Приемосдаточные испытания теплообменников

Испытания теплообменного оборудования при приёмке-сдаче (ПСИ) — это тот этап, без которого эксплуатация недопустима: стандарты ГОСТ и СТ РК и СТ РК требуют его пройти. Запуск бойлерных, ИТП, котельных и технологических контуров возможен лишь после подписанного акта ПСИ. В минимальный объём входит осмотр внешнего вида, опрессовка давлением 1.25-1.5×Pраб, тепловые замеры на номинале и три обязательных протокола — именно этого требуют уполномоченный орган РК по промышленной безопасности и владелец объекта.

Материал адресован инженерам ПТО, специалистам монтажных организаций, инспекторам уполномоченным органом РК по промышленной безопасности и заказчикам. Рассматриваются требования нормативов, порядок прохождения 4 этапов, применяемые средства (манометры класса 1.0, опрессовочные насосы до 4 МПа, термометры с погрешностью ±0.5°C), перечень документов и характерные дефекты, которые вскрываются в ходе ПСИ пластинчатых и кожухотрубных теплообменников.

Стандарты, регламентирующие приёмо-сдаточные испытания

Приемо-сдаточные испытания (ПСИ) теплообменников ведутся по комплексу отраслевых норм и требований надзорного органа Казахстана. Чтобы объект правомерно ввести в работу и присоединить к тепловым сетям, нужно выполнить каждый документ из приведенного ниже перечня.

Ключевой стандарт — стандарты ГОСТ и СТ РК

В официальной редакции документ называется «Аппараты теплообменные пластинчатые. Технические условия». В нем установлены правила составления программы ПСИ, способы контроля, значения пробного давления и порядок оформления итогов. Действие распространяется на пластинчатые аппараты разборной, паяной и сварной конструкции при давлении до 4 МПа и температуре до +200°C. О том, как подобрать тип аппарата, читайте — в материале «Как выбрать теплообменник».

ГОСТ 27590-2005 — водо-водяные подогреватели

Определяет процедуру ПСИ секционных кожухотрубных подогревателей теплоснабжающих систем. Приводит программу гидроиспытаний, правила маркировки и паспортизации, состав отгрузочного комплекта. Применяется вместе с СН РК 4.02-04-2013 «Тепловые сети».

ТР ТС 032/2013 — правила уполномоченного органа РК

«Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением». Распространяются на теплообменное оборудование, которое относят к сосудам под давлением (Pраб > 0.07 МПа и V > 25 л). Задают пробное давление: Pпр = 1.25×Pраб для сварных и Pпр = 1.5×Pраб для штампосварных.

СН РК 4.02-04-2013 — нормы проектирования тепловых пунктов

Свод правил, регламентирующий проектирование ЦТП и ИТП. В разделе 7 изложены требования к ПСИ теплосчетного узла, отопительным контурам, ГВС. В программу ПСИ ИТП в обязательном порядке входят проверки расходомеров, температурных регуляторов и узла подмеса. Дополнительно смотрите принципы функционирования ИТП.

Вспомогательные нормативы

• СН РК 4.02-01-2011 — «Отопление, вентиляция и кондиционирование» (приемка систем теплоснабжения).
• СН РК 4.01-02-2013 — «Внутренний водопровод и канализация» (контур горячего водоснабжения).
• СН РК — предыдущая версия СП 60, применяется в проектах, выпущенных до 2013 г.
• ГОСТ 34233.4-2017 — расчет прочности фланцевых соединений (важно для разборных ПТО).
• ПОТ Р М-016-2001 — межотраслевые нормы охраны труда при испытаниях сосудов под давлением.
• Технический регламент Таможенного союза ТР ТС 032/2013 — о безопасности оборудования, работающего под избыточным давлением.

Последовательность работ: четыре этапа ПСИ

Приемо-сдаточные испытания проводят только по строго последовательной программе: следующий этап начинают лишь при положительном итоге предыдущего. Если порядок нарушен, акт может быть аннулирован.

