Содержание

частые причины неисправностей и варианты их решения

Показать содержание статьи

Для обеспечения теплоснабжения и подогрева воды в индивидуальном жилом доме владельцы чаще всего устанавливают газовые котлы с замкнутой циркуляцией теплоносителя. Для установки и эксплуатации газового котла необходимо, чтобы рядом проходил газопровод. Если же сети газоснабжения поблизости отсутствуют, для отопления можно использовать сжиженный нефтяной газ в баллонах.

Двухконтурная конструкция позволяет увеличивать напор рабочей среды в контуре системы. Снижение давления способствует возникновению проблем при работе отопительной системы. Рассмотрим подробнее, какие бывают причины, и какими способами можно устранить эту неприятную проблему.

В процессе эксплуатации газовый котел может давать сбои в работе

Норма и контроль

На систему теплоснабжения пагубно влияет как чрезмерно высокое, так и низкое давление, измеряемое в атмосферах. При этом нормальный уровень составляет 1,5-2 атмосфер.

Полезно! В многоэтажных домах с центральным отоплением данная норма чуть выше, поскольку здесь трубы должны выдерживать к тому же и гидравлические удары.

Виды давления в системе

В двухконтурных системах отопления давление подразделяется на следующие виды:

  • статическое — образуется под воздействием гравитационных сил на теплоноситель; повышается на 0,1 бар с увеличением высоты на один метр;
  • динамическое — создаётся посредством принудительной работы насосного агрегата либо повышения температуры при движении рабочей среды;
  • рабочее — статическое+динамическое;
  • избыточное — разница между атмосферным и измеряемым;
  • абсолютное — избыточное+атмосферное;
  • номинальное — указывается производителем в технических документах к газовому котлу;
  • максимальное — предельно допустимое, пороговое значение, которое способен вынести прибор;
  • предельное (опрессовочное) — значение, при котором производится испытание устройства; может превышать рабочий уровень в полтора раза.

Приборы контроля

Газовые котлы содержат в себе различные компоненты, отвечающие за регулирование параметров оборудования и поддержание его в рабочем состоянии. Данная система требует постоянного контроля функционирования системы. Для контроля давления жидкости применяются манометры и термоманометры.

Интересно! Термоманометры позволяют дополнительно контролировать уровень температуры.

В некоторых системах вместо обычных стрелочных манометров используются электронные датчики. Датчики передают полученные сведения на электронный блок, который их обрабатывает и выводит на экран.

Контроль давления воды обеспечивает установленный в систему датчик — манометр

Если в отопительном агрегате отсутствует манометр, то он предусматривается группой безопасности, которая состоит из следующих узлов:

  1. Сам манометр либо термоманометр.
  2. Спускник воздуха для обеспечения препятствия завоздушивания контура.
  3. Предохранительный клапан для сброса давления теплоносителя при его сильном увеличении.

Причины падение давления и варианты решения

Падение давления может отрицательно сказаться на нормальной работе системы теплоснабжения. В данной ситуации вода перестаёт поступать в агрегат, и он автоматически отключается. Поэтому важно предусмотреть своевременное техническое обслуживание, осмотр и ремонт.

Причины падения давления могут быть разными, рассмотрим наиболее распространённые из них.

Падает давление в системе при включении горячей воды

Данная неполадка является довольно распространённой. Такое явление объясняется особой конструкцией котельных агрегатов.

Как утверждают специалисты, что в действительности это просто манометр отражает некорректное значение. Падению  давления может способствовать подсос воздуха в контур или неправильная работа трёхходового клапана.

Для сведения! Если при открытии крана с горячей водой нормальная работа системы со временем не восстанавливается, значит, давление снижается, и проблема действительно существует.

Падает давление из-за протечек

Для устранения данного вида неполадки владельцу необходимо провести диагностику и осмотр всей отопительной системы, поскольку жидкость может выходить через любой узел.

Причиной протечки может являться неплотно зажатое соединение, изношенность теплообменников, трещины в трубах и батареях. Чаще всего уровень герметичности проверяется при запуске контура в работу, однако, герметичность может нарушить и при самой эксплуатации.

Узлы, которые нужно осмотреть и проверить в первую очередь:

  • соединительные фитинги;
  • радиаторы;
  • расширительные баки;
  • двухконтурные котлы.

Обнаруженные неполадки необходимо устранить, после этого система будет подпитываться жидкостью до восстановления нормального уровня давления.

Воздушные пробки

Образование трещин и разгерметизация системы теплоснабжения приводит не только к утечкам, но и к противоположному эффекту — засасыванию воздушных масс в контур. Итогом этого служит образование воздушных пузырьков.

Пониженное давление может возникать из-за воздушных пробок

Пузырьки также образуются при некорректном заполнении контура, поэтому в нём появляются воздушные пробки, вызывающие существенное падение давления.

Рекомендация! Данная проблема решается посредством обыкновенного развоздушивания системы, благодаря установке спускников.

Проблема с расширительным баком

Встречаются случаи возникновения проблем с расширительными баками. Здесь образуется разрыв либо ниппель может пропускать воздух. Внутренняя сторона бака состоит из двух отделений, разделённых мембраной. В одном отделении находится воздух, а другое заполнено теплоносителем. При нагреве жидкой рабочей среды происходит её расширение, и она с большей силой давит на мембрану. Мембрана, в свою очередь, влияет на сжатие смеси газов.

Когда оборудование функционирует длительное время, ниппель изнашивается и начинает пропускать воздух, что и приводит к снижению давления.

Проблема с расширительным баком может стать причиной изменения давления

Единственным разрешением данной неполадки является полная замена бака, однако, перед этим следует убедиться, что проблема кроется именно в этом, а не в протечке труб, радиаторов и завоздушивании системы.

Неисправность измерительного оборудования

Иногда диагностика системы на предмет целостности её составных компонентов может не дать результатов. Если вам так и не удалось обнаружить видимой причины, значит, следует задуматься о проверке исправности работы автоматики котла и контрольно-измерительной аппаратуры. Данное оборудование может сломаться и выдавать неправильные показания.

Определить данный вид неисправности самостоятельно достаточно сложно, поэтому лучше обратиться за помощью к специалистам. Проблема решается путём замены контрольно-измерительных приборов.

Трещины на теплообменнике в котле

На стенках теплообменников по истечении времени способны образовываться микротрещины, пропускающие воду из системы теплоснабжения. Поскольку вода в котле быстро испаряется, данную поломку выявить самим так же, как и в предыдущей ситуации, отнюдь не просто. Помимо этого, трещины могут возникать при промывке, которая проводится для профилактики либо вследствие заводского брака. Данная проблема устраняется благодаря герметизации обнаруженного участка с трещиной.

В стенках теплообменника могут поваляться со временем микротрещины

Кран сброса теплоносителя не закрыт плотно

Порой причина может крыться в совершенно простом моменте, таком как недостаточно плотно зажатый кран, из-за которого снижается уровень давления в агрегате. Устраняется неполадка легко и быстро закручиванием крана.

Как поднять давление в котле

Если причина заключается в неисправности расширительного бака, то неверно был подсчитан его объём либо повреждена мембрана. В таком случае следует либо более точно вычислить требуемый объём, либо просто заменить бачок.

Если давление стало сбрасываться сразу после первичного запуска, то это нормально. В контуре, совсем недавно заполненном водой из водопровода, присутствует большое количество воздуха. Со временем он превратится в пузырьки и выводится из трубопровода, а параметры контура придут в норму. Для более быстрого выведения пузырьков используется ручной спускник воздуха.

Перед тем как поднять давление, необходимо проверить герметичность системы

Перед проведением мероприятий по повышению давления в системе необходимо убедиться в её герметичности. Для этого нужно осмотреть следующие её части:

  • отопительные приборы — часто протечки появляются в местах стыковки с трубами, возможны и протечки, возникающие между раздельными секциями;
  • трубы — даже совсем мелкие трещины часто могут приводить к утечке теплоносителя;
  • фитинги — нередко являются причиной протечек;
  • котлы — модели с двумя контурами имеют сложное внутреннее строение: так, следует внимательно произвести осмотр циркуляционного насоса, трехходового клапана и теплообменника.

Профилактика образования воздушных пробок

Профилактические меры против появления воздушных пробок следующие:

  1. Обращайте внимание на правильность установки труб и подключения отопительных приборов. Многие проблемы вызваны именно ошибками, которые совершены на данной первоначальной стадии.
  2. Для предупреждения попадания воздушных пробок необходим правильный ввод оборудования в эксплуатацию, перед которым важно предварительно проверить все компоненты и соединения.
  3. Перед пуском устройств в работу проверьте их на предмет работоспособности. С помощью компрессора нужно подать давление, уровень которого на ¼ выше его нормального рабочего значения. Если за 30 минут оно не ослабнет, то всё в порядке и система подготовлена к работе. Если же давление резко снижается, то возможны протечки, которые следует оперативно выявить и устранить перед началом эксплуатации.

Посмотрите видео о том, как восстановить нормальное давление котла

Давление в системе отопления в частном доме

В вопросе: каким должно быть давление в системе отопления в частном доме – следует хорошо разбираться каждому домовладельцу.

Ведь от этого параметра зависит не только эффективность и работоспособность контура, но и его целостность.

В статье подробно рассмотрим данный вопрос и разберемся в причинах отклонения давления от нормы.

Какое давление в системе отопления частного дома считается нормальным?

Итак, какое давление должно быть в системе отопления?

Прежде всего, необходимо знать, что давление в любой отопительной системе не должно превышать порог прочности самого слабого ее компонента.

Обычно таковыми являются теплообменники котлов.

Самые выносливые из них выдерживают давление до 3 атмосфер или бар.

Часто давление указывают в МПа (мегапаскаль). Соответствие величин такое: 1 атм = 0,1 МПа.

Арматура и радиаторы, как правило, являются более прочными. Так, например, чугунный радиатор способен выдерживать давление в 6 атм.

Ответ на вопрос о том, какое давление может считаться нормальным для той или иной системы отопления, будет зависеть от ее типа. Самая простая разновидность – системы с естественной циркуляцией теплоносителя, также именуемые термосифонными. В таком контуре теплоноситель перемещается только за счет конвекции. Это явление обусловлено гравитацией, поэтому такие системы также называют гравитационными.

Давление в термосифонной системе зависит только от высоты столба воды, то есть от разности высот между самой низкой и самой высокой точками. Такое давление называют статическим. Перепад высот величиной в 10,34 м создает в самой нижней точке давление величиной в 1 атм. Таким образом, рассчитанный на 3 атм котловой бак может разрушиться только в том случае, если система будет возвышаться над ним на 10,34 х 3 = 31,02 м.

Отопительная система с расширительным баком

Еще раз обратим внимание читателя на то, что статическое давление в системе отопления является максимальным только в самой нижней точке. В направлении снизу вверх оно постепенно снижается и в верхней точке становится равным нулю.

Фактическое давление в верхней точке объема жидкости равно атмосферному, но нас интересует так называемое избыточное давление – именно оно равняется нулю.

Поскольку избыточное давление в верхней точке контура отсутствует, установленный здесь расширительный бачок может иметь вид простой открытой емкости. Поэтому такие системы еще называют открытыми.

Если же система отопления оборудована циркуляционным насосом, который перекачивает теплоноситель, ее приходится делать закрытой.

Давление в закрытой системе отопления

Циркуляционный насос создает на расположенном за ним участке трубопровода повышенное давление, обеспечивая тем самым ряд преимуществ:

  1. Максимальная длина контура становится фактически неограниченной (для контура с естественной циркуляцией – не более 30-ти м). Нужно только подобрать насос с достаточной мощностью и приборы с достаточной прочностью (в зоне с наивысшим давлением).
  2. Можно использовать трубы меньшего диаметра.
  3. Радиаторы можно подключить последовательно (однотрубная схема).
  4. Если радиаторы подключены параллельно (двухтрубная схема), то с циркуляционным насосом распределение тепла в контуре будет более равномерным.
  5. Поскольку теплоноситель движется быстрее, он не успевает сильно остывать, а значит котел работает в щадящем режиме.
  6. Систему, оснащенную циркуляционным насосом, можно эксплуатировать в низкотемпературном режиме, что может потребоваться в период межсезонья. В термосифонной системе при таких условиях конвективный поток окажется недостаточно мощным, чтобы протолкнуть теплоноситель через все трубы и радиаторы.

Развиваемое циркуляционным насосом давление называется динамическим.

Закрытая система отопления

Очевидно, что оно должно соответствовать двум требованиям:

  1. Быть не больше значения, указанного в инструкциях к котлу и другим приборам.
  2. Иметь мощность, достаточную для преодоления гидравлического сопротивления отопительного контура, которое зависит от его продолжительности, конфигурации (однотрубная с последовательным подключением радиаторов или двухтрубная с параллельным), диаметров труб и скорости движения теплоносителя. Производить сложные расчеты, увязывающие все эти параметры, пользователю не нужно. Ему просто следует так отрегулировать мощность насоса, чтобы перепад температуры на подаче и обратке не был слишком большим – обычно 20 градусов.

В частных домах циркуляционные насосы обычно развивают такое давление, чтобы в сумме со статическим (которое никуда не девается) оно составляло 1,5 – 2,5 атм. По мере удаления от насоса динамическое давление, «съедаемое» гидравлическим сопротивлением контура, постепенно падает, оставаясь при этом достаточно высоким.

В таких условиях расширительный бак открытого типа пришлось бы поднимать слишком высоко – примерно на 10 м на каждую атмосферу, – иначе теплоноситель из него выплеснулся бы. Поэтому вместо открытого применяют герметичный мембранный расширительный бак с воздушной подушкой, а систему из-за этого называют закрытой.

Причины падения показателей

Снижение давления теплоносителя в системе отопления может быть обусловлено одной из следующих причин:

Имеют место утечки

Часть рабочей среды может покинуть систему несколькими путями:

  1. Через трещину в мембране расширительного бачка. Вытекший теплоноситель остается внутри бака, поэтому протечка является скрытой. Для проверки нужно прижать пальцем золотник, через который производится подкачка воздуха в расширительный бачок. Если из него потечет вода – предположение можно считать подтвержденным.
  2. Через предохранительный клапан при закипании теплоносителя в теплообменнике котла.
  3. Через микротрещины в приборах (с особенным вниманием нужно отнестись к местам, пораженным ржавчиной) и неплотные соединения.

Из теплоносителя выделился воздух, который затем был удален через автоматический воздухоотводчик

В этом случае давление падает вскоре после заполнения системы. Чтобы не сталкиваться с такими проблемами, воду перед заливкой в отопительный контур следует подвергать деаэрации, которая снижает количество растворенного воздуха в 30 раз. Также очень важно выполнять заполнение медленно, снизу и только холодной водой.

В системе отопления присутствуют алюминиевые радиаторы

Вода, которая контактирует с алюминием, распадается на составляющие: кислород вступает в реакцию с металлом, образуя окисную пленку, а выделившийся при этом водород удаляется через автоматический воздухоотводчик.

Данное явление наблюдается только в новых радиаторах: как только вся поверхность алюминия будет окислена, реакция разложения воды прекратится.

Пользователю нужно будет восполнить недостаток теплоносителя, и бороться с этой неприятностью больше не придется.

Причины резкого возрастания давления

Причин, обуславливающих чрезмерный рост давления, также может быть несколько:

  1. Закипание теплоносителя в котловом баке (такое иногда происходит в твердотопливных котлах, тепловую мощность которых нельзя уменьшить слишком быстро).
  2. Образование труднопроходимого участка, например, из-за появления воздушной пробки, зарастания труб накипью или засорения фильтра. Перед таким участком возникает подпор, давление в котором может оказаться слишком большим.

Возможен износ прокладки в подпиточном клапане или его заклинивание, вследствие чего давление в отопительном контуре достигает того же значения, что и в системе водоснабжения.

Методы контроля

За давлением в системе следят при помощи манометров. Их следует устанавливать в таких точках:

  1. На входе в котел и на выходе из него (современные отопители имеют встроенные манометры).
  2. В низшей и наивысшей точках системы (для домов в несколько этажей).
  3. В зонах разветвлений: после тройников, в коллекторах, после двух- и трехходовых клапанов.

Манометры позволяют контролировать давление визуально. А для его сброса при критическом значении применяются предохранительные клапаны. Такое устройство в обязательном порядке устанавливается на трубопроводе подачи сразу после котла – через него сбрасывается рабочая среда при ее закипании в теплообменнике.

Обычно этот предохранительный клапан относится к т.н. группе безопасности, в которую помимо него входят манометр и автоматический воздухоотводчик. Кроме того, сбросными клапанами оборудуются мембранные расширительные бачки.

Помимо сбросных клапанов применяются перепускные. Такой клапан устанавливается на байпасе, по которому теплоноситель можно пустить в обход контура. Если где-либо в контуре образуется засор или воздушная пробка, и из-за этого на предыдущем участке возникает подпор (повышенное давление), перепускной клапан срабатывает. Насос начинает прокачивать теплоноситель через малый контру «котел – байпас – насос – котел».

Без такого предохранителя насос из-за образования подпора работал бы с перегрузкой и вскоре вышел бы из строя.

Для обеспечения надлежащего давления теплоносителя в системе необходимо поддерживать правильное давление в воздушной камере расширительного бачка. Обычно оно составляет 1,5 атм. При меньшем значении может случиться разрыв мембраны, при большем – вырастет и давление теплоносителя.

Проверка герметичности

Для проверки герметичности трубопроводов выполняют процедуру, называемую опрессовкой.

Суть ее состоит в следующем:
  1. К опорожненной системе через специальный патрубок подключается опрессовщик – насос с манометром.
  2. В систему нагнетается воздух, пока его давление не превысит на 20% рабочее давление в системе отопления.
  3. На несколько часов систему оставляют под давлением. Если оно падает, значит система негерметична. Обнаружить места утечек можно по шипению воздуха или при помощи мыльной пены, которая наносится на соединения.

Опрессовку систем отопления частных домов, со сравнительно небольшим объемом, можно выполнять посредством недорогих ручных опрессовщиков.

Возможные неисправности и работы по устранению

Значительные перепады давления в системе отопления при изменении температурного режима работы котла могут быть обусловлены неправильным расчетом объема расширительного бака и давления в его воздушной камере.

Утечки обычно обнаруживаются в местах резьбовых соединений и объясняются недостаточным количеством уплотнителя. Новичку будет легче добиться герметичности такого соединения при помощи уплотнительной нити «Танг ит Унилок». В случае некоторой «передозировки» она, не в пример пакле, не вызывает разрушения навинчиваемой детали.

