Որ ստանդարտներին պետք է համապատասխանի ճնշման փորձարկումը:

Ճնշման փորձարկումները կարգավորող հիմնարար արդյունաբերական ստանդարտներ

Ճնշման փորձարկումների համար կարգավորող համակարգի ակնարկ

Ճնշման փորձարկման ստանդարտները ստեղծում են պաշտպանության շերտեր, որոնք ընդգրկում են բազմաթիվ արդյունաբերություններ՝ համախմբելով ամեն ինչ ֆեդերալ կանոններից մինչև միջազգային կոդեր և տարբեր ոլորտների համար նախատեսված կոնկրետ հանձնարարականներ: Վերջերս հրապարակված Market Research Future-ի տվյալների համաձայն՝ 2023 թվականին ճնշման սարքավորումների համաշխարհային շուկան հասել է մոտ 14,2 միլիարդ դոլարի, հիմնականում այն պատճառով, որ ընկերությունները մշտապես ավելի խիստ անվտանգության պահանջների են ենթարկվում: Այս ոլորտում որոշ խոշոր ստանդարտացման կազմակերպություններ առանձնանում են: Դրանց թվում են ASME-ի թերմոդինամիկական ագրեգատների և ճնշման անոթների կոդը (BPVC), ինչպես նաև API-ի ստուգման ստանդարտները: Այնուհետև մենք ունենք Եվրոպական միության ճնշման սարքավորումների ուղենիշը (PED), որը տարածվում է տարածաշրջանային մակարդակի վրա: Այս տարբեր ստանդարտների ընդհանուր առանձնահատկությունն այն է, որ դրանք պահանջում են հետևել օգտագործված նյութերին, վարել մանրամասն փաստաթղթեր կատարված փորձարկումների մասին և փորձարկումներից հետո իրականացնել ստուգումներ՝ համոզվելու համար, որ համակարգերը կարող են դիմակայել իրական շահագործման ընթացքում առաջացող պայմաններին:

ASME BPVC. Անվտանգության ապահովում թեփիչներում և ճնշման տարաներում

Ըստ ASME BPVC-ի VIII բաժնի 1-ին մասի՝ ճնշման տարաները հիդրաստատիկ փորձարկման ընթացքում պետք է կարողանան դիմակայել իրենց սովորական շահագործման ճնշման մոտ 1,3-1,5 անգամ մեծ ճնշման։ Եթե խոսքը փնեվմոնիկ փորձարկման մասին է, ստանդարտները մի փոքր իջնում են, սակայն պահանջում են, որ տարաները դիմակայեն նախատեսված ճնշման մոտ 1,1-1,25 անգամ մեծ ճնշման։ Այստեղ անվտանգությունը դառնում է ավելի կարևոր, ինչի պատճառով հեռահար հսկման համակարգերն այժմ համարվում են ստանդարտ պրակտիկա։ 2023 թվականի հրատարակությունն էլ ներառում էր որոշ կարևոր փոփոխություններ։ Ազգային թեփիչների զննման խորհրդի հետազոտությունների արդյունքում հայտնաբերվեց մի կարևոր փաստ՝ թեփիչների դեպքերի գրեթե քառորդ մասը սկիզբ է առել փոքր լցակայքերի խնդիրներով, որոնք սովորական զննումների ընթացքում ոչ ոք չի նկատել։ Դա հենց այն պատճառն էր, որ արդյունաբերությունը շարժվեց դեպի այսօր տեսնվող ավելի խիստ զննման պահանջների կողմ:

ASME B31 շարք. Մալուխային համակարգերի ամբողջականության հիմք

B31 կոդի ընտանիքը նախատեսում է խողովակների ցանցերի համար ճնշման փորձարկման շեմեր.

Համակարգի տեսակ	Փորձարկման ճնշման բազմապատկիչ	Տևողություն (ժամեր)
Էներգետիկ խողովակաշարեր (B31.1)	1,5x նախագծային ճնշում	10
Տեխնոլոգիական խողովակաշարեր (B31.3)	1,25x նախագծային ճնշում	4
Գոյություն ունեն բացառություններ ջրամանների և բարձր ջերմաստիճանային համակարգերի համար, որոնք կարող են պահանջել ոչ քայքայիչ փորձարկման (NDT) այլընտրանքային մեթոդներ, ինչպիսին է փուլային զանգվածային ուլտրաձայնը.

