Указания по испытанию трубопроводов и оборудования водяных тепловых сетей. Гидравлические испытания

УКАЗАНИЯ ПО ИСПЫТАНИЮ ТРУБОПРОВОДОВ И ОБОРУДОВАНИЯ ВОДЯНЫХ ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ. ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ИСПЫТАНИЯ

Выбор участков, гидравлических режимов и измерительных приборов для испытаний

Гидравлические испытания производят на магистральных и разводящих трубопроводах тех участков, где предполагается самое плохое состояние внутренней поверхности труб, которое находится в зависимости: от времени прокладки и включения в эксплуатацию участков теплосети, от качества подпиточной воды с учетом отдельных случаев подпитки сырой неумягченной или загрязненной воды; от случаев длительного простоя тепловой сети в опорожненном состоянии; от способа и периодичности промывки тепловой сети. При выборе участков должны быть учтены также сведения эксплуатационников о завышенных гидравлических потерях, об интенсивности коррозии. Намеченные для испытаний участки осматривают на месте, уточняя их длины и диаметры, местные сопротивления (компенсаторы, задвижки, повороты), места присоединения ответвлений и их диаметры. Результаты осмотра наносят на схему испытуемой части сети. По схеме выбирают места установки циркуляционных перемычек и манометров.

Перемычки, как правило, устанавливают на концах испытуемых трубопроводов. В этом случае, когда диаметр испытуемого трубопровода значительно уменьшается по длине трассы, предусматривают дополнительные перемычки где-либо в середине трассы, чтобы при испытаниях можно было создать в головной части трубопровода (большого диаметра) достаточно большие скорости воды, как это показано на рис.1. Диаметр концевой перемычки ориентировочно принимают на калибр меньше диаметра трубопровода в месте ее врезки. Промежуточные перемычки рассчитывают не на полный расход воды, который будет при испытании, а лишь на часть его, поскольку при испытаниях вода будет циркулировать не только через промежуточные, но и через концевые перемычки. На каждой перемычке предусматривают установку задвижки одинакового с ней диаметра.

Манометры устанавливают на подающем и обратном трубопроводах в следующих характерных точках испытуемой магистрали: в местах изменения внутреннего диаметра трубопровода; в местах изменения количества циркулирующей воды (если одновременно испытывают несколько магистралей и ответвлений); в местах установки циркуляционных перемычек; на трубопроводах неизменного диаметра, но большой протяженности - через каждые 500-600 м трассы. В источнике теплоснабжения манометры устанавливают: на подающем и обратном коллекторах тепловой сети, на входе и выходе каждой водонагревательной установки (водогрейного котла, основного и пикового подогревателей); на напорном и всасывающем патрубках сетевых насосов; до и после грязевиков и охладителей конденсата. Места установки манометров наносят на схему тепловой сети и источника теплоснабжения.

Для измерения расхода воды при испытаниях измерительные приборы устанавливают: на подающем или обратном трубопроводе тепловой сети на выходе из источника теплоснабжения; на трубопроводе подпитки тепловой сети; на подающем или на обратном трубопроводе ответвлений, которые намечаются для испытания одновременно с основной магистралью. Возможность использования существующих измерительных диафрагм, ожидаемый расход циркуляционной воды во время испытаний, правильность выбранных мест установки перемычек и их диаметров, а также необходимые (по пределам измерений) для измерения манометры устанавливают в результате ориентировочного гидравлического расчета. При этом задаются эквивалентной шероховатостью трубопроводов (исходя из указанных выше сведений об эксплуатации) и таким расходом воды, чтобы удельные потери напора были не меньше 15 мм на 1 м.

Полученную в результате расчета величину потерь напора в тепловой сети и в перемычке сопоставляют с напором сетевых насосов при заданной величине циркуляции. Достаточно близкие совпадения этих величин указывают на то, что диаметр перемычки и расход сетевой воды приняты правильно. В противном случае необходимо произвести повторный гидравлический расчет, задаваясь другим расходом воды или другим диаметром (местом врезки) перемычки. Для увеличения циркуляции воды подключают крупных потребителей, расположенных за последней точкой измерения давления по испытуемой части магистрали, а из элеваторов этих потребителей удаляют сопла.

Рис.1 Схема расположения перемычек и контрольно-измерительных приборов для проведения гидравлических испытаний

1 - место установки манометров и термометров; 2 - измерительная диафрагма; 3 - подающий и обратный трубопроводы испытуемой теплосети; 4 - циркуляционная перемычка

Возможность использования существующих диафрагм для замера максимального и минимального расходов воды, намечаемых при испытательных режимах, проверяется расчетом по формуле:

(1.1)

где G - расход воды, м/ч; А - коэффициент, зависящий от типа заполнителя, примененного в дифференциальном манометре (для дифманометров, заполненных ртутью над которой находится вода А=0,04435; для дифманометров заполненных водой, над которой находится воздух, А=0,01251); - коэффициент расхода, определяемый по графику рис. 2.2 в зависимости от величины , где D - внутренний диаметр трубопровода; d - диаметр мерного отверстия диафрагмы, мм; h - разность высот столбов жидкости в дифференциальном манометре, мм; - плотность циркуляционной воды, кгс/м.

Измерительная диафрагма может быть использована для испытаний, если перепад давлений в дифманометре, подключенном к диафрагме, будет находиться в пределах 50-600 мм. Если существующая диафрагма не удовлетворяет условиям минимального расхода воды, следует проанализировать возможность, не заменяя диафрагмы при испытаниях на минимальных расходах, применить в качестве рабочей среды в дифманометре не ртуть, а какую-либо другую жидкость с меньшей плотностью или же, перевернув дифманометр, превратить его в водо-воздушный. Если же существующую диафрагму по условиям перепада давлений при испытательных режимах использовать невозможно, она должна быть заменена другой, рассчитанной по формуле (1.1). Манометры для испытаний выбирают для каждого участка, исходя из того, чтобы измеренное давление не превышало 2/3 предела шкалы. Ожидаемое давление принимают по результатам предварительного гидравлического расчета с учетом профиля тепловой сети и расчетных показаний манометров при статическом режиме.

Проведение испытаний

Испытания начинают с определения геодезических отметок точек наблюдения относительно нулевой точки, за которую, как правило, принимают отметку манометра, установленного на выводном коллекторе источника тепла, или самую низкую точку сети. Геодезические отметки определяют путем одновременного снятия показаний манометров при статическом режиме (сетевые насосы остановлены) и поддержании заданного давления в обратном коллекторе с помощью подпиточных насосов. Отметки определяют при двух режимах, различающихся на 0,5-1 кгс/см.