1-й этап — визуально-измерительный контроль (ВИК)

Аппарат осматривают, не создавая давление. Контролируют сплошность сварных швов, отсутствие трещин, вмятин и коррозии, правильность сборки пластин и уплотнительных элементов, маркировку, сведения из паспорта. Продолжительность — 30-60 минут для аппарата средней мощности.

2-й этап — опрессовка гидравлическим (либо пневматическим) способом

В аппарат заливают воду (при пневматических испытаниях — подают воздух), затем давление доводят до пробного Pпр = 1.25-1.5×Pраб. Выдерживают 10-30 минут. Детали методики — в материале «Цель опрессовки теплообменного оборудования».

3-й этап — тепловые испытания

Рабочие среды подают при номинальных параметрах. Измеряют температуры на входе и выходе, расход и давление. Полученные данные сравнивают с паспортной тепловой мощностью аппарата; допустимое отклонение — не более ±5%.

4-й этап — оформление документов

Акт ПСИ подписывают все члены комиссии: представитель эксплуатирующей организации, монтажная компания, наладчики, инспектор надзорного органа (для объектов, подлежащих надзору).

Визуальный контроль — контрольный список из 12 пунктов

Первый этап ПСИ служит базой для остальных. При неудовлетворительном ВИК переходить к опрессовке нельзя. Контроль ведет аттестованный специалист (II-III уровень по ВИК согласно ПБ 03-440-02).

1. Маркировка на аппарате. Заводская табличка должна быть читаемой и расположенной на виду; на ней указывают модель, заводской номер, год выпуска, Pраб, Tраб, площадь теплообмена в м².
2. Паспорт на изделие. Сверяют сведения таблички с паспортными данными, проверяют сертификаты на сталь, медные припои (для паяных аппаратов), резину уплотнений (для разборных).
3. Состояние корпуса. Не должно быть вмятин, царапин >0.5 мм и заметных очагов коррозии на рамах, фланцах и патрубках.
4. Сварные соединения. Швы на корпусе, патрубках и опорах не должны иметь трещин, пор и непроваров (для сварных и кожухотрубных аппаратов).
5. Пластины разборных теплообменников. Гофры должны быть целыми, без деформаций; прижимные поверхности под уплотнения — чистыми.
6. Уплотнения. Уплотнения должны правильно сидеть в канавках, без перекосов и трещин, следов масла или признаков старения резины.
7. Сборка пластинчатого пакета. Измерение линейкой: реальная длина пакета должна совпадать с паспортной в пределах ±2 мм (для аппаратов длиной до 1 м).
8. Затягивание шпилек. Каждую шпильку рамы затягивают динамометрическим ключом равномерно, соблюдая диагональный порядок.
9. Патрубки. Фланцы должны быть правильно ориентированы, без перекосов относительно трубопровода.
10. Опорные элементы и крепления. Аппарат должен стоять ровно по уровню; опоры закрепляют анкерами или приваривают к раме по проекту монтажа (смотрите установка теплообменника).
11. Окраска. На раме не должно быть сколов лакокрасочного покрытия; антикоррозионная защита наружных поверхностей должна соответствовать норме.
12. Обвязка. Запорная арматура должна быть смонтирована; манометры — с трехходовыми кранами, термометры — в гильзах с термопастой.

Опрессовка — порядок, значения давления, нормативы

Опрессовка — важнейшая стадия ПСИ. Она показывает герметичность и прочность аппарата при давлении, которое выше рабочего в 1.25-1.5 раза. Проводят в два этапа: по контурам (каждый отдельно) и совместно.

Как рассчитать пробное давление

По стандарты ГОСТ и СТ РК и ТР ТС 032/2013:

• Для сварных и литых корпусов: Pпр = 1.25 × Pраб × (σ20/σt), где σ20 и σt — напряжения, допускаемые при 20°C и рабочей температуре.
• Для штампосварных пластинчатых: Pпр = 1.5 × Pраб.
• Для паяных пластинчатых: Pпр = 1.5 × Pраб, но не выше 4 МПа.
• Для кожухотрубных: Pпр = 1.25 × Pраб, отдельно для межтрубного и трубного пространства.

Порядок проведения опрессовки

1. Аппарат наполняют технической водой с Tводы = 5-40°C, воздух выпускают через спускник или верхнюю заглушку.
2. Давление плавно повышают опрессовочным насосом со скоростью не более 0.5 МПа/мин.
3. Доводят до пробного давления Pпр. Манометр должен быть поверен и опломбирован, класс точности — не ниже 1.0.
4. Под Pпр выдерживают 10 минут для аппаратов объемом до 5 м³ и 30 минут — для аппаратов более 5 м³.
5. Затем давление уменьшают до Pраб и осматривают с подсветкой все сварные швы, фланцы, патрубки и уплотнения.
6. Результат фиксируют. Испытания считаются пройденными, если нет видимых течей, падение P за время выдержки не превышает 0.05 МПа и отсутствует видимая деформация.

Тепловые испытания — контроль мощности

Тепловые испытания — заключительная проверка того, соответствует ли аппарат паспортной мощности на номинальном режиме. Обе среды подают с расчетными параметрами, замеряют T1, T2, t1, t2 на входах и выходах, вычисляют фактическую мощность Q.

Условия для тепловых испытаний

• Расходы: G1 и G2 должны быть на номинальных значениях ±5% (измеряют расходомерами или по перепаду на диафрагме).
• Температурные параметры: T1 на входе греющего контура по паспорту, например 95-110°C для отопления, 70-75°C для ГВС.
• Продолжительность: Для выхода на стационарный режим требуется 1-2 часа, затем 30 минут отводятся на замеры.
• Стабильность параметров: За время замеров отклонение T1 и t1 допускается не более ±2°C.

Определение фактической мощности

Тепловые испытания: пример для ИТП-450 кВт

Приборы и оборудование, применяемые при ПСИ

Качество ПСИ определяется метрологической точностью средств измерений. Каждый прибор должен иметь актуальное свидетельство о поверке, а его класс точности — быть не хуже нормативного.

Насосы для опрессовки

• Ручные: Rothenberger RP 50, Virax 262050, Россия «Энергопроф» — для аппаратов до 1 м³, давление до 6 МПа.
• Электрические модели: Rothenberger RP PRO III, Reed HTP500 — производительность 5-10 л/мин, до 6 МПа, для аппаратов от 1 до 10 м³.
• Стенды стационарного типа: при заводских серийных ПСИ обеспечивают до 200 л/мин и давление до 16 МПа.

Манометры

• Точность — класс 1.0 — это обязательное условие ТР ТС 032/2013, предъявляемое к контрольному манометру.
• Подбирайте шкалу так, чтобы рабочее давление попадало в среднюю треть; к примеру, при Pпр=2.4 МПа нужен манометр 0-4 МПа.
• Монтаж выполняют через трёхходовой кран с разрядным отверстием; диаметр манометра — минимум 100 мм.
• Поверять ежегодно, с пломбой и клеймом поверителя.

Преобразователи температуры и термометры

• Стеклянные ртутные ТЛ-4 — погрешность ±0.5°C, диапазон −30…+150°C.
• Электронные ТСП-100П и ТСМ-100М дают погрешность ±0.1°C и выход 4-20 мА для логгера.
• Для контроля того, как температура распределяется по поверхности пластин, применяют тепловизоры FLIR E8/E96.

Расходомеры

• Накладные ультразвуковые: Krohne UFM 3030, Взлёт МР — для быстрых измерений без врезки.
• Врезные электромагнитные: Эмис-Маг 270, Взлёт ЭР — погрешность ±0.5%, применяются на стационарных узлах учёта.
• С дифманометром, диафрагменные: точность ±2-3%, расчёт ведётся по СН РК

Какие протоколы и акты входят в ПСИ

После ПСИ формируют пакет: три обязательных акта и заключительный акт приёмки в эксплуатацию. Подписи ставят члены комиссии, документы заверяют печатями организаций.

Акт по результатам визуального осмотра

• Указывают дату, объект, заводской номер аппарата и паспортные данные.
• Перечень из 12 пунктов проверки с отметками «соответствует» / «не соответствует» и детальным описанием найденных недостатков.
• Вывод: разрешить опрессовку / устранить замечания и провести повторно.
• Подписывают: исполнитель ВИК (II-III уровень), мастер монтажа и заказчик.

Акт опрессовки (гидравлических испытаний)

• Фиксируют объект, тип аппарата, рабочее и пробное давление.
• Указывают тип манометра, его заводской номер и дату поверки.
• В параметрах испытаний: температура воды, темп подъёма давления, продолжительность выдержки.
• Результат: показания манометра до и после выдержки, а также есть ли течи.
• Вывод: испытания выдержаны / не выдержаны.

Акт по тепловым испытаниям

• Режимные параметры: T1, t1, T2, t2, G1, G2, P1, P2.
• Вычисление фактической мощности Qфакт.
• Сопоставление с паспортной Qпасп и расчёт отклонения в %.
• Вывод о том, соответствует ли аппарат заявленным параметрам.

Заключительный акт приёмки в эксплуатацию

Это обобщающий документ; к нему прикладывают три предыдущих акта, паспорт изделия, сертификаты на материалы, программу и методику испытаний, исполнительную схему обвязки, акт на скрытые работы и протокол комплексного опробования. Подписи членов комиссии: эксплуатация, монтаж, проектировщик, ПТО заказчика, инспектор органа промышленной безопасности РК (для поднадзорных объектов).

Дефекты, которые могут проявиться при ПСИ, и способы их устранения

Статистика ТПЛ-Сервис: при первичной ПСИ испытания не проходят примерно 18-25% теплообменников. Чаще всего дефекты исправляют на месте, однако 3-5% случаев требуют отправки на завод-изготовитель.

Если дефекты найдены, комиссия оформляет акт о недостатках и назначает срок их устранения. После исправления ПСИ повторяют, причём только по этапам, где были замечания, а не полностью. При заводском браке составляют рекламацию, и аппарат по гарантии возвращают изготовителю. О том, как выбрать надёжного поставщика, подробно — в материале о ценообразовании.

Охрана труда и безопасность во время испытаний

ПСИ связаны с избыточным давлением и горячими средами. Каждый участник должен пройти инструктаж по охране труда и выполнять требования ПОТ Р М-016-2001.

Безопасная зона

• На время опрессовки в зоне испытаний находятся лишь те, кто непосредственно занят работой.
• Зону обносят лентами и размещают табличку «Идут испытания. Подходить запрещено».
• При гидроиспытаниях радиус зоны — минимум 3 м от аппарата, при пневмоиспытаниях — 10 м.

Индивидуальные средства защиты

• Защитные очки — при тепловых испытаниях возможны брызги горячей воды.
• Каска, термостойкие перчатки, спецодежда из плотного хлопка.
• Обувь закрытая, подошва антискользящая.
• При пневмоиспытаниях между аппаратом и оператором обязательно ставят защитный экран.

Что делать при аварии

• При разрыве корпуса: сразу сбросить давление через дренаж, вывести персонал из зоны, вызвать мастера.
• При срыве заглушки: перекрыть кран нагнетания, сбросить давление, выполнить ремонт.
• Ожог: промывать холодной водой 15 минут, наложить повязку, обратиться за медицинской помощью.
• Каждый аварийный случай заносят в журнал ПТО и расследуют согласно ТК РК ст. 227.

См. также как эксплуатировать пластинчатые теплообменники и как увеличить срок службы — эти рекомендации актуальны и после успешно пройденной ПСИ.

Частые вопросы

Оформить заявку на ПСИ — выезд бригады ТПЛ-Сервис