Водоотведение с сельскохозяйственных угодий: мелиорация и дренаж

Испытания трубопроводов на прочность и герметичность являются обязательным этапом приёмки напорных и безнапорных трубопроводов систем водоснабжения и водоотведения. Порядок проведения испытаний регламентируется СП 129.13330.2019 «Наружные сети и сооружения водоснабжения и канализации», а также ГОСТ 25136-82 и СП 73.13330.2016. Цель испытаний — подтверждение способности трубопровода выдерживать расчётное внутреннее давление без разрушения и утечек, а также проверка герметичности стыковых соединений, запорной арматуры и фасонных частей. От качества проведения испытаний зависит безаварийная эксплуатация трубопровода на протяжении всего нормативного срока службы, который для стальных труб составляет 30–40 лет, для чугунных — 50–60 лет, для полиэтиленовых — не менее 50 лет. Настоящая статья содержит подробную методику проведения всех видов испытаний, критерии приёмки, требования к оформлению документации и практический пример испытания водовода диаметром 300 мм протяжённостью 2 км.

Виды испытаний трубопроводов

Согласно СП 129.13330.2019, испытания трубопроводов подразделяются на следующие виды в зависимости от этапа строительства и назначения:

• Предварительные испытания — проводятся до засыпки траншеи и установки арматуры (или после частичной присыпки с открытыми стыками). Позволяют выявить дефекты монтажа стыковых соединений на ранней стадии.
• Приёмочные (окончательные) испытания — проводятся после полной засыпки траншеи, установки арматуры, промывки и дезинфекции трубопровода. Являются основанием для подписания акта ввода в эксплуатацию.
• Гидравлические испытания — основной метод испытания напорных трубопроводов водой. Применяются для всех типов труб: стальных, чугунных, железобетонных, полиэтиленовых, стеклопластиковых.
• Пневматические испытания — испытание сжатым воздухом или инертным газом. Допускаются в случаях, когда гидравлические испытания невозможны (отрицательные температуры, отсутствие воды, недопустимость нагрузки от веса воды на несущие конструкции).
• Испытания безнапорных трубопроводов — проводятся путём заполнения водой и наблюдения за уровнем, либо путём определения объёма утечек.

Методика гидравлических испытаний по СП 129.13330.2019

Гидравлические испытания напорных трубопроводов проводятся в следующей последовательности:

1. Трубопровод разделяется на участки длиной не более 1 км (для стальных и полиэтиленовых труб допускается до 2 км при соответствующем обосновании). На границах участков устанавливаются смотровые колодцы с запорной арматурой.
2. Концы испытываемого участка герметизируются заглушками с упорными конструкциями, рассчитанными на испытательное давление.
3. Трубопровод медленно заполняется водой с температурой не ниже +5 °C из расчёта полного удаления воздуха через воздухоотводчики в верхних точках профиля.
4. После заполнения трубопровод выдерживается под рабочим давлением в течение времени, необходимого для выравнивания температуры воды с температурой грунта (ориентировочно 12–24 часа для труб больших диаметров).
5. Давление плавно повышается до испытательного с помощью опрессовочного насоса.
6. Производится выдержка под испытательным давлением в течение нормативного времени.
7. Давление снижается до рабочего, производится осмотр трубопровода и стыковых соединений.
8. По результатам составляется акт гидравлического испытания.

Расчёт испытательного давления

Испытательное давление для напорных трубопроводов определяется по формуле:

P_исп = 1,25 × P_раб

где P_раб — максимальное рабочее давление в трубопроводе, МПа.

При этом испытательное давление должно быть не менее:

• Для стальных труб: P_исп ≥ P_раб + 0,5 МПа, но не более 2,0 МПа;
• Для чугунных труб: P_исп ≥ 1,5 МПа при P_раб до 1,0 МПа;
• Для полиэтиленовых труб: P_исп = 1,3 × P_раб (с учётом коэффициента запаса прочности не менее 2,0);
• Для железобетонных труб: P_исп = 1,25 × P_раб, но не более заводского испытательного давления.

Пример расчёта: для стального водовода с P_раб = 1,6 МПа испытательное давление составит P_исп = 1,25 × 1,6 = 2,0 МПа. Проверяем условие P_исп ≥ P_раб + 0,5 = 2,1 МПа. Так как 2,0 < 2,1, принимаем P_исп = 2,1 МПа, но не более 2,0 МПа — противоречие. В таких случаях испытательное давление принимается равным 2,0 МПа с увеличением времени выдержки на 50%.

Время выдержки под испытательным давлением

Критерии приёмки

Трубопровод считается выдержавшим гидравлическое испытание, если выполняются следующие условия:

• Падение давления за время выдержки не превышает 0,1% от испытательного давления за каждые 10 минут (для стальных и чугунных труб) или 0,2% для полиэтиленовых труб.
• Отсутствуют видимые утечки воды через стыковые соединения, стенки труб, запорную арматуру и фасонные части.
• Отсутствуют разрывы, трещины, деформации труб и фасонных частей.
• При осмотре после снижения давления до рабочего не обнаружено новых утечек.
• Для безнапорных трубопроводов: объём утечек не превышает допустимого значения, определяемого по формуле Q_доп = 0,05 × L × D / 1000, где L — длина участка в м, D — диаметр в мм, результат в л/мин.

Пример проверки критерия падения давления: испытательное давление 2,0 МПа, время выдержки 30 мин. Допустимое падение: ΔP_доп = 2,0 × 0,001 × (30/10) = 0,006 МПа = 0,06 кгс/см². Если манометр показывает падение более 0,06 кгс/см², испытание не пройдено.

Пневматические испытания

Пневматические испытания проводятся сжатым воздухом или инертным газом. Испытательное давление принимается равным P_исп = 1,15 × P_раб, но не более 0,6 МПа для стальных труб и 0,3 МПа для чугунных. Время выдержки под испытательным давлением — не менее 30 минут. Критерии приёмки: падение давления не более 1% за 30 минут, отсутствие пузырьков воздуха при обмыливании стыков. При пневматических испытаниях обязательно соблюдение требований безопасности: удаление персонала из опасной зоны, ограждение участка, применение редукторов и предохранительных клапанов, запрет на нахождение людей в траншее во время нагнетания давления.

Оформление актов испытаний

По результатам испытаний оформляется следующая документация:

• Акт гидравлического испытания напорного трубопровода на прочность и герметичность (форма по приложению к СП 129.13330.2019).
• Акт испытания безнапорного трубопровода на герметичность.
• Акт пневматического испытания (при проведении).
• Журнал производства работ с записями о проведённых испытаниях.
• Исполнительная схема испытанного участка с указанием диаметров, длин, мест установки заглушек и манометров.

В акте указываются: наименование объекта, дата испытания, характеристика трубопровода (материал, диаметр, длина), рабочее и испытательное давление, время начала и окончания выдержки, показания манометров (начальное и конечное давление), величина падения давления, результаты осмотра, заключение комиссии. Акт подписывается представителями заказчика, подрядчика, авторского надзора и эксплуатирующей организации.

Типичные ошибки при испытаниях

Пример испытания водовода DN300 длиной 2 км

Исходные данные: стальной водовод хозяйственно-питьевого назначения, диаметр 325×8 мм, длина участка 2000 м, рабочее давление 1,6 МПа, глубина заложения 2,5 м, грунт — суглинок.

Расчёт испытательного давления: P_исп = 1,25 × 1,6 = 2,0 МПа. Проверка: P_исп ≥ P_раб + 0,5 = 2,1 МПа. Принимаем P_исп = 2,0 МПа (предельное значение для стальных труб) с увеличением времени выдержки на 50%. Время выдержки: 60 × 1,5 = 90 минут.

Объём воды для заполнения: V = π × D² × L / 4 = 3,14 × 0,309² × 2000 / 4 = 150 м³. Требуемая производительность насоса для заполнения за 8 часов: Q = 150 / 8 = 18,75 м³/ч. Принимаем насос производительностью 25 м³/ч.

Ход испытания: трубопровод заполнен водой с температурой +12 °C в течение 6 часов. Выдержка для стабилизации температуры — 14 часов. Давление поднято до 2,0 МПа опрессовочным насосом НР-630. Начальное давление по манометру МТП-160 (класс точности 1,5, верхний предел 4,0 МПа): 2,00 МПа. Через 90 минут конечное давление: 1,99 МПа. Падение давления: 0,01 МПа. Допустимое падение: 2,0 × 0,001 × (90/10) = 0,018 МПа. Фактическое падение 0,01 МПа < 0,018 МПа — условие выполнено. При осмотре под рабочим давлением 1,6 МПа утечек не обнаружено. Трубопровод выдержал испытание. Оформлен акт гидравлического испытания, подписанный всеми членами комиссии.

Особенности испытаний трубопроводов из различных материалов

Полиэтиленовые трубопроводы требуют особого подхода: из-за ползучести материала давление в начальный период выдержки может снижаться без наличия утечек. Поэтому методика предусматривает циклическое испытание: после падения давления на 0,05 МПа производится подкачка до испытательного, и так до стабилизации (обычно 3–5 циклов). Для стеклопластиковых труб испытательное давление не должно превышать 1,5 P_раб, а скорость подъёма давления ограничивается 0,1 МПа/мин. Для чугунных труб с раструбными соединениями особое внимание уделяется осмотру каждого стыка, так как утечки чаще всего происходят через уплотнительные манжеты.

Оборудование для гидравлических испытаний

Нормативные документы

1. СП 129.13330.2019 «Наружные сети и сооружения водоснабжения и канализации. Актуализированная редакция СНиП 3.05.04-85»
2. СП 73.13330.2016 «Внутренние санитарно-технические системы зданий»
3. ГОСТ 25136-82 «Соединения трубопроводов. Методы испытаний на герметичность»
4. ГОСТ 24054-80 «Манометры, вакуумметры, мановакуумметры. Общие технические условия»
5. СП 48.13330.2019 «Организация строительства»
6. ГОСТ 12.3.016-87 «ССБТ. Строительство. Работы антикоррозионные. Требования безопасности»
7. СП 31.13330.2021 «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения»
8. ГОСТ 18599-2001 «Трубы напорные из полиэтилена. Технические условия»
9. РД 153-39.4-056-00 «Правила технической эксплуатации магистральных нефтепроводов» (в части методики испытаний)
10. Приказ Ростехнадзора № 533 от 26.12.2018 «Об утверждении федеральных норм и правил в области промышленной безопасности»