API 510 և API 570. Ինտեգրում ստուգման և սպասարկման ստանդարտներում

Ամերիկյան նավթային ինստիտուտի (API) ստանդարտները սարքավորումների նախագծման և շահագործման ընթացքում դրանց հուսալիության միջև կապող կարևոր օղակ են: Օրինակ՝ API 510 կանոնների համաձայն՝ արդեն շահագործման մեջ գտնվող անոթները տասը տարի անց պետք է կրկին ենթարկվեն ճնշման փորձարկման: Միևնույն ժամանակ՝ API 570-ը պահանջում է ջրածնի սուլֆիդի միջավայրում օգտագործվող խողովակների տարեկան պնևմատիկ ստուգում: Անցյալ տարի հրապարակված արդյունաբերական հետազոտությունների համաձայն՝ ընկերությունները, որոնք այս API հանձնարարականները համակցել են ինտելեկտուալ կանխատեսող սպասարկման տեխնոլոգիայի հետ, ճնշման անսարքությունների հետ կապված խնդիրներում նկատելիորեն նվազեցում են գրանցել: NIST-ի մեկ ուսումնասիրությունն իրականում հաղորդել է այդպիսի դեպքերի 41%-ի նվազման մասին, երբ ճիշտ սպասարկման ստանդարտ կանոնները հետևողաբար կիրառվել են:

ASME B31.1 և B31.3 կիրառությունը էներգետիկայի և տեխնոլոգիական խողովակաշարերի համակարգերում

ASME B31.1. Էներգետիկայի համակարգերի խողովակաշարերի փորձարկման պահանջներ

ASME B31.1 կոդը սահմանում է ճնշման փորձարկման կանոնները տարբեր էներգետիկ կառույցներում, այդ թվում՝ էլեկտրակայաններում և շրջանային տաք ջրամատակարարման ենթակառույցներում օգտագործվող խողովակաշարերի համար: Այս ստանդարտի համաձայն՝ մեծամասնությունը պետք է ենթարկվի հիդրոստատիկ փորձարկման, որի ընթացքում դրանք ճնշվում են նախատեսված ճնշման 1,5 անգամ և պահվում այդ վիճակում առնվազն տասը ամբողջ րոպե: Սակայն կան որոշ բացառություններ: Երբ համակարգում ջուր պահելը կարող է խնդիրներ առաջացնել շահագործման ընթացքում, ընկերությունները կարող են ընտրել փոխարենը պնևմատիկ փորձարկում: Սակայն սա պահանջում է լրացուցիչ նախազգուշական միջոցառումներ, ինչպիսիք են հեռավար հսկողություն ապահով հեռավորությունից և ճնշման արձակման փականների ճիշտ տեղադրում՝ սխալ մի բան տեղի ունենալու դեպքում:

B31.1-ի ներքո հիդրոստատիկ և պնևմատիկ փորձարկում՝ ընթադարձքներ և բացառություններ

B31.1-ի համաձայն՝ հիդրոստատիկ փորձարկումների ընթացքում ապահովելու համար օդի լրիվ հեռացումը, անհրաժեշտ է 90% բացված վալվի առկայություն, իսկ ճնշման գեջերը պետք է տարածված լինեն ±1% ճշգրտությամբ: Պնևմատիկ փորձարկումները թույլատրվում են միայն 15 psi (1.03 բար) կամ համակարգի սահմանի 10%-ից ցածր ճնշման դեպքում, կախված նրանից, թե որն է ցածրը: Երկու մեթոդներն էլ պահանջում են կապերի և հենարանների փաստաթղթավորված ստուգում ճնշման տակ դնելուց առաջ:

ASME B31.3. Ճնշման տակ փորձարկման ստանդարտներ քիմիական և արդյունաբերական կայաններում

