ГЭСН 12-01-080-01: Испытание криогенных трубопроводов

Введение

Норма ГЭСН 12-01-080-01 является одним из специализированных элементов Государственных элементных сметных норм на монтаж оборудования (ГЭСНм). Она регламентирует процесс испытания криогенных трубопроводов с экранно-вакуумной изоляцией с помощью вакуумной камеры. Эта норма критически важна для обеспечения безопасности и надежности систем, предназначенных для транспортировки жидких и газообразных криогенных продуктов, таких как азот, аргон, кислород, сжиженный природный газ, водород и гелий.

Назначение и область применения нормы:

Основное назначение нормы 12-01-080-01 — определение ресурсных затрат (труда рабочих, времени эксплуатации машин и механизмов, материальных ресурсов) на проведение испытаний герметичности вакуумной изоляции криогенных трубопроводов. Данная норма применяется для трубопроводов с номинальным диаметром внутренних и наружных труб 20х100 мм. Это означает, что норма охватывает двустенные трубопроводы, где 20 мм — это диаметр внутренней трубы, по которой транспортируется криогенный продукт, а 100 мм — диаметр наружного кожуха, образующего вакуумную теплоизоляцию.

Испытания такого типа трубопроводов являются неотъемлемой частью монтажных работ и направлены на выявление любых дефектов, способных нарушить вакуум в межтрубном пространстве, что критически важно для поддержания сверхнизких температур и предотвращения потерь криогенного продукта.

Основные характеристики:

• Код нормы: 12-01-080-01
• Наименование: Испытание трубопровода криогенного с экранно-вакуумной изоляцией с помощью вакуумной камеры, номинальный диаметр внутренних и наружных труб: → 20х100 мм.
• Единица измерения: 10 м. Это означает, что все ресурсные показатели в норме приведены на каждые 10 погонных метров испытываемого трубопровода.
• Тип работ: ГЭСНм (Государственные элементные сметные нормы на монтаж оборудования).
• Категория: 12-01-080 (Испытание трубопроводов криогенных с экранно-вакуумной изоляцией с помощью вакуумной камеры).

Техническая информация

Испытание криогенных трубопроводов с экранно-вакуумной изоляцией — это сложный технологический процесс, требующий высокой точности и специализированного оборудования. Цель испытания — подтвердить герметичность вакуумной полости и внутренней трубы, что является залогом эффективной и безопасной эксплуатации криогенной системы.

Состав работ по норме

Хотя ГЭСНм 12-01-080-01 не детализирует состав работ напрямую в своей структуре, основываясь на общих положениях ГЭСНм-2022 , а также на технических регламентах и методиках испытаний криогенного оборудования (например, ГОСТ Р 54892-2012 и ВПНРМ 493-89 ), можно выделить следующие ключевые операции, учтенные в данной норме:

1. Подготовительные работы:

• Осмотр трубопровода и оборудования, проверка крепления опор кожуха.
• Подготовка и проверка испытательного оборудования, оснастки, контрольно-измерительных приборов и материалов.
• Обеспечение необходимыми смежными системами (сжатый воздух, энергоснабжение, связь, освещение, вентиляция).
• Установка вакуумной камеры (барокамеры) на испытываемый участок трубопровода, герметизация соединений.
• Проверка плотности кожуха методом опрессовки.

2. Вакуумирование и откачка теплоизоляционной полости:

• Подключение вакуум-агрегатов и компрессоров к вакуумной полости трубопровода.
• Откачка воздуха из межтрубного (вакуумного) пространства до достижения заданного предельного давления (например, 6x10 МПа, как указано для вакуум-агрегатов).
• Контроль процесса вакуумирования с помощью вакуумметров.

3. Испытание внутренней трубы (при необходимости):

• Опрессовка внутренней трубы (например, пробным давлением, как указано в ВПНРМ 493-89).
• Заполнение внутренней трубы гелиево-воздушной или азотно-гелиевой смесью (с объемной долей гелия не менее 10%).

4. Контроль герметичности методом вакуумной камеры (гелиевый течеискатель):

• Подача гелия в контролируемую полость (внутреннюю трубу или внешнюю среду, в зависимости от метода).
• Использование вакуум-агрегатов с течеискателем (например, ПТИ-10) для обнаружения утечек гелия из испытываемой полости в вакуумную камеру.
• Поиск и локализация течей с помощью течеискателя.

5. Устранение дефектов и повторные испытания:

• Проведение работ по устранению обнаруженных дефектов (например, сварных швов, соединений) согласно техническим условиям.
• Повторное испытание участка после устранения дефектов для подтверждения герметичности.

6. Регенерация адсорбента (при наличии адсорбционных секций):

• Продувка змеевика адсорбционной секции нагретым воздухом (или азотом) с одновременным вакуумированием вакуумной полости.
• Контроль герметичности кожуха манометрическим методом при рабочем давлении во внутренней трубе.

7. Завершающие работы:

• Демонтаж вакуумной камеры и испытательного оборудования.
• Составление актов по результатам испытаний.

Материалы и ресурсы

Норма ГЭСН 12-01-080-01 учитывает расход следующих основных материалов и ресурсов на 10 м трубопровода:

• Средний разряд работы 4,0: 11.6 – Это показатель трудозатрат рабочих. Он означает, что для выполнения работ по испытанию 10 метров криогенного трубопровода требуется 11.6 человеко-часов работы специалиста со средним разрядом 4.0. Это включает время на все вышеперечисленные операции, от подготовки до оформления документации.
• Вакуумагрегаты для контроля сварных соединений с предельным давлением 6x10 МПа: 3.65 – Это машино-часы работы специализированных вакуумных насосных установок, предназначенных для создания глубокого вакуума в межтрубном пространстве и работы в комплексе с течеискателями. Предельное давление 6x10 МПа (или 6x10^-3 Па) указывает на высокую производительность и способность агрегатов создавать глубокий вакуум, необходимый для точного гелиевого течеискания.
• Компрессоры винтовые передвижные с двигателем внутреннего сгорания, давление 0,8 МПа (8 атм), производительность до 6,3 м3/мин: 1.16 – Это машино-часы работы компрессоров, используемых для подачи сжатого воздуха или азота для продувки, опрессовки или создания гелиево-воздушной смеси.
• Азот жидкий технический: 0.002 т – Жидкий азот может использоваться для охлаждения, продувки или создания инертной атмосферы в процессе испытаний, а также для пролива сварных стыков при поиске течей.
• Гелий: 0.005 м3 – Гелий является основным трассерным газом для высокочувствительного поиска утечек. Его малые молекулы позволяют обнаруживать даже микроскопические дефекты.
• Масло вакуумное: 0.024 кг – Вакуумное масло необходимо для обеспечения работы вакуумных насосов, смазки и герметизации их подвижных частей.

Трудозатраты и время выполнения

Как уже упоминалось, трудозатраты по норме ГЭСН 12-01-080-01 составляют 11.6 человеко-часов на каждые 10 метров испытываемого трубопровода при среднем разряде работы 4.0. Эти трудозатраты включают в себя:

• Время на подготовку рабочего места и оборудования.
• Работы по монтажу и демонтажу вакуумной камеры.
• Операции по вакуумированию и контролю давления.
• Работы с гелиевым течеискателем, включая поиск и локализацию утечек.
• Устранение мелких дефектов, не требующих демонтажа основных узлов.
• Оформление всей необходимой документации по результатам испытаний.

Фактическое время выполнения работ может варьироваться в зависимости от сложности участка, количества обнаруженных дефектов и скорости их устранения. Однако норматив дает базовую оценку трудоемкости.

Требования к квалификации

Работы по испытанию криогенных трубопроводов относятся к категории высокотехнологичных и потенциально опасных. Поэтому к квалификации персонала предъявляются повышенные требования. Специалисты, выполняющие данные работы, должны обладать:

• Высоким разрядом (не ниже 4-го), что подтверждает их глубокие знания и опыт в области монтажа и испытания технологических трубопроводов, особенно криогенных.
• Знаниями в области вакуумной техники и принципов работы вакуумных насосов и течеискателей.
• Навыками работы с криогенными жидкостями и газами, пониманием их свойств и потенциальных опасностей.
• Знаниями соответствующих ГОСТов и ОСТов, регламентирующих испытания криогенного оборудования (например, ГОСТ Р 71449-2024 , ГОСТ Р 71450-2024 , ГОСТ Р 54892-2012 ).
• Навыками чтения технической документации, схем трубопроводов и актов испытаний.
• Строгим соблюдением правил техники безопасности при работе с высоким давлением, вакуумом, криогенными жидкостями и газами.

Практическое применение

Правильное применение нормы ГЭСН 12-01-080-01 в сметной документации требует понимания не только ее состава, но и практических аспектов расчета и особенностей применения.

Пошаговый алгоритм расчета

Расчет затрат по норме ГЭСН 12-01-080-01 производится на основе длины испытываемого криогенного трубопровода. Единица измерения нормы — 10 м.

1. Определение длины трубопровода: Измерьте или возьмите из проектной документации общую длину участка криогенного трубопровода с экранно-вакуумной изоляцией, подлежащего испытанию по данной норме. Длина трубопроводов по спецификациям учитывается по всей трассе, включая развернутую длину П-образных компенсаторов и фасонных деталей, за исключением строительной длины арматуры, линзовых, сальниковых и сильфонных компенсаторов.

2. Перевод длины в единицы измерения нормы: Разделите общую длину трубопровода (в метрах) на 10, чтобы получить количество единиц измерения нормы.

• Пример: Если длина трубопровода составляет 150 метров, то количество единиц измерения будет 150 м / 10 м = 15 единиц.

3. Расчет трудозатрат: Умножьте количество единиц измерения на норматив трудозатрат (11.6 чел.-ч).

• Пример: 15 единиц * 11.6 чел.-ч/ед. = 174 чел.-ч.

4. Расчет машино-часов: Умножьте количество единиц измерения на норматив машино-часов для вакуум-агрегатов (3.65 маш.-ч) и компрессоров (1.16 маш.-ч).

• Пример: Для вакуум-агрегатов: 15 ед. * 3.65 маш.-ч/ед. = 54.75 маш.-ч.
• Для компрессоров: 15 ед. * 1.16 маш.-ч/ед. = 17.4 маш.-ч.

5. Расчет расхода материалов: Умножьте количество единиц измерения на норматив расхода каждого материала (азот, гелий, масло вакуумное).

• Пример: Для жидкого азота: 15 ед. * 0.002 т/ед. = 0.03 т.
• Для гелия: 15 ед. * 0.005 м3/ед. = 0.075 м3.
• Для вакуумного масла: 15 ед. * 0.024 кг/ед. = 0.36 кг.

6. Составление сметы: Полученные ресурсные показатели (человеко-часы, машино-часы, расход материалов) затем умножаются на текущие стоимостные показатели (тарифы на оплату труда, стоимость машино-часа, отпускные цены материалов) с учетом накладных расходов и сметной прибыли для формирования полной сметной стоимости. Важно помнить, что ГЭСН содержит только нормы расхода ресурсов, а не их стоимость в рублях.

Примеры использования

Норма 12-01-080-01 применяется в следующих случаях:

• При монтаже новых криогенных трубопроводов: После завершения сварочных и монтажных работ, но до ввода системы в эксплуатацию, для подтверждения герметичности вакуумной изоляции.
• После капитального ремонта или реконструкции: Если трубопровод подвергался значительным изменениям, затрагивающим вакуумную изоляцию, требуется повторное испытание.
• При обнаружении признаков нарушения вакуума: Если в процессе эксплуатации фиксируется ухудшение теплоизоляционных свойств, что может указывать на потерю вакуума, проводится диагностическое испытание.
• В рамках планового технического обслуживания: Для высокоответственных систем могут быть предусмотрены периодические испытания для подтверждения их надежности.

Особенности и ограничения

• Специфика диаметров: Норма 12-01-080-01 строго привязана к номинальным диаметрам внутренних и наружных труб 20х100 мм. Для других диаметров криогенных трубопроводов с вакуумной изоляцией следует использовать соответствующие нормы из той же таблицы 12-01-080 (например, 12-01-080-02 для 32х100 мм, 12-01-080-06 для 150х250 мм и т.д.).
• Высокотехнологичное оборудование: Для проведения испытаний требуются специализированные вакуум-агрегаты и течеискатели, способные работать с гелием и обеспечивать сверхвысокий вакуум.
• Требования к чистоте: Вакуумные полости криогенных трубопроводов должны быть максимально чистыми. Любые загрязнения (влага, пыль, органические вещества) могут значительно увеличить время откачки и снизить эффективность испытаний.
• Температурный режим: Некоторые методики испытаний могут предусматривать прогрев вакуумной камеры или трубопровода для удаления влаги и газов, адсорбированных на внутренних поверхностях.
• Безопасность: Работа с криогенными жидкостями и газами, а также с вакуумным оборудованием, требует строгого соблюдения правил безопасности, включая использование средств индивидуальной защиты и контроль атмосферы на предмет утечек газов.

Полезная информация

Для эффективного применения нормы 12-01-080-01 сметчикам важно знать о типичных ошибках, полезных советах и связанных нормативах.

Типичные ошибки и как их избежать

1. Неправильный выбор нормы: Использование данной нормы для трубопроводов других диаметров или с другим типом изоляции (например, перлитовой, многослойно-вакуумной без экранной изоляции) является грубой ошибкой. Всегда проверяйте соответствие диаметра и типа изоляции.
2. Игнорирование подготовительных работ: Недооценка или исключение из сметы затрат на подготовку (очистка, сушка, установка заглушек, обеспечение вспомогательными системами) может привести к занижению стоимости и срыву сроков.
3. Неучет расхода гелия: Гелий является дорогим газом, и его расход должен быть точно учтен. Ошибки в расчете объема полости или игнорирование потерь могут привести к значительным финансовым расхождениям.
4. Недостаточная квалификация персонала: Попытка выполнить работы силами неквалифицированных рабочих приведет к увеличению трудозатрат, риску повреждения оборудования и, что самое главное, к некачественному испытанию, ставящему под угрозу безопасность эксплуатации.
5. Отсутствие актов испытаний: Несоблюдение требований по оформлению документации (актов осмотра, актов испытаний, протоколов течеискания) может привести к проблемам при сдаче объекта в эксплуатацию.
6. Неправильная интерпретация результатов течеискания: Допустимые нормы утечки для криогенных систем очень низкие. Неверная интерпретация показаний течеискателя может привести к принятию негерметичной системы.

Практические советы

• Детальное изучение проекта: Перед составлением сметы тщательно изучите проектную документацию на криогенный трубопровод, включая схемы, спецификации и требования к испытаниям. Это поможет точно определить длину участков, подлежащих испытанию по данной норме.
• Консультации со специалистами: При возникновении вопросов по технологии испытаний криогенных систем, не стесняйтесь обращаться к инженерам-технологам или специалистам по криогенной технике. Их опыт поможет избежать ошибок в расчетах.
• Учет специфики объекта: Условия на строительной площадке (удаленность, доступность ресурсов, климатические условия) могут влиять на трудоемкость и расход ресурсов. Учитывайте эти факторы при применении поправочных коэффициентов, если это предусмотрено методическими указаниями.
• Проверка актуальности нормативов: Сметные нормы периодически обновляются. Убедитесь, что вы используете актуальную редакцию ГЭСНм 12-01-080-01 (например, ГЭСНм-2022).
• Включение в смету сопутствующих работ: Помимо самой нормы 12-01-080-01, не забывайте включать в смету сопутствующие работы, такие как монтаж и демонтаж вспомогательных конструкций, транспортировка оборудования до места установки, а также работы по устранению дефектов, если они не учтены в основной норме.

Связанные нормы

При составлении сметы на монтаж и испытание криогенных трубопроводов, помимо ГЭСН 12-01-080-01, могут быть применимы следующие нормы:

• Монтаж трубопроводов криогенных с экранно-вакуумной изоляцией (пример условной нормы): Эта норма (или аналогичные из группы 12-01-079) будет описывать затраты на непосредственный монтаж криогенных трубопроводов до их испытания.
• ГЭСНм 12-01-078-хх Испытание трубопровода криогенного с экранно-вакуумной изоляцией методом "Щупа": Это альтернативный метод испытания, который может применяться для других условий или типов трубопроводов.
• ГЭСНм 12-01-080-хх (другие диаметры): Для криогенных трубопроводов с экранно-вакуумной изоляцией других номинальных диаметров (например, 32х100 мм, 50х150 мм, 150х250 мм) следует использовать соответствующие нормы из той же таблицы 12-01-080.
• Общие нормы на пусконаладочные работы: После монтажа и испытаний могут потребоваться пусконаладочные работы, которые регламентируются отдельными сборниками ГЭСНп.
• Нормы на транспортировку оборудования и материалов: Если проектом предусмотрена доставка специализированного оборудования или криогенных продуктов на значительные расстояния, могут применяться соответствующие транспортные нормы.

Контрольные моменты

Для обеспечения качества и правильности сметного расчета, а также выполнения работ, необходимо контролировать следующие аспекты:

• Соответствие оборудования: Проверяйте, что используемые вакуум-агрегаты, компрессоры и течеискатели соответствуют требованиям проекта и нормативных документов (например, по предельному давлению, чувствительности).
• Качество материалов: Убедитесь, что используемые азот и гелий соответствуют техническим требованиям по чистоте, так как примеси могут исказить результаты испытаний.
• Квалификация персонала: Требуйте подтверждения квалификации рабочих и инженерно-технического персонала, выполняющего испытания.
• Протоколы испытаний: Все этапы испытаний должны быть задокументированы в протоколах, актах и журналах, с указанием даты, времени, параметров испытаний, показаний приборов и подписей ответственных лиц.
• Устранение дефектов: Фиксируйте все обнаруженные дефекты и подтверждение их устранения повторными испытаниями.
• Соблюдение ГОСТов и ОСТов: Убедитесь, что процесс испытаний соответствует требованиям актуальных стандартов, таких как ГОСТ Р 71449-2024, ГОСТ Р 71450-2024, ГОСТ Р 54892-2012 и ВПНРМ 493-89.

Применение нормы ГЭСН 12-01-080-01 требует внимательности и глубокого понимания технологического процесса. Следуя данным рекомендациям, сметчики смогут обеспечить точность и обоснованность сметных расчетов, способствуя успешной реализации проектов по монтажу криогенных систем.