В трубопроводах из полипропилена протечки зачастую возникают из-за нарушения технологии сваривания.

К примеру, некоторые пользователи сваривают трубы без муфты – просто встык.

Такое соединение весьма недолговечно и очень быстро разрушается под действием давления.

Неверно выполненные или бракованные соединения необходимо срезать и заменить качественными.

Если вода, использующаяся в качестве теплоносителя, не была обессолена, теплообменник со временем придется очищать от накипи. Для этого котел отсоединяют от контура отопления и промывают специальными реагентами, например, «Антинакипином». Такой промывке можно подвергнуть и всю систему отопления, но эту задачу ввиду ее сложности следует доверить профессионалам.

Пружинные предохранительные клапаны могут залипать, поэтому их периодически нужно открывать принудительно при помощи специального рычага.

Видео на тему

Если падает давление в системе отопления

Измерительные приборы

Содержание:

Отопительные системы домов не могут осуществлять свою работу нормально, если для нее не достаточно давления.

К тому же такие перепады могут оказать негативное влияние и на другое оборудование. Если вы выявили какие-либо отклонения, то нельзя медлить, нужно срочно предпринять какие-либо меры, которые устранят неполадки.

Многие задаются вопросом, который звучал еще в школе на первых уроках физики, какой уровень давления в отопительной системе соответствует ее нормальному состоянию и полному функционированию?

Для того чтобы ответить на этот вопрос необходимо углубиться в изучение данного материала и изучить все касающееся этого вопроса. К примеру, какое давление называется динамическим, а какое электрическим?

Виды давления в закрытой системе отопления. Нормальное давление.

Стандартные манометр

Давления делятся на три основных вида:

  • Статическое — определяет силу, с которой теплоноситель давит на систему, причем первый должен находиться в состоянии покоя.
  • Динамическое — сила, с которой теплоноситель давит на внутреннюю конструкцию системы отопления при его движении по трубам и элементам.
  • Максимальное рабочее — сила предельно допустимого давления, которую может выдержать конструкция вашей системы отопления. Превышение этого предела недопустимо и может вызвать поломку.

Запомните, что перепады показателей давления обуславливаются разницей в зонах обработки, то есть в том месте, в котором происходит всасывание теплоносителя, а также в зоне, к которой создается его нагнетание, то есть в зоне подачи.

Схемы монтажа систем отопления не всегда бывают простыми, в основном они имеют довольно таки сложные конструкции.

Давай те снова вернемся к вопросу о том, какое все-таки давление принято считать нормальным? К примеру, для рабочей системы отопления уровень нормального давления не должен превышать примерно две атмосферы.

Если на показателе отражено давление достигшее трех атмосфер, то в таком случае ситуация считается критической и необходимо срочно предпринимать соответствующие меры. Потому что может случиться разгерметизация в целом, что приведет к поломкам других элементов.

В тот момент, когда теплоноситель закачивается в отопительную систему его давление не должно превышать полторы атмосферы, то есть быть самым минимальным. Так уж устроена физика, что в тот момент, когда система будет прогреваться, теплоноситель станет увеличиваться в своих размерах, при этом и давление испытывает на себе изменения, увеличиваясь до рабочего состояния.

Рабочее давление в системе отопления поддерживается с помощью расширительных баков, с их помощью предотвращается чрезмерное увеличение напора.

Такие баки начинают свое работу в тот момент, когда давление достигает уровня равного двум атмосферам.

Таблица давления расширительных баков отопления

В таком случае начинается работа расширительных баков, которые удерживают необходимый уровень давления за счет того, что теплоноситель имеет излишки.

Внимание: Если случилось, так что емкость, которая была установлена, в отопительный бак оказалась недостаточной, то давление во всей системе может достичь своей критической отметки в три атмосферы.

Тогда для спасения сложившейся ситуации в работу вступает предохранительный клапан, его работа заключается как раз таки в том, чтобы выводить излишки из всей отопительной системы. Тем самым за счет данного клапана можно избежать серьезных последствий.

Почему происходят перепады давления? Резкий скачок может произойти в том случае, если произошел какой-то сбой в работе котла или же появилась утечка в отопительном приборе или трубопроводе.

Поиск мест утечки теплоносителя и способы устранения

Утечка на месте соединения трубопроводов

Чтобы вновь нормализовать работу системы необходимо будет найти место, в котором происходит утечка, то есть найти местонахождение очага неполадки.

Для этого нужно осуществить тщательную проверку на герметичность всех отопительных труб, а также обратить внимание на то, как выполнен монтаж, скорее всего проблема кроется в некачественной работе.

Если под трубами обнаруживаются небольшие лужицы, в таком случае нужно реагировать на проблему еще сильнее и постараться найти поломку как можно быстрее.

Но в этом есть и плюсы, поскольку если вы заметите подобную лужицу, сразу станет понятно, в каком именно месте система дает сбой, потому сразу же обратите на это свое внимание.

Важно понимать: Для того чтобы опередить появление коррозии в отопительных системах необходимо периодически производить тщательный осмотр соединений радиаторов на обнаружения следов отклонении от нормы. К примеру, ржавые подтеки сразу дадут вам понять, что нужно отреагировать на них, соответствующим образом не дожидаясь пока вся система даст сбой.

В том случае если давление системы продолжает до сих пор падать, а разводка труб мешает предпринять какие-либо действия, то в таком случае обнаружить в каком месте происходит утечка, будет сложно, но кто сказал что невозможно?

На это просто потребуется немного больше времени. В такой ситуации лучше всего воспользоваться помощью высококвалифицированных специалистов, потому что они располагают необходимым для поиска утечки оборудованием.

Помните: Нельзя сливать всю воду полностью, если у вас сложилась такая ситуация, для этого в отопительную систему встроен сливной кран. После того как определенный уровень воды будет слит, в систему закачивается воздух, с помощью такого прибора как компрессор.

Также до того как начать работу от всей системы отсекаются котел и радиаторы. Поэтому когда воздух будет поступать наружу под давлением, он будет свистеть, таким образом, и будет обнаружено место утечки в системе.

После того как место утечки найдено, необходимо осуществить следующий ремонт:

  • Тот кусок трубы, в котором образовалась трещина, заменяется новым материалом.
  • Ослабленное соединение приводится в норму.
  • Для подмотки используется уплотнительная лента.
  • Поврежденный узел заменяется новой исправной деталью.

Если после не обнаружены потери давления, то необходимо проверить работу котельного оборудования.

Тестирование и диагностика котла

Если дело все-таки в неисправности котла то этим должен заниматься специалист соответствующего профиля, который знает свое работу и может без труда устранить поломку или утечку.

Если падение давления происходит постепенно, но в тоже время очень медленно, то следует через какие-то промежутки времени осуществлять подпитку системы в целом.

Такая ситуация может произойти в том случае если в теплообменнике котла появилась микротрещина — это уже говорит о том что скорее всего оборудование имеет заводской брак.

Адаптационный период после первого запуска вашего отопления

Не забывайте о том, что как только система отопления начинает свою работу, то периодически в течение нескольких дней будет падать давление и это совершенно нормальная ситуация, поэтому не стоит волноваться и поднимать панику.

Такое явление происходит из-за того, что в теплоносителе находится растворенный воздух, вот он как раз таки и выводится постепенно за какое то определенное количество времени из всей системы.

В крайнем случае, его можно вывести собственноручно, если оставить без воздуха радиаторы. Но не стоит прибегать к этому, потому что воздух может выйти из системы и своим естественным путем, главное не забывать при этом подпитывать системы на первых порах, для того чтобы давление не отходило слишком сильно от нормы.

В том случае если отопительная система осуществляет свою работу уже более месяца, а давление продолжает падать значит, это говорит о неполадке, которую необходимо срочно устранять, поскольку возможно на заводе где был произведен расширительный бак, просто неправильно рассчитали его объемы.

Кстати: Именно поэтому автоматически срабатывает предохранительный клапан и происходит сброс воды. После того как теплоноситель остывает, происходит падение давления.

Если же расширительный бак в своих объемах полностью соответствует параметрам всей системы в целом, тогда необходимо искать причину падения давления в другом месте, например в разгерметизации сети.

После того как место утечки будет найдено и ликвидировано, система придет в свое нормальное состояние, и больше не будет испытывать проблем с потерей напора.

Как убрать повышения и потери давления в системе отопления?

Для чего нужно давление в системе отопления?

Из этой статьи вы узнаете о важности давления, методах его повышения или понижения и причинах, вызывающих перепады давления в системе отопления. Также ознакомитесь с оборудованием, которое используется для регулировки и контроля давления в отоплении.

Зачем нужно давление в системе отопления?

В трубах и радиаторах отопления происходит циркуляция рабочей среды. В этом качестве чаще всего выступает вода. Для того чтобы она равномерно циркулировала, необходимо наличие постоянного давления. Перепады могут привести к неисправностям и полной остановке процесса. В расчет берется только избыточное давление (ИзД). В отличие от абсолютного (АбД), оно не учитывает атмосферное (АтД). Чем выше его значение, тем больше КПД.

Обратите внимание! Формула, как рассчитать избыточное давление в системе отопления:

ИзД = АбД – АтД

АтД – это не постоянная величина. Она варьируется в зависимости от высоты над уровнем моря и погодных условий. В среднем она составляет один бар.

Как создать давление в системе отопления?

Давление бывает статическим и динамическим.

Статические системы монтируются без применения насосов. Обычно это одноконтурные схемы. Давление создаётся в результате перепада высоты. Под собственным весом с высоты десяти метров вода давит с силой в один бар.

В динамических системах применяются насосы для повышения давления в системе отопления. Это более сложные схемы, которые позволяют произвести монтаж двух и трех контуров циркуляции. Иными словами, они одновременно включают в себя:

  • теплый водяной пол;
  • радиаторы;
  • накопительные бойлеры.

Самое важное в отоплении – это правильная циркуляция воды. Для того чтобы жидкость двигалась в нужном направлении устанавливают обратные клапаны. Обратный клапан являет собой соединительную муфту с пружиной и заслонкой. Он пропускает жидкость только в одном направлении, гарантируя правильную ее циркуляцию и высокое давление в отопительной системе.

Методы контроля

Контролировать давление в системе можно с помощью датчика

Для контроля устанавливаются датчики давления воды в системе отопления. Это манометры с трубкой Бредана, являющий собой измерительный прибор со шкалой и стрелкой. Он показывает избыточное давление. Его устанавливают в контрольных узловых точках, определенных нормативными документами. При помощи датчика давления системы отопления можно определить не только количественный показатель, но и участки с возможными утечками и другими неполадками.

Поток рабочей среды не проходит напрямую через манометр, так как измерительный прибор устанавливается посредством трехходовых кранов. Они позволяют выполнить продувку манометра или сброс показателей. Также этот кран позволяет заменить манометр путем несложных манипуляций.

Манометры устанавливаются до и после элементов, которые могут влиять на потери и повышение давления в системе отопления. Также при помощи него можно определить исправность того или иного агрегата.

Ключевые узлы

  1. Котел: газовый, электрический или на твердом топливе

Каждый из них имеет определенные характеристики. От этих величин зависит объем жидкости, которую он способен нагревать, а также допустимое давление.

  1. Расширительный бачок

Используется в динамических системах замкнутого типа. Состоит из двух камер: в одной воздух, а во второй жидкость. Камеры разделены мембраной. В отсеке с воздухом есть клапан, через который, в случае необходимости, происходит стравливание. Основное предназначение – это регулировка перепадов давления в системе отопление.

  1. Электрический нагнетатель давления

Специалисты рекомендуют использовать насосы иностранного производства в ценовой категории не ниже средней.

  1. Приборы регулирования отопления
  2. Фильтры

Перепады и их причины

Скачки давления свидетельствуют о неправильной работе системы. Расчет потерь давления в системе отопления определяется суммированием потерь на отдельных промежутках, из которых состоит весь цикл. Своевременное выявление причины и ее устранение может предотвратить более серьезные проблемы, которые приводят к дорогостоящему ремонту.

Если падает давление в системе отопления, это может быть вызвано такими причинами:

  • появление течи;
  • сбой настроек расширительного бака;
  • выход из строя насосов;
  • появление микротрещин в теплообменнике котла;
  • отключение электричества.

Как повысить давление в системе отопления?

Расширительный бачок регулирует перепады давления

В случае появления течи надо проверить все места соединений. Если причина визуально не выявлена, надо обследовать каждый участок по отдельности. Для этого поочередно перекрываются клапаны кранов. По манометрам будет видно изменение давления после отсекания того или иного участка. Обнаружив проблемное соединение, его нужно поджать, предварительно дополнительно уплотнив. В случае необходимости узел или часть трубы заменяется.

Расширительный бачок регулирует перепады вследствие нагревания и охлаждения жидкости. Признаком неисправности бачка или недостаточного его объёма является повышение давления и дальнейший спад.

Расчет давления в системе отопления обязательно включает в себя расчет объёма расширительного бачка:

(Температурное расширение для воды (%)*Общий объем в системе (л)*(Максимальный уровень давления + 1))/(Максимальный уровень давление – Давление для газа в самом бачке)

К полученному результату следует добавить зазор в 1,25%. Нагретая жидкость, расширившись, вытеснит воздух из бака через клапан в воздушном отсеке. После того как вода остынет, она уменьшится в объёме и давление в системе будет меньше необходимого. Если расширительный бачек меньше необходимого, его следует заменить.

Повышение давления может быть вызвано повреждением мембраны или неправильной настройкой регулятора давления системы отопления. При повреждении мембраны надо заменить ниппель. Это быстро и легко. Чтобы настроить бачек, его нужно отсоединить от системы. Затем насосом накачать необходимое количество атмосфер в воздушную камеру и установить его обратно.

Определить неисправность насоса можно, отключив его. Если после отключения ничего не произошло, значит, насос не работает. Причиной может быть неисправность его механизмов или отсутствие питания. Нужно убедиться в том, что он подключен к сети.

Если возникли проблемы с теплообменником, то его нужно заменить. В процессе эксплуатации могут появляться микротрещины в структуре металла. Это устранить нельзя, только замена.

Почему повышается давление в системе отопления?

Причинами такого явления может быть неправильная циркуляция жидкости или полная ее остановка вследствие:

  • образования воздушной пробки;
  • засорения трубопровода или фильтров;
  • работы регулятора давления отопления;
  • непрекращающейся подпитки;
  • перекрытия запорной арматуры.

Как устранить перепады?

Воздушная пробка в системе не пропускает жидкость. Воздух можно только стравить. Для этого во время монтажа следует предусмотреть установку регулятора давления системы отопления – пружинного воздухоотводчика. Он работает в автоматическом режиме. Радиаторы нового образца укомплектованы похожими элементами. Они находятся вверху батареи и работают в ручном режиме.

Почему растет давление в системе отопления при скоплении грязи и накипи в фильтрах и на стенках труб? Потому что затрудняется проток жидкости. Фильтр воды можно почистить, вынув фильтрующий элемент. Избавиться от накипи и засорения в трубах сложнее. В некоторых случаях помогает промывка специальными средствами. Иногда устранить неполадку можно только путем замены участка трубы.

Регулятор давления отопления в случае повышения температуры перекрывает клапаны, по которым жидкость поступает в систему. Если это необоснованно с технической точки зрения, то устранить неполадку можно путем регулировки. В случае невозможности данной процедуры следует заменить узел. В случае выхода из строя системы электронного управления подпитки, ее следует отрегулировать или поменять.

Пресловутый человеческий фактор еще никто не отменял. Поэтому на практике случается перекрытие запорной арматуры, которое приводит к появлению повышенного давления в системе отопления. Чтобы нормализовать этот показатель, нужно просто открыть вентили.

Глава 3a — Первый закон — Закрытые системы

Глава 3a — Первый закон — Закрытые системы — Энергия (обновлено 17.01.11)

Глава 3: Первый закон термодинамики для Закрытые системы

а) Уравнение энергии для замкнутых систем

Мы считаем, что первый закон термодинамики применен к стационарным замкнутым системам как принцип сохранения энергии. Таким образом, энергия передается между системой и окружающей средой в форма тепла и работы, в результате чего изменяется внутренняя энергия системы.Изменение внутренней энергии можно рассматривать как меру молекулярной активности, связанной с изменением фазы или температуры системы и уравнение энергии представляется в следующем виде:

Тепло (кв.)

Энергия, передаваемая через границу системы в форма тепла всегда возникает из-за разницы температур между системой и ее непосредственным окружением. Мы не будем рассмотреть режим теплопередачи, будь то теплопроводность, конвекция или излучения, таким образом, количество тепла, переданного во время любого процесс будет либо указан, либо оценен как неизвестный уравнение энергии.По соглашению, положительное тепло — это то, что передается из окружающей среды в систему, что приводит к увеличению внутренняя энергия системы

Работа (Вт)

В этом курсе мы рассматриваем три режима работы перенос через границу системы, как показано ниже диаграмма:

В этом курсе мы в первую очередь Граничные работы из-за сжатия или расширения системы в поршневое устройство, как показано выше. Во всех случаях мы предполагаем идеальное уплотнение (отсутствие массового расхода в системе и из нее), отсутствие потерь из-за трение и квазиравновесные процессы в том, что для каждого инкрементное движение поршня условия равновесия поддерживается.По соглашению, положительная работа выполняется системой на окружение, а негативная работа — это работа окружения в системе, Таким образом, поскольку отрицательная работа приводит к увеличению внутренней энергии системы, этим объясняется отрицательный знак в над уравнением энергии.

Граничная работа оценивается путем интегрирования силы F умноженное на инкрементное расстояние, перемещенное d x между начальное состояние (1) до конечного состояния (2). Обычно мы имеем дело с поршневое устройство, таким образом, сила может быть заменена поршневой площадь A, умноженная на давление P, что позволяет заменить A. г х при изменении объема d V, следующим образом:

Это показано на следующей схематической диаграмме, где напомним, что интегрирование может быть представлено областью под Кривая.

Обратите внимание, что работа выполнена по пути Функция , а не свойство, поэтому зависит от пути процесса между начальным и конечным состояния. Напомним в Главе 1 , что мы ввели типичный процесс путей интереса:

  • Изотермический (процесс с постоянной температурой)

  • Изохорная или Изометрический (процесс постоянного объема)

  • Изобарический (процесс постоянного давления)

  • Адиабатический (нет теплового потока в систему или из системы во время процесса)

Иногда бывает удобно оценить конкретную выполненной работы, которую можно представить в виде диаграммы P-v , таким образом, если масса системы m [кг] окончательно имеем:

Отметим, что работа, проделанная системой на окружение (процесс расширения) положительное, и это было сделано на система окружением (процесс сжатия) отрицательна.

Наконец для закрытой системы Вал Работа (за счет лопастного колеса) и Электромонтажные работы (из-за напряжения, приложенного к электрическому резистору или двигатель, приводящий в движение лопастное колесо) всегда будет отрицательным (работа выполняется на система). Положительные формы работы вала, например, из-за турбина, будет рассмотрена в главе 4, когда мы обсудим открытые системы.

Внутренняя энергия (ед.)

Третий компонент нашей замкнутой системы энергетики Уравнение — это изменение внутренней энергии в результате передачи тепла или работы.Поскольку удельная внутренняя энергия является свойством системы, он обычно представлен в таблицах свойств, например в Steam Таблицы . Рассмотрим, например, следующая решенная проблема.

Решенная проблема 3.1 — Отзыв Решенная проблема 2.2 в главе , в котором мы представили постоянную процесс давления. Мы хотим расширить задачу, включив в нее энергию взаимодействия процесса, поэтому мы повторяем это следующим образом:

Два килограмма воды при 25 ° C помещают в Устройство поршневого цилиндра под 3.Давление 2 МПа, как показано на диаграмме (Состояние (1)). К воде добавляется тепло при постоянном давлении до тех пор, пока температура пара достигает 350 ° С (Состояние (2)). Определить работа, выполняемая жидкостью (W), и тепло, передаваемое жидкости (Q) во время этого процесса.

Подход к решению:

Сначала рисуем схему процесса, включающую все соответствующие данные следующие:

Обратите внимание на четыре вопроса справа от диаграмму, которую мы всегда должны спрашивать, прежде чем пытаться решить любую термодинамическая проблема.С чем мы имеем дело — жидкостью? чистая жидкость, например пар или хладагент? идеальный газ? В данном случае это пар, поэтому мы будем использовать таблицы пара для определения различных свойств в различных штатах. Дана масса или объем? Если да, мы будем укажите и оцените уравнение энергии в килоджоулях, а не в удельные количества (кДж / кг). А как насчет энтропии? Не так быстро — мы еще не считали энтальпию (ниже) — терпеливо подождите, пока Глава 6 .

Так как в работе задействован интеграл П. d v ср Считаем удобным набросать схему проблемы P-v как следует:

Обратите внимание на диаграмму P-v , как мы определяем конкретная проделанная работа отображается как область под кривой процесса. Мы также обратите внимание, что в области сжатой жидкости постоянная температура линия по существу вертикальная. Таким образом, все значения собственности в State (1) (сжатая жидкость при 25 ° C) можно определить по насыщенному Жидкие значения таблицы при 25 ° C.

Энтальпия (ч) — новый объект

В следующих тематических исследованиях мы обнаруживаем, что один из основные приложения уравнения энергии замкнутой системы находятся в процессы теплового двигателя, в которых система приближается к идеальному газа, поэтому разработаем соотношения для определения внутренней энергии для идеального газа.Мы также обнаружим, что новое свойство под названием Энтальпия будет полезен как для закрытых систем, так и в частности для открытых систем, таких как компоненты паровых электростанций или холодильные системы. Энтальпия не является фундаментальным свойством, однако представляет собой комбинацию свойств и определяется следующим образом:

В качестве примера использования в закрытых системах, рассмотрим следующий процесс постоянного давления:

Применяя уравнение энергии, получаем:

Однако, поскольку давление постоянно процесс:

Подставляем в уравнение энергии и упрощаем:

Значения удельной внутренней энергии (u) и удельной энтальпия (ч) доступна в Steam Таблицы , однако для идеальных газов это необходимо разработать уравнения для Δu и Δh с точки зрения удельного Тепловые мощности.Мы развиваем эти уравнения в терминах дифференциальную форму уравнения энергии на следующей веб-странице:

специфический Теплоемкости идеального газа

Мы предоставили стоимость недвижимости для различных идеальных газов, включая газовую постоянную и удельную теплоемкость в следующая веб-страница:

Недвижимость различных идеальных газов (при 300 К)

__________________________________________________________________

К части b) Закона Первый закон — Цикл Стирлинга,

К части c) Закона Первый закон — Дизельные двигатели

К части d) Закона Первый закон — Цикл Отто

______________________________________________________________________________________


Инженерная термодинамика, Израиль Уриэли под лицензией Creative Общедоступное авторское право — Некоммерческое использование — Совместное использование 3.0 США Лицензия

Признаки отрицательного и положительного давления воздуха

Отрицательное давление воздуха и положительное давление воздуха могут вызвать всевозможные странные, необъяснимые симптомы в вашем магазине, ресторане или офисе, например:

  • Двери открываются волшебным образом сами по себе
  • Двери внезапно захлопываются, когда никого нет рядом
  • Двери, которые не тяжелые, но вам нужно быть невероятной громадиной, чтобы их открыть
  • Свист и странные шумы
  • Случайные сквозняки
  • Необычно жаркие или холодные комнаты

Если Вам было интересно, не вторгся ли полтергейст в ваш бизнес, расслабьтесь.Нет необходимости вызывать охотников за привидениями; проблема только в вашей системе HVAC. В основе этих тревожных проблем лежит дисбаланс давления воздуха, который может быть вызван неисправной или неэффективной системой отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.

В этой статье мы рассмотрим симптомы отрицательного и положительного атмосферного давления, их причины и то, как ваша компания, занимающаяся климатизацией, может помочь.

Несбалансированное давление HVAC вызывает опасные (и дорогостоящие) проблемы.

Когда ваша система отопления, охлаждения и вентиляции (HVAC) плохо спроектирована для данного помещения или просто не работает должным образом, вы можете получить положительное или отрицательное давление воздуха.

Что такое положительное давление воздуха?

Если у вас возникла проблема с положительным давлением HVAC, давление воздуха внутри вашего помещения слишком высокое, и воздух вытесняется наружу. Это давление может привести к тому, что двери, открывающиеся наружу, сами распахнутся, что может нанести вред людям. Также из-за этого открывающиеся внутрь двери требуют сверхчеловеческой силы для открытия (и могут отпугивать клиентов). Какая связь между отрицательным давлением и HVAC? Проблемы с оборудованием могут привести к избыточному давлению воздуха. Кроме того, ваш дорогой охлажденный воздух тратится впустую, так как он выходит через каждое крошечное отверстие.

Что такое отрицательное давление воздуха?

Когда у вас проблемы с отрицательным давлением HVAC, давление воздуха внутри вашего помещения ниже, чем снаружи. Из-за разницы давлений воздух из-за пределов помещения засасывается. В этом случае у вас будут открывающиеся вовнутрь двери, которые распахиваются без предупреждения, или люди могут чувствовать себя в ловушке в вашем заведении, потому что они не могут толкнуть дверь, чтобы выбраться. .

Какая связь между отрицательным давлением и HVAC? И ваш кондиционер, и ваша печь должны работать больше, чтобы противодействовать втягиванию наружного воздуха в пространство из-за отрицательного давления воздуха, используя больше энергии в процессе.

Обе эти ситуации могут быть опасны для ваших сотрудников и клиентов, а также привести к увеличению счетов за электроэнергию для вас.

Узнайте больше: 10 способов настроить вашу систему HVAC и сэкономить на счетах за электроэнергию

Как именно давление воздуха выходит из равновесия?

1. Подъем горячего воздуха.

Теплый воздух в вашем здании поднимается на верхние этажи, что может вызвать отрицательное давление воздуха в нижних частях. Кроме того, устройства для сжигания, такие как печи и большие камины, втягивают горячий воздух вверх и наружу через вентиляционные отверстия, создавая отрицательное давление воздуха, если они выводят слишком много воздуха.

2. Вытяжные вентиляторы.

Как и приборы для сжигания, вытяжные вентиляторы могут удалять слишком много воздуха и вызывать отрицательное давление воздуха. Это может быть опасно, особенно на кухне ресторана. Отрицательное давление может вызвать обратную тягу кухонных приборов, дровяных печей и каминов, что приведет к накоплению смертельных паров, в том числе угарного газа.

Подробнее:
Советы по безопасности HVAC: не позволяйте окиси углерода проникать на вас
То, о чем вы не знаете, может навредить вам: как защитить вашу систему HVAC от загрязнений

3.Протекающие протоки.

Если воздуховод плохо спроектирован или имеет отверстия и протечки, распределение воздуха нарушается, что может привести к разного рода проблемам с давлением воздуха. Например, воздух, подаваемый в замкнутые зоны здания (например, приточные помещения), которые не имеют возврата, может вызвать положительное давление в замкнутом пространстве и отрицательное давление в других частях здания. Отверстия в приточных или возвратных воздуховодах заставляют воздух двигаться в направлении наименьшего сопротивления, вызывая проблемы с балансом воздуха, которые вы, возможно, приняли за банши.Также помните, что отверстия в воздуховодах вызывают потерю нагретого и охлажденного воздуха и более высокие счета за электроэнергию.

4. Скорость двигателя вентилятора.

Проблема может быть настолько проста, как слишком высокая мощность двигателя кондиционера. Если двигатель нагнетателя перегружен и нагнетает слишком много воздуха в комнату, результатом может быть избыточное давление воздуха и хлопающие двери.

Кому вы собираетесь звонить?

Устранение проблем с давлением воздуха требует некоторой детективной работы, но часто ее можно решить с помощью простых мер, таких как ремонт воздуховодов или регулировка двигателей вентиляторов.Иногда требуется дополнительная вентиляция или кондиционер может не подходить для вашего помещения. Все дело в корректировке и управлении потоком воздуха, и ваша квалифицированная компания по ОВКВ хорошо справится с этим.

Не пора ли вам прогнать того привидения в вашем магазине или дьявола в вашей столовой, который раздражает ваших клиентов и увеличивает ваши счета за электроэнергию?

Чтобы узнать больше о том, как проблемы с HVAC могут стоить вашему бизнесу, возьмите копию нашего руководства по расчету скрытых затрат на плохое обслуживание HVAC.Он получил удивительную информацию о цене дискомфорта и его влиянии на вашу прибыль.

Неразрушающие испытания — Испытания под давлением — это неразрушающие испытания, проводимые для проверки целостности корпуса высокого давления на новом оборудовании, работающем под давлением.

Что подразумевается под давлением?

Испытание под давлением — это неразрушающий контроль, выполняемый для проверки целостности корпуса, работающего под давлением, на новом оборудовании, работающем под давлением, или на ранее установленном оборудовании, работающем под давлением, и трубопроводном оборудовании, которое подвергалось изменению или ремонту на своих границах.

Испытания под давлением требуются большинством нормативов по трубопроводам для проверки того, что новая, модифицированная или отремонтированная система трубопроводов способна безопасно выдерживать номинальное давление и герметична. Соблюдение правил трубопроводов может быть предписано регулирующими и правоохранительными органами, страховыми компаниями или условиями контракта на строительство системы. Испытания под давлением, требуемые по закону или нет, служат полезной цели защиты рабочих и населения.

Испытание давлением может также использоваться для определения номинального давления для компонента или специальной системы, для которых невозможно определить безопасное значение расчетным путем.Прототип компонента или системы подвергается воздействию постепенно увеличивающегося давления до тех пор, пока не произойдет измеримая текучесть, или, альтернативно, до точки разрыва. Затем, используя коэффициенты снижения номинальных характеристик, указанные в нормах или стандарте, соответствующих компоненту или системе, можно установить номинальное расчетное давление на основе экспериментальных данных.

Коды трубопроводов

Существует множество правил и стандартов, касающихся трубопроводных систем. Два правила, имеющие большое значение для испытаний под давлением и герметичности, — это Кодекс ASME B31 для трубопроводов, работающих под давлением, и Кодекс ASME по котлам и сосудам высокого давления.Хотя эти два правила применимы ко многим трубопроводным системам, другие нормы и стандарты могут быть соблюдены в соответствии с требованиями властей, страховых компаний или владельца системы. Примерами могут служить стандарты AWWA для трубопроводов систем передачи и распределения воды. Кодекс ASME B31 для напорных трубопроводов состоит из нескольких разделов. Их:

  • ASME B31.1 для силовых трубопроводов
  • ASME B31.2 для трубопровода топливного газа
  • ASME B31.3 для технологических трубопроводов
  • ASME B31.4 для систем транспортировки жидкостей для углеводородов, сжиженного нефтяного газа, безводного аммиака и спиртов
  • ASME B31.5 для холодильных трубопроводов
  • ASME B31.8 для газотранспортных и газораспределительных систем
  • ASME B31.9 для строительных трубопроводов
  • ASME B31.11 для трубопроводных систем для транспортировки жидкого навоза

Кодекс ASME по котлам и сосудам высокого давления также включает несколько разделов, в которых содержатся требования к испытаниям под давлением и испытаниям на герметичность для трубопроводных систем, сосудов высокого давления и других устройств, удерживающих давление.Это:

  • Раздел I для энергетических котлов
  • Раздел III для компонентов атомной электростанции
  • Раздел V неразрушающего контроля
  • Раздел VIII для сосудов под давлением
  • Раздел X для сосудов под давлением из армированного стекловолокном пластика
  • Раздел XI для проверки компонентов атомных электростанций в процессе эксплуатации

Существует большое сходство требований и процедур тестирования среди многих кодексов.В этой главе будут обсуждаться различные методы испытаний на герметичность, планирование, подготовка, выполнение, документация и стандарты приемки для испытаний под давлением. Оборудование, полезное для опрессовки, также будет включено в обсуждение. Приведенный ниже материал не следует рассматривать как замену полному знанию или тщательному изучению конкретных требований кодов, которые должны использоваться для тестирования конкретной системы трубопроводов.

Методы проверки герметичности

Существует множество различных методов испытаний под давлением и испытаний на герметичность в полевых условиях.Семь из них:

  1. Гидростатические испытания с использованием воды или другой жидкости под давлением
  2. Пневматические или газожидкостные испытания с использованием воздуха или другого газа под давлением
  3. Комбинация пневматических и гидростатических испытаний, при которых сначала используется воздух низкого давления для обнаружения утечек
  4. Первоначальное сервисное испытание, которое включает в себя проверку на герметичность при первом вводе системы в эксплуатацию
  5. Испытание на вакуум, при котором используется отрицательное давление для проверки наличия утечки
  6. Испытание статическим напором, которое обычно проводится для дренажного трубопровода с водой, оставшейся в стояке на определенный период времени
  7. Обнаружение утечек галогена и гелия

Гидростатические испытания на герметичность
Гидростатические испытания являются предпочтительным методом проверки на герметичность и, возможно, наиболее часто используемым.Наиболее важной причиной этого является относительная безопасность гидростатических испытаний по сравнению с пневматическими испытаниями. Вода — гораздо более безопасная жидкая среда для испытаний, чем воздух, потому что она почти несжимаема. Следовательно, объем работы, необходимый для сжатия воды до заданного давления в системе трубопроводов, существенно меньше работы, необходимой для сжатия воздуха или любого другого газа до того же давления. Работа сжатия сохраняется в жидкости в виде потенциальной энергии, которая может внезапно высвободиться в случае отказа во время испытания под давлением.

Расчет потенциальной энергии воздуха, сжатого до давления 1000 фунтов на квадратный дюйм (6900 кПа), по сравнению с потенциальной энергией того же конечного объема воды при 1000 фунтов на квадратный дюйм (6900 кПа) показывает соотношение более 2500 к 1. Следовательно, Потенциальное повреждение окружающего оборудования и персонала в результате отказа во время испытания под давлением намного серьезнее при использовании газообразной испытательной среды. Это не означает, что гидростатические испытания на герметичность не представляют никакой опасности. При гидростатическом испытании может возникнуть значительная опасность из-за попадания воздуха в трубопровод.Даже если весь воздух будет выпущен из трубопровода перед подачей давления, рабочим рекомендуется проводить любые испытания под высоким давлением с учетом требований безопасности.

Пневматические испытания на герметичность
Жидкость, обычно используемая для пневматических испытаний, — это сжатый воздух или азот, если источником является газ в баллонах. Не следует использовать азот в закрытом помещении, если существует вероятность того, что выходящий азот может вытеснить воздух в ограниченном пространстве. Известно, что люди теряли сознание при таких обстоятельствах, прежде чем осознавали, что им не хватает кислорода.Из-за большей опасности травмирования газообразной испытательной средой давление, которое может использоваться для визуального осмотра на предмет утечек, ниже для некоторых норм трубопроводов, чем в случае гидростатических испытаний. Например, для пневматических испытаний ASME B31.1 позволяет снизить давление до 100 фунтов на кв. Дюйм (690 кПа) или расчетного давления во время проверки на утечку.

Комбинированные пневматические и гидростатические испытания
Низкое давление воздуха, чаще всего 25 фунтов на кв. Дюйм (175 кПа), сначала используется для определения наличия серьезных утечек.Это низкое давление снижает опасность травм, но все же позволяет быстро обнаруживать крупные утечки. При необходимости ремонт можно провести до гидростатических испытаний. Этот метод может быть очень эффективным для экономии времени, особенно если требуется много времени, чтобы заполнить систему водой только для обнаружения утечек с первой попытки. Если утечки будут обнаружены при гидростатическом испытании, потребуется больше времени, чтобы удалить воду и высушить трубопровод в достаточной степени для ремонта.

Гидростатико-пневматическое испытание на герметичность отличается от двухэтапного испытания, описанного в предыдущем абзаце.В этом случае испытание под давлением проводится с использованием комбинации воздуха и воды. Например, сосуд высокого давления, предназначенный для содержания технологической жидкости с паровой фазой или воздухом над жидкостью, может быть спроектирован так, чтобы выдерживать вес жидкости до определенной максимальной ожидаемой высоты жидкости. Если сосуд не был спроектирован так, чтобы выдерживать вес при полном заполнении жидкостью, можно было бы испытать этот сосуд только в том случае, если он был частично заполнен технологической жидкостью до уровня, дублирующего эффект максимально ожидаемого уровня.

Первоначальное тестирование утечки при обслуживании
Эта категория тестирования ограничена кодами для определенных ситуаций. Например, ASME B31.3 ограничивает использование этого метода для работы с жидкостями категории D. Гидравлические системы категории D определены как неопасные для человека и должны работать при давлении ниже 150 фунтов на квадратный дюйм (1035 кПа) и при температуре от -20 до 366 ° F (от -29 до 185 ° C). Код ASME B31.1, раздел 137.7.1, не разрешает начальные эксплуатационные испытания внешних трубопроводов котла. Однако тот же раздел ASME B31.1 позволяет проводить первоначальные эксплуатационные испытания других систем трубопроводов, если другие типы испытаний на герметичность нецелесообразны. Первоначальные эксплуатационные испытания также применимы к проверке компонентов атомной электростанции в соответствии с Разделом XI Кодекса ASME по котлам и сосудам высокого давления. Как указано, этот тест обычно выполняется при первом запуске системы. В системе постепенно повышается до нормального рабочего давления, как требуется в ASME B31.1, или до расчетного давления, как требуется в ASME B31.3. Затем давление поддерживается на этом уровне, пока проводится проверка на утечки.

Проверка на герметичность в вакууме
Проверка на герметичность в вакууме — это эффективный способ определить, есть ли утечка где-либо в системе. Обычно это делается путем создания вакуума в системе и удержания вакуума внутри системы. Утечка указывается, если захваченный вакуум повышается до атмосферного давления. Производитель компонентов довольно часто использует этот вид проверки на герметичность в качестве проверки на герметичность производства. Однако очень сложно определить место или места утечки, если таковая существует.Дымогенераторы использовались для определения места втягивания дыма в трубопровод. Это очень сложно использовать, если утечка не достаточно велика, чтобы втягивать весь или большую часть дыма в трубу. Если дыма образуется значительно больше, чем может быть втянуто в трубу, дым, который рассеивается в окружающий воздух, может легко скрыть место утечки. Очевидно, что этот метод не подходит для испытания трубопровода при рабочем давлении или выше него, если трубопровод не должен работать в вакууме.

Статическая Головка Испытание на герметичность
Данный метод иногда называют тест на падение, поскольку падение уровня воды в открытом стояка, добавлены к системе для создания необходимого давления, является показателем утечки. После того, как система и опускной заполнена водой, уровень опускной измеряются и отметил. После необходимого периода выдержки высота повторно проверяется, и любое снижение уровня и период выдержки записываются. Любое место утечки определяется визуальным осмотром.

Проверка утечки галогена и гелия
В этих методах проверки используется индикаторный газ для определения места утечки и количества утечки. В случае обнаружения утечки галогена в систему загружается газообразный галоген. Зонд галогенного детектора используется для определения утечки индикаторного газа из любого открытого стыка. Детектор утечки галогена, или анализатор, состоит из трубчатого зонда, который всасывает смесь вытекающего газа галогена и воздуха в прибор, чувствительный к небольшим количествам газообразного галогена.

В этом приборе используется диод для определения присутствия газообразного галогена. Утечка газообразного галогена проходит через нагретый платиновый элемент (анод). Нагреваемый элемент ионизирует газообразный галоген. Ионы текут на пластину коллектора (катод). Ток, пропорциональный скорости образования ионов и, следовательно, скорости потока утечки, отображается с помощью счетчика. Зонд галогенного детектора калибруется с помощью отверстия, через которое проходит известный поток утечки. Зонд детектора проходит над отверстием с той же скоростью, которая будет использоваться для проверки системы на утечку.Предпочтительным индикаторным газом является хладагент 12, но можно использовать хладагенты 11, 21, 22, 114 или хлористый метилен. Галогены нельзя использовать с аустенитными нержавеющими сталями.

Проверка на утечку гелия также может выполняться в режиме сниффера, как описано выше для галогенов. Однако, кроме того, испытание на утечку гелием может быть выполнено с использованием двух других методов, более чувствительных при обнаружении утечки. Это режим трассировки и режим капота или закрытой системы. В режиме индикатора создается вакуум в системе, и гелий распыляется на наружные поверхности соединений, которые проверяются на утечку.Вакуум системы всасывает гелий через любое негерметичное соединение и доставляет его на гелиевый масс-спектрометр. В режиме вытяжки тестируемая система окружена концентрированным гелием.

Испытание на утечку гелия в вытяжном шкафу является наиболее чувствительным методом обнаружения утечек и единственным методом, принятым Разделом V Кодекса ASME как количественный. Производители компонентов, требующих герметичного уплотнения, будут использовать вытяжной метод обнаружения утечки гелия в качестве производственного испытания на герметичность. В этих случаях компонент может быть окружен гелием в камере.К компоненту подключается гелиевый течеискатель, который пытается довести внутренние компоненты компонента до вакуума, близкого к абсолютному нулю.

Любая утечка гелия из окружающей камеры в компонент будет втягиваться в гелиевый течеискатель из-за создаваемого им вакуума. Детектор утечки гелия содержит масс-спектрометр, сконфигурированный для определения присутствия молекул гелия. Этот метод тестирования с замкнутой системой позволяет обнаруживать утечки величиной от 1X10 -10 см3 / сек (6.1X10 -12 кубических дюймов / сек), эквивалент стандартного атмосферного воздуха. Метод замкнутой системы не подходит для измерения большой утечки, которая может затопить детектор и сделать его бесполезным для дальнейших измерений, пока каждая молекула гелия не будет удалена из детектора.

Метод закрытой системы не подходит для трубопроводной системы в полевых условиях из-за больших объемов. Также он не показывает место утечки или утечек. Наконец, чувствительность обнаружения утечек с использованием замкнутой системы на много порядков выше, чем обычно требуется.Сниффер гелия является наименее чувствительным методом и может давать ложные показания, если гелий из большой утечки в одном месте системы диффундирует в другие места.

Большая утечка также может затопить детектор, временно сделав его бесполезным до тех пор, пока весь гелий не будет удален из масс-спектрометра. Давление гелия, используемое во всех этих методах, обычно составляет одну или две атмосферы, что достаточно для обнаружения очень небольших утечек. Низкое давление также служит для уменьшения количества гелия, необходимого для испытания.Испытания на утечку гелия редко, если вообще когда-либо, используются для демонстрации того, что система может безопасно выдерживать расчетное давление.

Детекторы утечки гелия

не смогут обнаружить утечки, если компонент или система трубопроводов не станут полностью сухими. Жидкость, содержащаяся в небольшом канале утечки из-за капиллярного действия, может закрыть утечку из-за низкого давления гелия и поверхностного натяжения жидкости. Поэтому при использовании этого метода в абсолютно сухих условиях требуется большая осторожность.В противном случае эта система может оказаться даже менее чувствительной при обнаружении утечки, чем гидростатическое испытание под высоким давлением. Кроме того, гелиевый течеискатель легко загрязняется маслами и другими соединениями и становится неточным. В полевых условиях обычно не исключается возможность загрязнения течеискателя.

Испытательное давление

Выбранный метод испытания и жидкая испытательная среда вместе с применимыми нормами также устанавливают правила, которым необходимо следовать при расчете требуемого испытательного давления.В большинстве случаев давление, превышающее расчетное, применяется на короткое время, скажем, по крайней мере, 10 минут. Величина этого начального испытательного давления часто по крайней мере в 1,5 раза превышает расчетное давление для гидростатических испытаний. Однако он может быть другим, в зависимости от того, какой код применим и от того, будет ли испытание гидростатическим или пневматическим.

Кроме того, испытательное давление никогда не должно превышать давление, которое могло бы вызвать податливость, или максимально допустимое испытательное давление какого-либо компонента, подвергаемого испытанию.В случае ASME B31, раздел 137.1.4 и Норм для котлов и сосудов высокого давления, максимальное испытательное давление не должно превышать 90 процентов от выхода для любого компонента, подвергающегося испытанию. Испытательное давление необходимо для демонстрации того, что система может безопасно выдерживать номинальное давление. После этого периода давления, превышающего расчетное, часто допустимо снизить давление до более низкого значения для проверки герметичности. Давление при осмотре поддерживается в течение времени, необходимого для проведения тщательного

Код Тип испытания
ASME B31.1 Гидростатическая (1)
ASME B31.1 Пневматический
ASME B31.1 Первоначальное обслуживание
ASME B31.3 Гидростатическая
ASME B31.3 Пневматический
ASME B31.3 Первичное обслуживание (3)
ASME I Гидростатическая
ASME III
Раздел 1 Подраздел NB
Гидростатическая
ASME III
Раздел 1 Подраздел NB
Пневматический
ASME III
Раздел 1 Подраздел NC
Гидростатическая
ASME III
Раздел 1 Подраздел NC
Пневматический
ASME III
Раздел 1 Подраздел ND
Гидростатическая
ASME III
Раздел 1 Подраздел ND
Пневматический
Код Испытательное давление
минимум
ASME B31.1 1,5-кратный дизайн
ASME B31.1 в 1,2 раза больше дизайна
ASME B31.1 Нормальное рабочее давление
ASME B31.3 1,5-кратное исполнение (2)
ASME B31.3 В 1,1 раза больше дизайна
ASME B31.3 Расчетное давление
ASME I В 1,5 раза больше максимально допустимого рабочего давления (4)
ASME III
Раздел 1 Подраздел NB
1.В 25 раз больше расчетного давления в системе (5)
ASME III
Раздел 1 Подраздел NB
В 1,25 раза больше расчетного давления в системе (6)
ASME III
Раздел 1 Подраздел NC
1,5-кратное расчетное давление в системе
ASME III
Раздел 1 Подраздел NC
Давление в системе в 1,25 раза больше расчетного
ASME III
Раздел 1 Подраздел ND
1,5-кратное расчетное давление в системе для завершенных компонентов, 1,25-кратное расчетное давление в системе для трубопроводных систем
ASME III
Раздел 1 Подраздел ND
1.В 25 раз больше расчетного давления в системе
Код Испытательное давление
максимальное
ASME B31.1 Максимально допустимое испытательное давление для любого компонента или 90 процентов от предела текучести
ASME B31.1 В 1,5 раза больше расчетного или максимально допустимого испытательного давления для любого компонента
ASME B31.1 Нормальное рабочее давление
ASME B31.3 Не превышать предел текучести
ASME B31.3 В 1,1 раза больше расчетного давления плюс меньшее из 50 фунтов на кв. Дюйм или 10 процентов испытательного давления
ASME B31.3 Расчетное давление
ASME I Предел текучести не должен превышать 90%
ASME III
Раздел 1 Подраздел NB
Не превышать предельные нагрузки, указанные в расчетном разделе NB-3226, или максимальное испытательное давление любого компонента системы (5)
ASME III
Раздел 1 Подраздел NB
Не превышать предельные нагрузки, указанные в расчетном разделе NB-3226, или максимальное испытательное давление любого компонента системы
ASME III
Раздел 1 Подраздел NC
Если минимальное испытательное давление превышено на 6 процентов, установить предел по нижнему пределу анализа всех испытательных нагрузок или максимального испытательного давления любого компонента
ASME III
Раздел 1 Подраздел NC
Если минимальное испытательное давление превышено на 6 процентов, установите предел по нижнему пределу анализа всех испытательных нагрузок или максимального испытательного давления любого компонента
ASME III
Раздел 1 Подраздел ND
Если минимальное испытательное давление превышено на 6 процентов, установите предел по нижнему пределу анализа всех испытательных нагрузок или максимального испытательного давления любого компонента
ASME III
Раздел 1 Подраздел ND
Если минимальное испытательное давление превышено на 6 процентов, установить предел по нижнему пределу анализа всех испытательных нагрузок или максимального испытательного давления любого компонента
Код Испытательное давление
время выдержки
ASME B31.1 10 минут
ASME B31.1 10 минут
ASME B31.1 10 минут или время на полное обследование на герметичность
ASME B31.3 Время на полное обследование на герметичность, но не менее 10 минут
ASME B31.3 10 минут
ASME B31.3 Время на полное обследование на герметичность
ASME I Не указано, обычно 1 час
ASME III
Раздел 1 Подраздел NB
10 минут
ASME III
Раздел 1 Подраздел NB
10 минут
ASME III
Раздел 1 Подраздел NC
10 или 15 минут на дюйм проектной минимальной толщины стенки для насосов и клапанов
ASME III
Раздел 1 Подраздел NC
10 минут
ASME III
Раздел 1 Подраздел ND
10 минут
ASME III
Раздел 1 Подраздел ND
10 минут
Код Обследование
давление
ASME B31.1 Расчетное давление
ASME B31.1 Ниже 100 фунтов на кв. Дюйм или расчетного давления
ASME B31.1 Нормальное рабочее давление
ASME B31.3 1,5-кратный дизайн
ASME B31.3 Расчетное давление
ASME B31.3 Расчетное давление
ASME I Максимально допустимое рабочее давление (4)
ASME III
Раздел 1 Подраздел NB
Давление больше расчетного или испытательное давление в 0,75 раза больше
ASME III
Раздел 1 Подраздел NB
Давление больше расчетного или испытательное давление в 0,75 раза больше
ASME III
Раздел 1 Подраздел NC
Давление больше расчетного или испытательное давление в 0,75 раза больше
ASME III
Раздел 1 Подраздел NC
Давление больше расчетного или испытательное давление в 0,75 раза больше
ASME III
Раздел 1 Подраздел ND
Давление больше расчетного или испытательное давление в 0,75 раза больше
ASME III
Раздел 1 Подраздел ND
Давление больше расчетного или испытательное давление в 0,75 раза больше

Примечания:

1. Наружные трубопроводы котла должны пройти гидростатические испытания в соответствии с PG-99 ASME Code Section I.
2. ASME B31.3 гидростатическое давление должно быть выше 1,5-кратного расчетного давления пропорционально пределу текучести при температуре испытания, деленному на прочность при расчетной температуре, но не должно превышать предела текучести при температуре испытания. Если речь идет о сосуде, расчетное давление которого меньше, чем в трубопроводе, и если сосуд не может быть изолирован, трубопровод и сосуд могут быть испытаны вместе при испытательном давлении сосуда при условии, что испытательное давление сосуда составляет не менее 77 процентов испытательного давления трубопроводов.
3. ASME B31.3: начальные эксплуатационные испытания разрешены только для трубопроводов категории D.
4. Кодекс ASME Раздел I. Гидростатическое испытание под давлением при температуре не менее 70 ° F (21 ° C) и испытательном давлении при температуре менее 120 ° F (49 ° C). Для парогенератора с принудительным потоком, с частями, работающими под давлением, рассчитанными на разные уровни давления, испытательное давление должно быть не менее чем в 1,5 раза больше максимально допустимого рабочего давления на выходе из пароперегревателя, но не менее 1.25-кратное максимально допустимое рабочее давление любой части котла.
5. Кодекс ASME, раздел III, раздел 1, подраздел NB, пределы испытательного давления определены в разделе NB3226; также компоненты, содержащие паяные соединения, и клапаны, которые перед установкой должны быть испытаны при давлении, в 1,5 раза превышающем расчетное для системы.
6. Код ASME Раздел III, Раздел 1, подраздел NB, давление пневматического испытания для компонентов, частично заполненных водой, должно быть не менее 1.25-кратное расчетное давление системы.

Отказ оборудования, работающего под давлением

Сосуды высокого давления и системы трубопроводов широко используются в промышленности и содержат очень большую концентрацию энергии. Несмотря на то, что их конструкция и установка соответствуют федеральным, государственным и местным нормам и признанным промышленным стандартам, продолжают происходить серьезные отказы оборудования, работающего под давлением.

Причин выхода из строя оборудования, работающего под давлением, много: деградация и истончение материалов в процессе эксплуатации, старение, скрытые дефекты во время изготовления и т. Д.. К счастью, периодические испытания, а также внутренние и внешние проверки значительно повышают безопасность сосуда высокого давления или системы трубопроводов. Хорошая программа испытаний и инспекций основана на разработке процедур для конкретных отраслей или типов судов.

Ряд аварий позволил привлечь внимание к опасностям и рискам, связанным с хранением, обращением и перекачкой жидкостей под давлением. Когда сосуды под давлением действительно выходят из строя, это обычно является результатом разрушения корпуса в результате коррозии и эрозии (более 50% разрушения корпуса).


Судно новой постройки разорвалось во время гидроиспытаний

Все сосуды под давлением имеют свои собственные специфические опасности, в том числе большую накопленную потенциальную силу, точки износа и коррозии, а также возможный отказ предохранительных устройств контроля избыточного давления и температуры.
Правительство и промышленность отреагировали на потребность в улучшенных испытаниях систем, работающих под давлением, разработав стандарты и правила, определяющие общие требования к безопасности под давлением (Кодекс ASME по котлам и сосудам под давлением, Руководство по безопасности под давлением Министерства энергетики США и другие).
В этих правилах изложены требования к реализации программы безопасности при испытаниях под давлением. Очень важно, чтобы конструкторский и эксплуатационный персонал использовал эти стандарты в качестве критериев при написании и реализации программы безопасности при испытаниях под давлением.

Программа испытаний под давлением

Хорошая программа безопасности при испытаниях под давлением должна выявлять производственные дефекты и износ от старения, растрескивания, коррозии и других факторов до того, как они вызовут отказ сосуда, и определять (1) может ли сосуд продолжать работу при том же давлении, могут потребоваться меры контроля и ремонта, чтобы система давления могла работать при исходном давлении, и (3) необходимо ли понижать давление для безопасной эксплуатации системы.

Почти все компании, работающие с оборудованием, работающим под давлением, имеют расширенные технические инструкции по испытаниям сосудов под давлением и трубопроводных систем. Эти руководящие принципы подготовлены в соответствии со стандартами безопасности давления OSHA, DOT, ASME, местными, государственными и другими федеральными кодексами и стандартами.

Документация включает определение ответственности инженерного, управленческого персонала и персонала по безопасности; общие требования к оборудованию и материалам; процедуры гидростатических и пневматических испытаний для проверки целостности системы и ее компонентов; и руководящие принципы для плана испытаний под давлением, аварийных процедур, документации и мер контроля опасностей.Эти меры включают контроль сброса давления, защиту от воздействия шума, экологический и личный мониторинг, а также защиту от присутствия токсичных или легковоспламеняющихся газов и высокого давления.


Запуск нового резервуара при испытании на пневматическое давление воздухом

Определения испытаний под давлением

  • Изменение — Изменение — это физическое изменение любого компонента, которое имеет последствия для конструкции, которые влияют на способность сосуда высокого давления выдерживать давление, выходящее за рамки пунктов, описанных в существующих отчетах с данными.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *