Испытания на гидравлический разрыв

Насосы для гидроиспытаний HII позволяют быстро и эффективно испытывать различные типы оборудования в различных режимах.

Основные типы испытываемого оборудования:

• Сосуды под давлением: баллоны, ресиверы, химические реакторы, цистерны, резервуары, барокамеры, котлы
• Теплообменное оборудование: трубные, пластинчатые, спиральные теплообменники
• Корпуса оборудования, работающего под давлением: насосов, компрессоров, гидроцилиндров, приводов
• РВД, трубы и трубные сборки, шланги, шлангокабель, тормозные трубки
• Гидравлические, пневматические линии, линии подачи газов
• Участки газопроводов и нефтепроводов, нефтегазового оборудования
• Арматура: запорная, регулирующая, предохранительная защитная
• Вентили, краны, задвижки, клапаны

Основные типы испытаний:

• Гидростатические испытания
• Циклические испытания
• Испытания на гидравлический разрыв
• Контроль утечек
• Контроль герметичности затвора
• Настройка регулирующей и предохранительной арматуры
• Поверка средств измерений

Подробное описание принципов работы насосов HII, методики применения, сравнение с электроприводными насосам для гидроиспытаний вы найдете в каталоге "Описание работы насосов", кнопка "открыть каталог" или на странице "Скачать каталоги".

Тип привода - пневматический

Насосы HII всех серий комплектуются пневматическим приводом.

Насосы серии 3L (самая маломощная серия) комплектуются ручным приводом в дополнение к пневматическому. Насосы 3L с ручным и пневматическим приводом не требуют переключения между приводами, оба привода подключены одновременно. Принципиальную схему работы насосов 3L и описание работы вы найдете в документе "Описание работы насосов".

Насосы HII не комплектуются электрическим приводом. К насосам HII не применимы понятия "класс напряжения", "электрическая мощность", "характеристики электросети".

Для питания привода насосов HII всех серий необходим промышленный воздух 5-10 бар, не содержащий масла, очищенный от избыточной влаги и механических примесей.

При подключении насосов с пневматическим приводом довольно часто в пневмолинию ставят масленку, что губительно для привода насосов.

Требуемое количество воздуха и соответственная мощность питающего компрессора определяется прежде всего режимом работы насоса и варьируется от 0,1 до 10 м³/мин.

Для получения подробной информации по количеству и качеству воздуха проконсультируйтесь у наших специалистов.

Диапазон давлений гидроиспытаний

В общем случае диапазон рабочих давлений 0-4000+ бар (0-400+ МПа). В этом диапазоне лежит 99,9% задач гидравлических испытаний существующих в инженерной практике. Для остальных 0,1% задач применяются усилители давления (one stroke intensifier) HII, перекрывающие диапазон давлений до 10000 бар (1000 МПа), которые не описываются в данном разделе ввиду узкой специализации.

Для каждой конкретной модели насоса существует максимальное рабочее давление.

Также для каждого насоса выделяется минимальное рабочее давление, определяемое особенностями работы пневматического привода. Это особенно важно при гидравлических испытаниях.

Минимальное давление срабатывания пневматического привода для стандартной модели - 1-2 бар. Для нового насоса 1 бар, для изношенного, но исправного - 2 бар.

Этот минимум определяет нижнюю границу давлений, при которых насос будет работать в режиме "поддержания давления".

Модификация "L" позволяет расширить диапазон давлений питания пневматического привода до 0,2-0,3 бар, что соответственно расширяет границы рабочих давлений.

В режиме непрерывного нагнетания давления насосы всех серий в стандартном исполнении исправно работают во всем диапазоне давлений нагнетания.

Пример: насос создает давление 500 бар при давлении в пневмосети 5 бар (1:100). При давлении в пневмосети ниже 1 бар насос остановится и качать не будет. Это значит, что при давлении нагнетания ниже 100 бар насос поддерживать давление в испытываемом изделии не будет. Но если необходимо испытать изделие давлением 500 бар, насос без проблем поднимет давление в изделии от атм. до 500 бар.

