار تست آماده باشد.
- برای تست با هوا باید دو دستگاه اندازه گیری مجزا با قابلیت خواندن از راه دور و یا خواندن از محل معین و حفاظت شده، ترجیحا با ثبت فشار (pressure recorder) آماده بکار باشد
- قطعات مربوط به آب بند کردن (sealing) خطوط تحت فشار از قبیل فلنجهای کور، قطعات مربوط به کور کردن خط، در پوش، ابزار لازم برای انجام تست و برای تست های هیدرو استاتیک باید vent و drain در نظر گرفته شود.
- در نظر گرفتن مسایل ایمنی با مشاوره با آژانس ایمنی و مسئولین ایمنی منطقه در صورت لزوم، منصوب کردن فردی به عنوان مسئول برای هماهنگی بر کل امور.
- مد نظر قرار دادن مسایل ایمنی برای مواقعی که بدلیل گرم شدن مایع مورد مصرف برای تست، فشار از حد معین تجاوز می کند.
تست های فشار باید در درجه حرارت ملایم (25 الی 35 درجه سانتی گراد ) انجام شود.
اگر قرار باشد که تشت زیر 5 در جه سانتی گراد انجام پذیرد , در این صورت با شرکت بازرسی توافق گردد، در مورد فولاد با شکنندگی پایین (low ductility ) درجه حرارت حداقلی تعیین می گردد. (تست هیدرو استاتیک با استفاده از آبی که قبلا گرم شده است).
کارهای مقدماتی برای تست هیدرو استاتیک:
تست نفوذ نشتی (leak test) برای قطعات پوشانده شده (یعنی در صورتیکه محل جوش کاری ها بدلیل وجود pad ها و ورقهای مربوط به saddle ها قابل رویت نیست، از فشار گاز و خیس کردن محل جوش با فوم های مخصوص در داخل مخزن استفاده می شود).
مایع مورد مصرف برای تست آب می باشد.
- اندازه گیری فشار تست در هنگامیکه فشار در محدوده loop تحت تست به بالاترین حد می رسد، کنترل مقاومت قطعات زیرین در ارتباط به ارتفاع استاتیک آب ، اگر چنانچه موقعیت تست توسط طراح مشخص نشده باشد.(لوله کشی های عمودی)
- ظرفیت مقاومت پذیری پایه ها (supports) ساختارهای موقت، پی ها و نیز کف زمین را در مقابل نیروی وارده ناشی از وزن مخزن و مایع و فشار حاصله از انجام تست کنترل کنید.
- لوله vent در بالاترین نقطه از loop تحت تست ایجاد شود.
- قطعاتی مانند ابزار دقیق حساس مربوط به اندازه گیری ها و rupture disk ها که مجاز نیست تحت فشار قرار گیرند , میبایست باز و جدا گردند.
- موارد ایمنی کنترل گردند.
اجرای تست:
الف – تست هیدرواستاتیک (Hydrostatic test):
- Loop مورد تست قبل از انجام آزمایش می بایستی بوسیله vent از هوا کاملا تخلیه شود و پس از پرشدن،آب بند (seal) گردد.
- کنترل درجه حرارت انجام گیرد، افزایش فشار فقط بعد از رسیدن به درجه حرارت مشخص شده (درجه حرارت فلز) انجام پذیرد.
- فشار را آ هسته و بطور مداوم افزایش دهید تا اینکه به مقدار تعیین شده برسید.
- دسترسی به محل ایمن که کنترل و بررسی ظاهری ، جداره ها و درزها بعد از تحت فشار قرار گرفتن برای مدت زمان کافی , امکان پذیر باشد – یعنی اگر مقدار فشار مساوی فشار تست و یا کمتر از bar 100 باشد بعد از 15 دقیقه (حداقل زمان) و برای فشار تست بالاتر از bar 100 بعد از 30 دقیقه (حداقل زمان).
- قبل از تخلیه آب vent ها را باز کنید در غیر اینصورت به علت ایجاد خلا با خطر مواجه می شوید.
- بعد از تست فشار فورا vent ها را بازنموده و آب را تخلیه نمایید در غیر این صورت در جداره های داخلی خوردگی ایجاد خواهد شد.
ب-تست با هوا:
- در مورد تست با هوا باید فاصله ایمن برای انجام تست و اندازه گیری های لازم مد نظر قرار گیرد.
- – در (2/0 تا 5/.) bar اولین تست نشتی با آزمایش ظاهری از محل های جوش و اتصالات جدا شدنی با استفاده از فوم خیس کننده انجام می شود.
- فشار را به آهستگی و گام به گام افزایش داده تا به فشار مشخص تست برسید و در همان حین نیز نسبت به اعمال تست ظاهری و کنترل صدا اقدام کنید.
- امکان دسترسی به محل ایمن، فقط بعد از اتمام زمان قید شده برای نگهداشتن زیر فشار و کم کردن فشار تا حد اکثر فشار مجاز در حالت کار زمان بهره برداری.
- کنترل و بررسی ظاهری از محل های جوش و اتصالات جدا شدنی با استفاده از فوم خیس کننده انجام شود.
- بعد از اتمام تست فشار، بطور مداوم فشار را کم کنید تا خط یا تجهیز تست نشده را تخلیه نمایید.
- فورا loop تست نشده را جهت تمیز کردن آثار فوم با آب بشویید، در غیر این صورت با مشکل خوردگی مواجه می شود.
پیش نیاز ها و گزارش تست هیدرواستاتیک (Hydrostatic test):
- هیچ مایعی در حین تست هیدرواستاتیک (Hydrostatic test) از loop تحت فشار خارج نشود.
- هیچگونه حبابی در حین تست پنوماتیک دیده نشود.
- در خصوص واشرهای غیر فلزی که در فلنج های لوله استفاده می شوند،ایجاد فوم و حباب های خیلی ریز بلا مانع و مجاز می باشد.
فشار قابل قبول تست انجام شده طی گزارشی توسط نماینده مسئول سازنده و یا نماینده مسئول پیمانکار و یا شرکت بازرسی با در نظر گرفتن مقررات تعیین شده ،تایید تجهیزات مورد آزمایش قرار گرفته، فشار تست، مایع مورد مصرف برای تست,،نتایج و تاریخ انجام آزمایش و پیش نیازهای ویژه مانند درجه حرارت مربوط به تست (در صورت نیاز) را درج نماید.