تست هیدرواستاتیک دیگ بخار و آبگرم یکی از مهمترین آزمونهای کنترل کیفیت و بازرسی تجهیزات تحت فشار است. در این آزمایش، دیگ با آب پر میشود و پس از تخلیه هوای محبوس، فشار آب تا مقدار مشخصی افزایش پیدا میکند. سپس بدنه، لولهها، اتصالات و جوشهای بخشهای تحت فشار از نظر نشتی، تغییر شکل و سایر عیوب احتمالی بررسی میشوند.
این آزمایش برای اطمینان از استحکام و آببندی قسمتهای تحت فشار بویلر انجام میشود و میتواند در زمان ساخت، پیش از راهاندازی یا پس از برخی تعمیرات و تغییرات مورد استفاده قرار گیرد. فشار آزمایش نیز نباید بهصورت یک عدد ثابت برای تمام دیگها در نظر گرفته شود و باید بر اساس استاندارد ساخت، فشار طراحی، وضعیت تجهیز و الزامات بازرسی تعیین شود.
تست هیدرواستاتیک چیست؟
تست هیدرواستاتیک یا Hydrostatic Test یک آزمایش فشار است که در آن تجهیز تحت فشار با آب پر شده و سپس فشار آن تا مقدار تعیینشده افزایش پیدا میکند. استفاده از آب باعث میشود انرژی ذخیرهشده در سیستم در مقایسه با آزمایشهایی که با گاز انجام میشوند بسیار کمتر باشد؛ به همین دلیل این روش برای بررسی تجهیزات تحت فشار کاربرد گستردهای دارد.
در یک بویلر، قسمتهایی مانند پوسته، لولهها، هدرها، اتصالات و جوشهای مدار تحت فشار میتوانند در محدوده آزمایش قرار بگیرند. محدوده دقیق تست به نوع دیگ، استاندارد ساخت و دستورالعمل بازرسی بستگی دارد. اگر جهت تست و نگهداری دیگ بخار به اطلاعات بیشتری نیاز دارید، مقاله راهنمای تست و نگهداری دیگ بخار به همراه چک لیست کنترل روزانه ممکن است برای شما هم مفید باشد.
تفاوت تست هیدرواستاتیک با تست نشتی
تست هیدرواستاتیک و تست نشتی کاملاً یکسان نیستند. تست هیدرواستاتیک میتواند برای بررسی استحکام و آببندی تجهیز انجام شود، در حالی که تست نشتی ممکن است صرفاً با هدف شناسایی نشتی و در فشار پایینتر انجام شود.
در تست هیدرواستاتیک بویلر، علاوه بر مشاهده نشتی، وضعیت کلی قسمتهای تحت فشار نیز مورد بررسی قرار میگیرد.
هدف از تست هیدرواستاتیک بویلر چیست؟
مهمترین اهداف تست هیدرواستاتیک بویلر عبارتاند از:
- شناسایی نشتی در بدنه، لولهها، جوشها و اتصالات
- بررسی آببندی قسمتهای تحت فشار
- اطمینان از یکپارچگی مدار تحت فشار
- بررسی توانایی بویلر برای تحمل فشار تعیینشده
- کنترل کیفیت ساخت دیگ
- بررسی وضعیت بویلر پس از برخی تعمیرات
- اطمینان از سلامت تجهیز پیش از بهرهبرداری
در یک دیگ بخار جدید، تست فشار بخشی از فرآیند کنترل کیفیت و پذیرش محصول است. در بویلرهای در حال بهرهبرداری نیز ممکن است پس از تعمیر قسمتهای تحت فشار، انجام آزمایش مطابق استاندارد ساخت دیگ بخار و الزامات مرجع بازرسی ضروری باشد.
تست هیدرواستاتیک دیگ بخار
روش انجام تست هیدرواستاتیک دیگ بخار باید بر اساس دستورالعمل سازنده، استاندارد طراحی و الزامات بازرس تعیین شود. با این حال، مراحل اصلی انجام آن معمولاً شامل آمادهسازی دیگ، پر کردن با آب، هواگیری، افزایش تدریجی فشار و بازرسی است.