ASME B31.3 կոդը սահմանում է ճնշման փորձարկման համար կոնկրետ պահանջներ այն բարձր ռիսկային գոտիներում, որտեղ տեխնոլոգիական մալուխները անցնում են քիմիական գործարաններով և ռեֆիներիներով: Չնայած հիդրոստատիկ փորձարկումը՝ 1,5 անգամ նախագծային ճնշման դեպքում, շարունակում է մնալ նախընտրելի մեթոդը ըստ մեծամասնության ինժեներների, կան իրավիճակներ, երբ թույլատրվում է պնևմատիկ փորձարկում՝ եթե իրական մտահոգություն կա հեղուկի աղտոտման հարցերի վերաբերյալ: Այս փորձարկումներն իրականացնելիս ամեն մի միացում պետք է մնա հասանելի ամբողջ ընթացակարգի ընթացքում: Հատուկ ուշադրություն է դարձվում փխրուն նյութերին, ինչպիսին է գլանավոր պողպատը, որոնք պահանջում են զգուշի վերահսկողություն ճնշման աճի արագության վերաբերյալ փորձարկման ցիկլերի ընթացքում: Այս ստանդարտները օգնում են ապահովել անվտանգությունը արդյունաբերական պայմաններում, որտեղ գործ ունեն հնարավոր վտանգավոր նյութերի հետ:

Սիստեմի պատրաստում, սեգմենտացում և կապարի չափանիշներ B31.3-ի համապատասխանության մեջ

B31.3-ը պահանջում է, որ մեծ համակարգերը սպեկտակլի խցաններ կամ փողային մասեր օգտագործեն փորձարկումները կառավարելու համար: Թույլատրելի կորուստների չափը սահմանվում է որպես «տեսանելի կաթիլներ չկան»՝ հիդրոստատիկ փորձարկումների համար, իսկ գազային համակարգերի համար՝ զրոյական ճնշման կորուստ (±0,1%) 30 րոպեի ընթացքում: Փորձարկումից հետո փաստաթղթերում պետք է ներառված լինեն ճնշման գրաֆիկներ, սարքերի կալիբրման գրառումներ և զննողի վավերացման փաստաթղթեր:

Սառնարանային և կլիմայական տարածքների համար հատուկ դիտարկումներ (ASME B31.5)

Ցածր ճնշման համակարգեր և լիցքի սահմանափակումներ սառնարանային խողովակներում

Սառնարտադրման համակարգերը, որոնք աշխատում են 150 ֆունտ/ք.դ. սահմանի ներքևում, ճնշման փորձարկման հարցերում ենթարկվում են ASME B31.5 կանոններին: Երբ սառնագենի լիցքերը ճիշտ կերպով չեն կառավարվում, կոմպոնենտները ավելի հաճախ են ձախողվում: Ըստ ստանդարտի՝ մեծամասնության համար անհրաժեշտ է հիդրոստատիկ փորձարկում իրենց նախագծված ճնշման 1,5 անգամ չափով: Այնուամենայնիվ, առկա է որոշակի ճկունություն A1 խմբի սառնագեններ օգտագործողների համար՝ միայն այն դեպքում, եթե նրանք տարեկան կատարում են ճնշման ստուգումներ՝ ամբողջականությունը հաստատելու համար: Անցյալ տարվա վերջերս հրապարակված հետազոտությունն այնուամենայնիվ ցույց տվեց մի հետաքրքիր փաստ. այն համակարգերը, որոնք ունեին 25%-ից ավելի սառնագենի լիցք, սակայն ճնշման արձակման համապատասխան համակարգ չունեին, ջերմաստիճանային փոփոխությունների ընթացքում ձախողվում էին 42% ավելի հաճախ: Այս հայտնաբերումները հրապարակված են «Փակ համակարգերի անվտանգության» ամսագրում:

Սառնագենի խողովակների պնևմատիկ փորձարկման անվտանգության հղումներ

Երբ հնարավոր չէ խուսափել B31.5-ի ներքո պնևմատիկ փորձարկումից, ստանդարտը պահանջում է.