Диапазон подач

Насосы с пневматическим приводом не характеризуются номинальной подачей сравнительно с со всеми насосами объемного типа с электрическим приводом, для которых номинальное значение однозначно определяется подачей на один оборот вращения вала и частотой вращения вала.

Насосы с пневматическим приводом не характеризуются рабочим диапазоном подач сравнительно с центробежными насосами, рабочие характеристики которых ограничиваются 10% зоной от оптимального значения.

Пневматический привод насоса может работать в диапазоне скоростей от 1 цикла в месяц до сотен циклов в минуту.

Существуют определенные рекомендации, методики оценки ресурса насоса при различных режимах работы.

При этом стоит учитывать, что оборудование с пневматическим приводом является тихоходным и низкопроизводительным.

Можно выделить абсолютные ограничения, выше которых рассматривать применение насосов с пневматическим приводом не имеет смысла:

• Давление нагнетания 0-86 бар: подача не более 50 л/мин
• Давление нагнетания 86-700 бар: подача не более 10 л/мин
• Давление нагнетания 700-1380 бар: подача не более 5 л/мин
• Давление нагнетания 1380-4000+ бар: подача не более 1-2 л/мин

Значения приведены для одиночного насоса максимальной мощности для данного класса давлений, при параллельной работе нескольких насосов значения соответственно увеличиваются.

В документе "Описание работы насосов" вы найдете подробное описание методов подбора насосов по производительности. Однако и этот документ освещает не более 10% от необходимой информации для квалифицированного подбора оборудования.

Проконсультируйтесь с нашими специалистами.

Регулировка по давлению

Насосы с пневматическим приводом конструкционно являются пневмогидравлическими усилителями давления.

Это значит, что они умножают давление в пневмосети на коэффициент мультипликации, определяемый отношением площадей поршня пневматического привода и плунжера насоса.

Коэффициент мультипликации является основной характеристикой насоса.

Для регулировки насоса по давлению нагнетания необходимо настроить соответствующее давление питания пневматического привода с помощью редуктора давления или I-P регулятора.

Тонкость настройки давления питания пневмопривода определит точность регулировки давления нагнетания. В идеале можно получить очень плавную бесступенчатую регулировку давления нагнетания. Для насосов с высоким коэффициентом мультипликации точность регулировки снижается.

Насосы с пневматическим приводом характеризуются очень высокой повторяемостью давления настройки. Для большинства моделей достаточно настроить давление нагнетания один раз без дополнительной ручной подстройки или непрерывного автоматизированного регулирования при последующих циклах набора давления.

Это свойство очень важно при циклических испытаниях, гидроиспытаниях изделий при крупносерийном и массовом производстве.

Исключение: насосы серии 3L с пружинным возвратом. Эта серия неприменима в задачах, где важна повторяемость значений давления.

В документе "Описание работы насосов" вы найдете подробное описание методов регулировки давления нагнетания с графиками и примерами.

Регулировка подачи насоса

Пневматический привод насоса позволяет регулировать скорость штока насоса в широчайшем диапазоне от 0 до максимальных значений.

При этом пневматический привод не обеспечит высокоточную и постоянную производительность насоса. Эти свойства необходимы при высокоточном дозировании, снятии расходных характеристик. Для этой задачи должны применяться насосы объемного типа с жесткими расходными характеристиками.

Для большинства задач гидравлических испытаний регулировка производительности насоса не является существенным фактором.

Для задач контроля герметичности затвора арматуры утечки через затвор определяются с помощью расходомера, насос поддерживает требуемое давление или перепад давлений на затворе, "автоматически" компенсируя утечки без применения какой-либо автоматики. Для этой задачи насосы с пневматическим приводом идеальны.

В документе "Описание работы насосов" вы найдете подробное описание методов регулировки производительности с графиками и примерами.

Пневматический привод насосов HII позволяет длительно выдерживать изделие под давлением без фактического движения жидкости, что исключает:

• Нагрев жидкости в процессе гидравлических испытаний
• Загрязнение жидкости продуктами износа
• Завоздушивание жидкости
• Потери электроэнергии
• Высокочастотную пульсацию потока

Также благодаря пневматическому приводу и плунжерной конструкции насосы HII:

• Не загрязняют перекачиваемую жидкость - идеальны для гидроиспытаний изделий с высокими требованиями к чистоте подаваемой жидкости
• Идеальны для задач регулирования по давлению - в некоторых режимах эффективнее аналогов с электрическим приводом в десятки, сотни раз
• Не требуют байпасного клапана, перепускного клапана для регулировки по давлению
• Не требуют частотника, "автоматизированное" управление без средств автоматизации
• Рассчитаны на неограниченное количество циклов пуска, останова - идеальны для работы в режиме жестких циклических нагрузок
• Стойки к гидроудару в результате гидроразрыва изделия
• Позволяют регулировать подачу и давление испытания очень плавно, очень быстро и просто, в очень широком диапазоне, от нулевых до максимальных значений
• Не требуют электропитания
• Пожаро- и взрывобезопасны
• Стойки к длительной работе в режиме к сухого хода, высокие кавитационные качества, самовсасывающие
• Компактные и легкие - мобильное решение

• Не предназначены для перекачки загрязненных жидкостей, жидкостей с механическими примесями
• Тихоходное оборудование - ограничения по максимальной производительности
• Существенно дороже аналогичных решений с электроприводом для задач промывки, опрессовки изделий объемом более 100 куб.м., предварительного заполнения изделий и систем больших объемов - там где требуется постоянная высокая производительность
• Не качают газы
• Не предназначены для высокоточного дозирования

• Чистая вода, промышленная вода, вода с нефтепродуктами, вода с ингибиторами коррозии;
• Дистиллированная вода, деионизированная вода;
• Индустриальные масла, гидравлические масла, авиационные масла, минеральные масла, синтетические масла, АМГ, МГЕ, веретенка;
• Тормозная жидкость, скайдрол;
• Углеводороды, растворители;
• Антифризы, этиленгликоль, незамерзающие жидкости.
• Жидкости высокой чистоты.
• Взрывоопасные, пожароопасные жидкости.
• Химически активные, агрессивные жидкости.

Стенды для испытаний гидроразрывом HII используются для контроля соответствия расчетных и фактических прочностных характеристик изделий при разработке и изготовлении. Стенды позволяют проводить испытания на гидроразрыв:

• трубок и трубных сборок;
• трубопроводов, РВД, шлангов;
• пластинчатых теплообменников;
• химических реакторов;
• паровых котлов.

давлением до 4000 бар и более, в зависимости от параметров испытаний. Для проверки изделий большого объема стенды комплектуются высокопроизводительными насосами для заполнения, а для достижения высоких значений давления включаются насосы более высоких ступненй. Чувствительные измерительные элементы в составе стенда защищены от гидроудара, возникающего при гидравлическом разрыве изделия.

• Тип привода: пневматический, электрический (встроенный питающий компрессор).
• Диапазон давлений разрыва: от 10 до 4000 бар (1-400 МПа).
• Диапазон подач: 0 - 10 л/мин.
• Скорость опрессовки: до 150000 бар*л/мин.
• Питание пневматического привода: промышленный безмасляный воздух или азот 5-10 атм (0,5-1,0 МПа).
• Регулировка по давлению: плавная, бесступенчатая, высокой точности, в широком диапазоне рабочих давлений, с незначительной пульсацией².
• Регулировка подачи: плавная, бесступенчатая, средней точности, в широком диапазоне подач
• Защита насоса от гидравлического удара при гидравлическом разрыве: не требуется
• Защита манометров от гидравлического удара при гидравлическом разрыве: предусмотрена

• Установки идеальны для задач плавного и медленного повышения давления вплоть до момента гидравлического разрыва - в некоторых режимах эффективнее аналогов с электрическим приводом в десятки, сотни раз
• Регулировка по давлению без байпасного клапана, перепускного клапана
• Не греют перекачиваемую жидкость, не требуют охлаждения жидкости теплообменом
• Не требуют частотника, "автоматизированное" управление без средств автоматизации
• Стойки к гидроудару в результате гидроразрыва изделия
• Очень широкая, очень плавная, очень простая регулировка подачи и давления нагнетания в широком дапазоне от нулевых до максимальных значений - справится даже ребенок
• Не требуют никакой электрики - полная пожаро- и взрывобезопасность
• Компактные, легкие, мобильные;
• Инертны к пыли, влаге, погодным условиям
• Пожаро- взрывобезопасные
• Простые в эксплуатации, обслуживании, управлении, ремонте

• Не предназначены для перекачки загрязненных жидкостей, загрязненных механическими взвесями более 50 мкм
• Тихоходное оборудование - ограничения по максимальной производительности
• Существенно дороже аналогичных решений с электроприводом для задач испытаний изделий гидроразрывом объемом более 10 куб.м.

• Чистая вода, промышленная вода, вода с нефтепродуктами, вода с ингибиторами коррозии
• Дистиллированная вода, деионизированная вода
• Индустриальные масла, гидравлические масла, авиационные масла, минеральные масла, синтетические масла, АМГ, МГЕ, веретенка
• Тормозная жидкость, скайдрол
• Углеводороды, растворители
• Антифризы, этиленгликоль, незамерзающие жидкости
• Жидкости высокой чистоты

Источники гидравлического давления HII применяются для испытаний различных изделий и подачи жидкостей под высоким и сверхвысоким давлением. Установки используются для:

• гидравлической опрессовки;
• гидростатических испытаний;
• испытаний на гидравлический разрыв;
• контроля герметичности, утечек;
• проверки герметичности затворов;
• испытаний трубок и трубных сборок;
• настройки средств измерений;
• калибровки средств измерений.

Насосы в составе установок позволяют поддерживать давление в диапазоне от 0 до 4000 бар и выше. Возможность мобильного исполнения позволяет осуществлять контроль прочности и герметичности как при производстве оборудования и элементов трубопроводов, так и при монтаже и эксплуатации в полевых условиях.

С помощью установок HII проводятся статические, циклические, испытания на ресурс и разрушение. Источники гидравлического давления HII работают не только с водой и маслом, а также со спиртом и химически агрессивными жидкостями.

• Тип привода: пневматический, электрический (встроенный питающий компрессор), ручной (до 1000 бар, существенные ограничения);
• Диапазон давлений от 10 до 4000 атм (1-400 МПа);
• Диапазон производительностей: 0 - 10 л/мин (100 л/мин max);
• Максимальная производительность для каждой модели различна и зависит от режима эксплуатации;
• Питание пневматического привода: промышленный безмасляный воздух, азот 5-10 атм (0,5-1,0 МПа);
• Специальные исполнения приводов: питание от попутного нефтяного газа, метана и проч;
• Настройка давления испытания: плавная, бесступенчатая, высокой точности, в широком диапазоне рабочих давлений;
• Регулировка подачи: плавная, бесступенчатая, средней точности, в широком диапазоне подач.

• Не загрязняют перекачиваемую жидкость: позволяют многократно использовать испытательную жидкость, не загрязняют испытываемое изделие;
• Плавная бесступенчатая регулировка давления с незначительными пульсациями. Возможность ступенчатого нагружения изделия и выдержки давления на каждой ступени нагружения.
• Плавная бесступенчатая регулировка скорости набора давления для изделий малых объемов без нагрева жидкости;
• Идеальны для гидростатических испытаний и выдержки под давлением: эффективнее аналогов с электрическим приводом в десятки, сотни раз;
• Не нагревают перекачиваемую жидкость в любых режимах эксплуатации: не требуют теплообменника, увеличенного объема бака оборотной воды для теплоотвода;
• В составе источника гидравлического давления не предусмотрены и не требуются: байпасная линия, перепускной клапан для регулировки по давлению*;
• Не требуют частотника, "автоматизированное" управление без средств автоматизации;
• Неограниченное количество циклов пуска, останова - идеальны для работы в режиме жестких циклических нагрузок;
• Стойки к гидроудару при гидроразрыве изделия;
• Очень широкая, очень плавная, очень простая и быстрая регулировка подачи и давления нагнетания в широком диапазоне от нулевых до максимальных значений;
• Доступны решения с полным отсутствием пульсаций;
• Никакой электрики для питания силового оборудования в составе стенда;
• Пожаро- и взрывобезопасны;
• Насосы в составе источника гидравлического давления стойки к длительной работе в режиме к сухого хода, высокие кавитационные качества, самовсасывающие;
• Компактные и легкие - мобильное решение.

*ВНИМАНИЕ: регулирование давления байпасированием является самым неэффективным и энергозатратным методом. При этом методе вся гидравлическая энергия переходит в тепловую, что приводит к нагреву жидкости, необходимости применения теплообменника. Подробнее о методах регулирования давления читайте в каталоге "Описание работы насосов" в разделе "Каталоги".

• Не предназначены для перекачки загрязненных жидкостей, жидкостей с механическими примесями - требуется защита основных элементов источника гидравлического давления от загрязнений из изделия при использовании оборотной воды;
• Тихоходное оборудование - ограничения по максимальной производительности;
• Существенно дороже аналогичных решений с электроприводом для задач промывки, опрессовки изделий объемом более 100 куб.м., предварительного заполнения изделий и систем больших объемов - там где требуется постоянная высокая производительность;
• Не качают газовую фазу - смотрите источники пневматического давления или компрессорные установки;

ВНИМАНИЕ: при испытании изделий давлением выше 500 бар настоятельно рекомендуем применять двухступенчатое сжатие жидкости для снижения циклической усталости стали гидравлической части насоса высокого давления. Актуально для всех типов насосов любых производителей. Проконсультируйтесь с нашими специалистами.

• Чистая вода, промышленная вода, вода с нефтепродуктами, вода с ингибиторами коррозии;
• Дистиллированная вода, деионизированная вода;
• Индустриальные масла, гидравлические масла, авиационные масла, минеральные масла, синтетические масла, АМГ, МГЕ, веретенка;
• Тормозная жидкость, скайдрол;
• Углеводороды, растворители;
• Антифризы, этиленгликоль, незамерзающие жидкости.
• Жидкости высокой чистоты.
• Взрывоопасные, пожароопасные жидкости.
• Химически активные, агрессивные жидкости.

Стенды для испытаний РВД применяются для контроля прочности и герметичности рукавов высокого давления. Индивидуальное проектирование стенда позволяет подобрать необходимые параметры испытаний, в том числе и на гидравлический разрыв:

• рукавов высокого и сверхвысокого давления (РВД, РСВД);
• трубных сборок, трубопроводов, шлангов;
• тормозных трубок.

Стенды HII позволяют производить следующие типы испытаний:

• испытания на гидравлический разрыв при разработке новых изделий;
• циклические испытания для рукавов и трубок, применяемых в тормозных системах, ответственных узлах с высокой циклической нагрузкой;
• статическую опрессовку при производстве и ремонте рукавов и трубок.

Специальная оснастка обеспечивает быструю установку и съем испытуемых изделий. Широкий диапазон давлений испытания позволяет провести любые испытания изделий любого класса давления.

• Тип привода: пневматический, электрический (встроенный питающий компрессор).
• Диапазон давлений разрыва: от 10 до 4000 бар (1-400 МПа).
• Диапазон подач: 0 - 10 л/мин.
• Скорость опрессовки: до 150000 бар*л/мин.
• Питание пневматического привода: промышленный безмасляный воздух или азот 5-10 атм (0,5-1,0 МПа).
• Регулировка по давлению: плавная, бесступенчатая, высокой точности, в широком диапазоне рабочих давлений, с незначительной пульсацией².
• Регулировка подачи: плавная, бесступенчатая, средней точности, в широком диапазоне подач
• Защита насоса от гидравлического удара при гидравлическом разрыве: не требуется
• Защита манометров от гидравлического удара при гидравлическом разрыве: предусмотрена

• Идеальны для задач плавного повышения давления - в некоторых режимах эффективнее аналогов с электрическим приводом в десятки, сотни раз
• Регулировка по давлению без байпасного клапана, перепускного клапана
• Не требуют частотника, "автоматизированное" управление без средств автоматизации
• Неограниченное количество циклов пуска, останова - идеальны для работы в режиме жестких циклических нагрузок
• Стойки к гидроудару в результате гидроразрыва изделия
• Очень широкая, очень плавная, очень простая регулировка подачи и давления нагнетания в широком дапазоне от нулевых до максимальных значений - справится даже ребенок
• Не требуют никакой электрики - полная пожаро- и взрывобезопасность
• Компактные, легкие, мобильные;
• Инертны к пыли, влаге, погодным условиям
• Пожаро- взрывобезопасные
• Простые в эксплуатации, обслуживании, управлении, ремонте

• Не предназначены для перекачки загрязненных жидкостей, жидкостей с механическими примесями
• Тихоходное оборудование - ограничения по максимальной производительности
• Существенно дороже аналогичных решений с электроприводом для задач испытаний изделий гидроразрывом объемом более 10 куб.м.

• Чистая вода, промышленная вода, вода с нефтепродуктами, вода с ингибиторами коррозии
• Дистиллированная вода, деионизированная вода
• Индустриальные масла, гидравлические масла, авиационные масла, минеральные масла, синтетические масла, АМГ, МГЕ, веретенка
• Тормозная жидкость, скайдрол
• Углеводороды, растворители
• Антифризы, этиленгликоль, незамерзающие жидкости
• Жидкости высокой чистоты

Стенды с автоматизированной регистрацией результатов испытаний предназначены для проведения гидравлических и пневматических испытаний оборудования и систем:

• на гидравлический разрыв;
• по циклограмме;
• ресурсные гидроиспытания;
• на объемное расширение;
• запорной арматуры;
• предохранительной арматуры;
• задвижек;
• шаровых кранов;
• запорных клапанов;
• игольчатых вентилей;
• дисковых затворов;
• пробковых кранов;
• проверка герметичности затворов;
• регулирующих клапанов;
• запорно-регулирующих клапанов;
• смесительных клапанов;
• регуляторов давления прямого действия;
• регуляторов уровня;
• манифольдов и клапанных сборок;
• импульсно-предохранительных систем;
• мембранных предохранительных клапанов;
• перепускных клапанов;
• редукционных клапанов;
• РВД;
• трубок и трубных сборок;
• сосудов под давлением;
• трубных теплообменников;
• пластинчатых теплообменников;
• спиральных теплообменников;
• при разработке оборудования и арматуры;
• поверки и калибровки средств измерений;
• калибровки предохранительной аппаратуры;
• производственных испытаний оборудования и арматуры.

Автоматизированные стенды позволяют точно фиксировать изменение давления в широком диапазоне от 0 до 4000 бар для гидравлических систем, и от 0 до 2000 бар для газовых стендов.

Аренда гидравлических установок позволяет быстро провести нужные гидравлические испытания:

• на гидравлический разрыв;
• регулирующей арматуры;
• запорно-регулирующих клапанов;
• редукционных клапанов;
• сосудов под давлением;
• пластинчатых теплообменников;
• измерительных устройств.

Технические специалисты компании не только предоставят консультации и настроят оборудование, но и помогут в разработке условий испытаний. В случае, если потребность в проведении испытаний становится постоянной, возможен дальнейшее приобраетение гидравлических установок.