۱. آمادهسازی دیگ بخار
پیش از شروع آزمایش، دیگ بخار باید از مدار خارج شده و دمای آن به محدوده مناسب برسد. سپس وضعیت قسمتهای داخلی و خارجی بخشهای تحت فشار بررسی میشود.
در این مرحله معمولاً اقدامات زیر انجام میشود:
- تخلیه آب و بخار موجود در دیگ
- تمیز کردن قسمتهای مورد نیاز برای بازرسی
- بررسی بدنه و اتصالات
- بررسی وضعیت جوشها
- تکمیل تعمیرات موردنیاز
- مشخص کردن محدوده آزمایش
- جدا کردن تجهیزاتی که نباید تحت فشار آزمایش قرار بگیرند
- نصب اتصالات و درپوشهای موقت مورد نیاز
یکی از نکات مهم این مرحله آن است که فشار آزمایش به تجهیزاتی که برای تحمل آن طراحی نشدهاند منتقل نشود.
۲. نصب پمپ و فشارسنج
برای افزایش فشار آب از پمپ مخصوص تست استفاده میشود. فشار نیز باید توسط فشارسنج مناسب و معتبر اندازهگیری شود.
محدوده اندازهگیری فشارسنج باید با فشار آزمایش متناسب باشد تا امکان قرائت دقیق فشار وجود داشته باشد. در آزمایشهای مهم، وضعیت کالیبراسیون فشارسنج نیز باید بررسی شود.
۳. پر کردن دیگ با آب
در مرحله بعد، دیگ با آب پر میشود. یکی از مهمترین نکات در این مرحله، خارج کردن کامل هوای محبوس از قسمتهای مختلف بویلر است.
وجود هوا در سیستم میتواند دقت آزمایش را کاهش دهد و از نظر ایمنی نیز نامطلوب باشد. به همین دلیل باید هنگام پر کردن دیگ، مسیرهای هواگیری باز باشند تا آب جایگزین هوای موجود در مدار شود.
دمای آب نیز اهمیت دارد. طبق الزامات مربوط به بویلرهای مشمول بخش اول استاندارد ASME، آب تست نباید کمتر از حدود ۲۰ درجه سانتیگراد باشد. این محدودیت با ملاحظات مربوط به رفتار مکانیکی فلز و کاهش خطر شکست ترد ارتباط دارد.
۴. افزایش تدریجی فشار
پس از پر شدن کامل دیگ و اطمینان از هواگیری، فشار آب بهصورت تدریجی افزایش داده میشود.
افزایش ناگهانی فشار روش مناسبی نیست. افزایش کنترلشده فشار این امکان را فراهم میکند که نشتیهای اولیه، رفتار فشارسنج و وضعیت قسمتهای مختلف سیستم بررسی شود.
پس از رسیدن فشار به مقدار تعیینشده، قسمتهای تحت فشار از نظر نشتی، تغییر شکل و سایر علائم غیرعادی بررسی میشوند. پس از این مرحله در صورتی که جهت روشن کردن دیگ بخار نیاز به راهنمایی داشتید به مقاله راهنمای نصب و مراحل روشن کردن دیگ بخار مراجعه نمایید.
فشار تست هیدرواستاتیک دیگ بخار چقدر است؟
یکی از رایجترین سؤالات درباره تست هیدرواستاتیک دیگ بخار این است که فشار آزمایش باید چند برابر فشار کاری باشد.
پاسخ این سؤال برای تمام دیگهای بخار یکسان نیست.
برای بویلرهایی که مطابق بخش اول استاندارد ASME ساخته میشوند، بند PG-99 مبنای تعیین فشار تست است. در حالت عمومی، فشار مرحله اصلی آزمایش حداقل ۱.۵ برابر حداکثر فشار کاری مجاز در نظر گرفته میشود؛ البته محدودیتهای مربوط به تنش مجاز در دمای آزمایش نیز باید رعایت شوند.
بنابراین در شرایطی که این الزام برای بویلر موردنظر کاربرد داشته باشد:
فشار تست = ۱.۵ × حداکثر فشار کاری مجاز
برای مثال، اگر حداکثر فشار کاری مجاز یک دیگ بخار ۱۰ بار باشد، فشار آزمایش بر اساس این رابطه برابر با ۱۵ بار خواهد بود.
با این حال، این مثال به معنی تعیین فشار تست برای تمام دیگهای بخار نیست. فشار واقعی باید از روی مدارک طراحی، استاندارد ساخت، مشخصات فنی و الزامات بازرس تعیین شود.
تست هیدرواستاتیک دیگ آب گرم
اصول تست هیدرواستاتیک دیگ آب گرم مشابه دیگ بخار است، اما فشار آزمایش آن بر اساس نوع بویلر، فشار طراحی و استاندارد مورد استفاده تعیین میشود.
استاندارد ASME بخش چهارم برای انواع مختلف بویلرهای گرمایشی، از جمله دیگهای آب گرم، الزامات مشخصی برای آزمایش فشار ارائه میکند. در این استاندارد، الزامات تست هیدرواستاتیک در بخش HG-510 مطرح شده است.
برای بسیاری از بویلرهای مشمول این بخش، فشار آزمایش حداقل برابر با بزرگترِ ۶۰ پوند بر اینچ مربع یا ۱.۵ برابر فشار طراحی در نظر گرفته میشود. با این حال، برای تعیین فشار نهایی باید نوع بویلر و الزامات دقیق استاندارد مربوطه بررسی شود.
روش تست بویلر آب گرم
مراحل کلی تست یک دیگ آب گرم عبارتاند از:
- خاموش کردن و خارج کردن بویلر از مدار
- تخلیه آب و خنک شدن دستگاه
- جدا کردن تجهیزات غیرقابل تست
- بررسی بدنه، لولهها، اتصالات و جوشها
- نصب پمپ و فشارسنج
- پر کردن کامل بویلر با آب
- خارج کردن هوای محبوس
- افزایش تدریجی فشار تا مقدار تعیینشده
- بررسی نشتی و وضعیت قسمتهای تحت فشار
- کاهش کنترلشده فشار
- تخلیه آب و آمادهسازی مجدد بویلر برای بهرهبرداری
در دیگ آب گرم، علاوه بر خود بویلر باید به تجهیزات متصل به مدار نیز توجه شود. پمپها، شیرهای کنترلی، منبع انبساط، تجهیزات اندازهگیری و سایر اجزای موتورخانه ممکن است برای تحمل فشار آزمایش بویلر طراحی نشده باشند و در صورت نیاز باید از مدار تست جدا شوند.
فشار تست دیگ آب گرم چقدر است؟
فشار تست دیگ آب گرم را نمیتوان صرفاً بر اساس فشار کاری تعیین کرد.
برای بویلرهای مشمول استاندارد ASME بخش چهارم، در بسیاری از موارد فشار آزمایش حداقل برابر با بزرگترِ ۶۰ پوند بر اینچ مربع یا ۱.۵ برابر فشار طراحی در نظر گرفته میشود. جزئیات این الزام به نوع بویلر و شرایط طراحی بستگی دارد.
به همین دلیل، عبارت «فشار تست همه دیگهای آب گرم برابر با ۱.۵ برابر فشار کاری است» از نظر فنی دقیق نیست.
برای مثال، اگر فشار طراحی یک بویلر ۴ بار باشد، ۱.۵ برابر فشار طراحی برابر با ۶ بار خواهد بود. اما در صورتی که حداقل فشار تعیینشده در استاندارد برای آن تجهیز بیشتر باشد، همان مقدار بالاتر باید مورد توجه قرار گیرد.
فشار نهایی آزمایش باید بر اساس استاندارد ساخت و توسط سازنده، مهندس مسئول یا بازرس ذیصلاح تعیین شود.
نکات فنی مهم در تست هیدرواستاتیک بویلر
دمای آب در زمان تست
دمای آب در زمان آزمایش اهمیت زیادی دارد. استفاده از آب بسیار سرد، بهخصوص در تجهیزات قدیمی، میتواند بر رفتار مکانیکی فلز تأثیر بگذارد.
این موضوع برای بویلرهایی که مدت زیادی در سرویس بودهاند اهمیت بیشتری دارد؛ زیرا وضعیت متریال ممکن است در طول سالهای بهرهبرداری تغییر کرده باشد.
خارج کردن هوای محبوس
هواگیری کامل یکی از مهمترین مراحل تست است. قسمتهای مرتفع، لولههای پیچیده و مدارهای دارای چند مسیر ممکن است محل تجمع هوا باشند.
بنابراین پیش از افزایش فشار باید اطمینان حاصل شود که هوا تا حد امکان از تمام قسمتهای مدار خارج شده است.
استفاده از فشارسنج مناسب
فشارسنج باید محدوده اندازهگیری مناسبی داشته باشد و از نظر دقت و اعتبار کالیبراسیون در وضعیت قابل قبول باشد.
در تجهیزات بزرگ، استفاده از ابزارهای اندازهگیری مناسب و ثبت فشار نیز میتواند به مستندسازی فرآیند آزمایش کمک کند.
رعایت ایمنی هنگام اعمال فشار
در زمان افزایش فشار نباید افراد در مقابل فلنجها، درپوشها، اتصالات موقت یا سایر نقاطی که احتمال آزاد شدن ناگهانی فشار وجود دارد قرار بگیرند.
بازرسی باید تا حد امکان از فاصله ایمن انجام شود. پس از پایان آزمایش نیز فشار باید بهصورت کنترلشده کاهش پیدا کند.
جلوگیری از افزایش بیش از حد فشار
افزایش فشار بیش از مقدار تعیینشده، باعث بهتر شدن تست نمیشود. فشار آزمایش باید دقیقاً بر اساس استاندارد و شرایط تجهیز تعیین شود.
در بویلرهای قدیمی، اعمال فشارهای غیرضروری میتواند خطرات بیشتری ایجاد کند؛ بنابراین پیش از آزمایش باید وضعیت تجهیز، سوابق تعمیرات و شرایط متریال مورد توجه قرار گیرد.
بررسی تغییر شکل
در زمان آزمایش نباید فقط به دنبال قطرات آب و نشتی بود. هرگونه برآمدگی، تغییر شکل، ترک، جابهجایی اتصال یا رفتار غیرعادی قسمتهای تحت فشار باید بررسی شود.
تست هیدرواستاتیک بویلر بعد از تعمیر
پس از تعمیر بخشهای تحت فشار بویلر، ممکن است انجام مجدد آزمایش فشار ضروری باشد. با این حال، هر نوع تعمیر الزاماً به معنی انجام تست با فشار ۱.۵ برابر فشار کاری نیست.
نوع تعمیر، محل تعمیر، گستردگی عملیات، استاندارد ساخت اولیه و الزامات مرجع بازرسی در تعیین روش آزمایش نقش دارند.
این موضوع در بویلرهای قدیمی اهمیت بیشتری پیدا میکند. تکرار آزمایشهای فشار بالا بدون بررسی وضعیت متریال میتواند خطر شکست ترد را افزایش دهد.
آیا تست هیدرواستاتیک همان ضخامتسنجی بویلر است؟
خیر. تست هیدرواستاتیک و ضخامتسنجی دو آزمایش متفاوت هستند.
در ضخامتسنجی، کاهش ضخامت ناشی از خوردگی، فرسایش یا سایر عوامل تخریب بررسی میشود؛ اما تست هیدرواستاتیک برای بررسی وضعیت قسمتهای تحت فشار در برابر فشار مشخص و شناسایی نشتی انجام میشود.
این دو روش میتوانند مکمل یکدیگر باشند. برای یک بویلر قدیمی، اطلاع از ضخامت واقعی قسمتهای تحت فشار پیش از تصمیمگیری درباره انجام آزمایش فشار اهمیت زیادی دارد.
معیار قبولی تست هیدرواستاتیک بویلر چیست؟
معیار پذیرش به استاندارد ساخت و دستورالعمل بازرسی بستگی دارد. بهطور کلی، در پایان آزمایش نباید نشانه غیرمجاز از موارد زیر مشاهده شود:
- نشتی
- ترک یا آسیب در قسمتهای تحت فشار
- تغییر شکل غیرعادی
- مشکل در جوشها یا اتصالات
- کاهش غیرقابل قبول فشار
- سایر علائم غیرعادی تعیینشده توسط استاندارد یا بازرس
بنابراین صرفاً ثابت ماندن عقربه فشارسنج برای اعلام موفقیت آزمایش کافی نیست و بازرسی قسمتهای تحت فشار نیز باید مطابق الزامات مربوطه انجام شود.
تست هیدرواستاتیک دیگ بخار و آب گرم دابو صنعت
تست فشار یکی از مراحل مهم کنترل کیفیت در ساخت بویلر است. دابو صنعت بهعنوان یکی از تولیدکنندگان بویلر و تجهیزات حرارتی در ایران، فرآیندهای کنترل کیفیت و آزمایشهای موردنیاز برای بررسی عملکرد و ایمنی محصولات خود را در مراحل مختلف تولید مورد توجه قرار میدهد.
برای آشنایی با مدلها و ظرفیتهای مختلف میتوانید به صفحه خرید دیگ بخار دابو صنعت مراجعه کرده و انواع بویلر بخار این هلدینگ را برای کاربردهای مختلف صنعتی در ظرفیتهای متنوع ملاحظه کنید.
همچنین دابو صنعت انواع دیگ آب گرم را برای استفاده در سیستمهای گرمایشی و موتورخانهها تولید میکند. انتخاب مدل مناسب این تجهیزات باید بر اساس ظرفیت حرارتی، فشار و دمای کاری، نوع سوخت و شرایط پروژه انجام شود.
جمعبندی
تست هیدرواستاتیک دیگ بخار، دیگ آب گرم و سایر انواع بویلر یکی از روشهای مهم برای بررسی یکپارچگی و آببندی قسمتهای تحت فشار است. در این روش، بویلر با آب پر شده، هوای محبوس خارج میشود و فشار بهصورت کنترلشده تا مقدار تعیینشده افزایش پیدا میکند. سپس بدنه، لولهها، جوشها و اتصالات از نظر نشتی و علائم غیرعادی بررسی میشوند.
مهمترین نکته در انجام این آزمایش، تعیین صحیح فشار تست است. این فشار نباید صرفاً بر اساس یک ضریب ثابت برای همه بویلرها تعیین شود، بلکه باید استاندارد ساخت، فشار طراحی، وضعیت تجهیز و الزامات بازرسی در نظر گرفته شوند.
برای دیگهای بخار مشمول بخش اول استاندارد ASME، الزامات مربوط به فشار آزمایش در بند PG-99 و برای بسیاری از بویلرهای گرمایشی مشمول بخش چهارم، در بند HG-510 مطرح شده است.
در بویلرهای قدیمی یا تعمیرشده نیز پیش از اعمال فشار باید وضعیت متریال، ضخامت قسمتهای تحت فشار، سوابق بهرهبرداری و نوع تعمیر بررسی شود. به این ترتیب، تست هیدرواستاتیک میتواند بهعنوان بخشی از یک فرآیند جامع بازرسی و کنترل ایمنی بویلر مورد استفاده قرار گیرد.
منبع: سایت اسپیراکس سارکو
سایر مقالات
برخی محصولات دابو صنعت