• Ոչ փորձարկվող կոմպոնենտների անջատում, ինչպիսին են կոմպրեսորները
• Ճնշման աճ՝ ±10% թիրախային արժեքից յուրաքանչյուր 15 րոպեներին
• Ճնշման ազատման փականների օգտագործումը, որոնք կարգավորված են փորձարկման սահմանի 110%-ի համար, պարտադիր է

Վերջերս հրատարակված սառնագոլորշային համակարգերի անվտանգության ցուցումները շեշտում են թթվածնի խառնուրդների փոխարեն ազոտի օգտագործումը՝ հրդեհման վտանգը վերացնելու համար: Օդային տվյալները ցույց են տալիս, որ համապատասխան համակարգերը պահպանում են առավելագույն թույլատրելի կորուստը՝ 0.5%, իսկ համապատասխանող չհամարվող համակարգերում այն կազմում է 2.1% (Փակ համակարգերի ամբողջականության զեկույց, 2024)

Առևտրային սառնագոլորշային համակարգերի ճնշման փորձարկման լավագույն պրակտիկաներ

Սառնագոլորշային համակարգերի սառը ջրի կոնտուրների համար B31.5-ին համապատասխան փորձարկումը ներառում է՝

Պարամետր	Նվազագույն պահանջ	Տիպիկ տիրույթ
Փորձարկման տևողություն	30 րոպե	1–4 ժամ
Ջերմաստիճանի կայունություն	±2°C՝ փորձարկման ընթացքում	±1°C (արդի համակարգեր)
Փաստաթղթեր	Ճնշում-Ժամանակ գրաֆիկներ	Թվային գրառումներ GPS-ով

Լրակազմված տեխնիկները պետք է ստուգեն, որ բոլոր ֆլանցային միացումները համապատասխանում են SMACNA փակողական կառուցվածքների ճնշման դասի համարժեքությանը՝ շահագործումից առաջ:

Ճնշման փորձարկման գործողությունների ընդհանուր անվտանգության պահանջներ

Վտանգների նվազեցում բարձր ճնշման փորձարկման միջավայրում

Ճնշման փորձարկման գործողությունները պահանջում են խիստ հետևել վտանգի վերահսկման ստանդարտներին, հատկապես այն դեպքերում, երբ համակարգերը գերազանցում են նախագծված սահմանափակումների 15%-ը: Արդյունաբերական ստանդարտները պահանջում են.

• Ճնշման ազատման փականներ, որոնք կարգավորված են ±2% ճշգրտությամբ
• 360° բացառման գոտիներ՝ ձգվող խողովակի տրամագծի 1,5 անգամ
• Ճնշման իրական ժամանակում հսկում՝ օգտագործելով ASME-ով սերտիֆիկացված մանրադիտակներ

OSHA-ի 2024 թ. վերլուծությունը ցույց է տալիս, որ փորձարկման դեպքերի 34%-ը պայմանավորված է անբավարար վտանգի գնահատմամբ: Գազատարի հիդրափորձարկման հանձնարարականները հիմա շեշտադրում են API RP 1173-ի ռիսկերի կառավարման համակարգը՝ պարտադիր դարձնելով նախնական ստուգումները նյութի կորուստի ձևավորման, ֆլանցերի անհամապատասխանության և ջերմաստիճանային ընդլայնման ռիսկերի համար:

Անձնակազմի վերապատրաստում և արտակարգ իրավիճակների դեպքում արձագանքում ճնշման փորձարկումների ընթացքում

Ճնշման փորձարկման թիմերի համար կոմպետենցիայի պահանջները 2020 թվականից սկսած աճել են 27%, իսկ ASME QFO-1 սերտիֆիկացումը հիմա պարտադիր է այն վերահսկող անձանց համար, ովքեր կառավարում են 300 psig-ից բարձր համակարգեր: Արտակարգ դրության վարժանքները պետք է նմանակեն կրիտիկական իրավիճակներ.

Սցենար	Պատասխանման ժամանակի նպատակ	Անհատական պաշտպանության միջոցների պահանջ
Անակնկալ ճնշման անկում	90 վայրկյան	C կարգի շնչառական պաշտպանություն
Փականի պոպոնդություն	<45 վայրկյան	Լրիվ դեմքի պաշտպանություն + կրակադիմացկան զգեստներ
Վերահսկվող թողարկում	<120 վայրկյան	Հեռավորության հետ արագությամբ ձեռնարկող խաղալիքներ

Ըստ OSHA-ի՝ ճնշման փորձարկման 63% դեպքերը կապված են կոմունիկացիայի ձախողման հետ, ինչը հանգեցրել է վիզուալ և աուդիո սիգնալներ օգտագործող կրկնօրինակ զգուշացման համակարգերի ավելի լայն կիրառման:

Դաշտային փորձարկման սցենարներում նախագծի արագության և անվտանգության հավասարակշռում

ՈՒՎԿԸ Բ31.1-ի կիրառման դեպքում դաշտային թիմերը փուլային փորձարկման մոտեցումների օգտագործմամբ հասնում են 89% համապատասխանության մակարդակի.

Փուլ 1

• Սեգմենտային մեկուսացման փորձարկում 110% նախագծային ճնշման դեպքում
• 30 րոպե տևողությամբ կայունացման շրջաններ

Փուլ 2

• Ամբողջ համակարգի վավերացում 90% փորձարկման ճնշման դեպքում
• Շուշափական տիրույթի կապույտ հարվածներ

Այս մեթոդը ընդհանուր փորձարկման տևողությունը 18%-ով կրճատում է՝ պահպանելով պահանջվող 1,5x անվտանգության գործակիցը, ըստ 2023 թվականի էներգետիկայի ոլորտի հետազոտությունների:

Փաստաթղթեր, համապատասխանություն և թվային հետևողականություն փորձարկման գործընթացներում

Փորձարկումների համար անհրաժեշտ գրառումներ և իրավական պահանջներ աուդիտների համար

Ճնշման փորձարկման փաստաթղթերի դեպքում դրանք պետք է համապատասխանեն արդյունաբերական ստանդարտներին, ինչպիսիք են ASME Section V-ն և ISO 9001-ը: Փորձարկման գրառումներում պետք է ներառված լինեն ժամանակային նշումներ, ճնշման կորի տվյալներ և այն կալիբրացման վկայականները, որոնք միշտ մոռանում են բոլորը: Աուդիտորները սիրում են տեսնել հետևողական գրառումներ ստուգումների ընթացքում, ուստի համոզվեք, որ ամեն ինչ ճիշտ ձևակերպված է: Մտածեք արտահոսքի արագության, լորձակային ստուգումների և համակարգերի մեկուսացման մասին փորձարկման ընթացքում: FDA-ն նույնպես շատ կոնկրետ է: Նրանց 21 CFR Part 820 կանոնները նշում են, որ բժշկական սարքավորումների մալուխների համար հիդրոստատիկ փորձարկման զեկուցումները պետք է պահվեն առնվազն երկու տարի տեղադրման հետո: Այո, համապատասխանությունը ընտրովի չէ, երբ հիվանդի անվտանգությունն է խոչընդոտվում:

Համապատասխանության թվայնացում. Ավտոմատացված հսկողության և հաշվետվությունների միտումներ

Այսօր ժամանակակից ամպային հարթակները կատարում են ASME B31.1-ին համապատասխանության շուրջ 90% աշխատանքը՝ շնորհիվ իրական ժամանակում ճնշման հսկողության և խելացի AI համակարգերի, որոնք հայտնաբերում են անսաղմունքները, մինչև դրանք խնդիրներ ստեղծեն: Տեխնոլոգիան սերտ համագործակցության մեջ է գտնվում ինտերնետով միացված փորձարկման սարքավորումների հետ՝ ստեղծելով կարևորագույն աուդիտային փաստաթղթեր, որոնք համապատասխանում են API 570 ստանդարտներին՝ Ա հավելվածի համար: Այն գործարանները, որոնք օգտագործում են այս համակարգերը, հայտնում են, որ անցնելով դիջիտալ գործընթացների՝ ISO 17025 ուղեցույցներին համապատասխան, նրանց համապատասխանության սխալները կրճատվել են մոտ երեք քառորդով: Այս գործընթացները ավտոմատ կերպով պահպանում են բարձր լուծաչափության տեսանյութեր pneumatic testing սեսիաներից՝ ներառյալ բոլոր աջակցող տվյալները, ինչը զննումները ավելի հեշտ դարձնում է բոլոր ներգրավված կողմերի համար:

Համոզվել աուդիտի պատրաստականության և ճնշման փորձարկման ամբողջական հետևողականության մեջ

Բլոկչեյն տեխնոլոգիայի շնորհիվ, որը ապահովում է բաղադրիչների ռեկորդները՝ սկսած ձուլումից մինչև վերջնական հիդրոքննությունը, արտադրողները հիմա նյութերի սերտիֆիկացումը ուղղակիորեն կապում են կառուցվածքների հետ QR կոդերի միջոցով: Այս գործընթացների թվայնացումը զգալիորեն կրճատել է ոչ քայքայիչ գնահատման (NDE) մեկնաբանման հետ կապված խնդիրները, որոնք հաճախ հայտնվում են OSHA-ի փորձաքննությունների ընթացքում: Որոշ սարքավորումներ զեկուցում են, որ փորձաքննության պատրաստման ժամանակը զգալիորեն կրճատվել է՝ 34 մարդ-ժամից համակարգի վրա նվազելով մինչև երկու ժամից պակաս: Չնայած այս արդյունավետության շահերին՝ ընկերությունները դեռևս պահպանում են սարքավորումների կյանքի ցիկլի ընթացքում նրանց վերանորոգման պատմության լրիվ տեսանելիությունը, որը ավելի է կարևորանում, քանի որ կարգավորող պահանջները շարունակում են զարգանալ:

Հաճախ տրամադրվող հարցեր

Ո՞ր են ճնշման փորձարկմանը կարգավորող հիմնական ստանդարտները:

Հիմնական ստանդարտներին են դասվում ASME-ի թեփի և ճնշման տարաների կոդը (BPVC), ASME B31 սերիան, API 510 և API 570: Այս ստանդարտները սահմանում են սարքավորումների ճնշման փորձարկման համար պրոցեդուրաները և ապահովում են անվտանգությունը և համապատասխանությունը տարբեր արդյունաբերություններում:

Ինչպե՞ս է իրականացվում ճնշման փորձարկումը ASME BPVC-ի համաձայն:

ASME BPVC-ի համաձայն՝ ճնշման տարաները ենթարկվում են հիդրոստատիկ փորձարկման 1,3-ից մինչև 1,5 անգամ շահագործման ճնշման դեպքում, կամ պնևմոնիկ փորձարկման՝ 1,1-ից մինչև 1,25 անգամ նախագծային ճնշման դեպքում: Այս փորձարկումները ապահովում են տարաների ամբողջականությունը:

Ինչո՞ւ են կարևոր ASME B31.1 և B31.3 կոդերը:

ASME B31.1-ը և B31.3-ը տալիս են ուղեցույցներ էներգետիկ և տեխնոլոգիական մալուխների համար ճնշման փորձարկման վերաբերյալ: Նրանք սահմանում են փորձարկման ճնշման պահանջներն ու ընթադարձությունները՝ ապահովելով համակարգերի ամբողջականությունն ու անվտանգությունը էներգետիկ և արդյունաբերական կառույցներում:

Որո՞նք են ճնշման փորձարկման անվտանգության համար նախատեսված համար համարվող համարակալումները

Ճնշման փորձարկման ընթացքում անվտանգությունը ներառում է վտանգի վերահսկման ստանդարտների պահպանում, կալիբրված ճնշման ազատման փականների օգտագործում, արգելված գոտիների սահմանում և անձնակազմի վերապատրաստում: OSHA-ի հղումները և API RP 1173 ռիսկերի կառավարման համակարգը կարևոր են ռիսկերը նվազեցնելու համար: