Pnömatik Kaçak Testi / Pneumatic Leak Test

 PROSES BORU HATLARI İÇİN PNÖMATİK BASINÇ TESTİ

ASME 31.3 & ASME PCC-2

Basınçlı boru tesisatlarında imalat sonrası kaçak testleri Hidrolik ve Pnömatik olarak iki türlü yapılabilmektedir. Bu yazımızda Pnömatik Basınç Testine değineceğiz.

Pnömatik Basınç testinde test akışkanı olarak gaz (genellikle hava ya da nitrojen) kullanılmaktadır. Gazlar sıkıştırılabilir olduklarından (test edilen tesisat içinde yüksek enerji depolanır) Pnömatik Basınç testi riskler içermektedir. Öncelikle Hidrolik Basınç Test metodu tercih edilmeli, sadece zorunlu hallerde Pnömatik Test Methoduna başvurulmalıdır.

Test için borulama şeması (piping schematic) mutlaka hazırlanmalıdır. Bu şemada; 

• Test edilecek tesisat bölümü işaretlenmelidir.
• Test edilecek kısmı, tesisatın diğer kısımlarından ayıran vana vb. düzeneklerin test basıncına uygun olduğu kontrol edilmelidir.
• Aşırı basınç tahliye vanası (emniyet ventili) mutlaka olmalıdır.
• Basınç regülatörü, manometreler (risk durumuna göre birbirini teyit etmesi için en az 2 adet) ve kesme vanaları test düzeneğinde mutlaka yer almalıdır.

• Hava ile test yapılacak ise hidrokarbonlardan arındırılmış olduğu doğrulanmayan herhangi bir sistemde (örneğin; mevcut sistemlere tadilat sonrası yapılacak testlerde) patlayıcı bir karışım oluşma ihtimali olabileceğinden dikkatli olunmalıdır. Nitrojen (Azot) yanmayı katalize etmediğinden basınçlı hava testlerinde tercih edilmektedir.

Test Prosedürü

• Test yapılacak bölümün montaj kontrollerinin (Installation Inspection) yapıldığından ve geçerli not aldığından emin olunuz.
• Test yapılacak tesisat kısmının planlanmasını yapın ve test basıncına karar verin.
• İşletme basıncının 1,1 katından az olmayacak ve 1,33 katını geçmeyecektir (ASME B31-3-2018, 345.5.4)
• Test basıncının test sıcaklığında borularda yaratacağı gerilimler (circumferential or longitudinal stress), boru dayanım değerlerini geçmemelidir. 
• Güvenli mesafe hesaplamasını ve risk değerlendirmesini ASME PCC-2'ye göre yapılmalıdır.
• Test düzeneğinde kullanılan manometrelerin kalibrasyon sertifikalarının geçerliliğini kontrol edin.
• Test edilecek bölümü ekipmanlardan veya tesisatın diğer kısmından ayıran vanaların test basıncına uygunluğunu kontrol edin. Bu noktalarda karşı basınçsız kapama yapabilecek ekipmanlar tercih edin.
• Test düzeneğindeki emniyet vanasının set değerini kontrol ediniz. Set değeri test basıncının %10 fazlası ya da 50psi (345kPa) fazlası olmalıdır (ASME B31-3-2018, 345.5.2).
• Manometrelerin her daim görünebilecek şekilde montajını yapın.
• Boru tesisatı ve test düzeneğinin askı, kelepçe ve desteklerinin (hanger & support) doğru bir şekilde yapıldığından emin olun.
• Basınç testi emniyet bölgesinden (safe distance) doğrudan testle ilgisi olmayan tüm kişileri uzaklaştırın. Yetkisiz personelin girişini önlemek için önlemler alın.
• Kompresör ile tesisat arasındaki dolum düzeneğindeki bağlantılarda yıpranma ve hasar olup olmadığını kontrol edin. Bağlantıların sıkı bir şekilde yapıldığından emin olunuz. Parça fırlamalarına karşı önlem olarak koruma kafesi yapılması uygun olacaktır.
• Test basıncının yarısına kadar ya da 25psi basınca kadar (hangisi küçük ise) kademeli olarak dolum yapın. Manometre(leri) gözlemleyin ve olası kayıp kaçaklar için bağlantı noktalarında ön kontrol yapın . Daha sonra test basıncına kadar yine kademeli olarak dolum yapın. (ASME B31-3-2018, 345.5.5).
• Test basıncı en az 10 dakika boyunca korunmalıdır ve ardından tüm ek yerleri ve bağlantılar sızıntılar için incelenmelidir. Kaçak kontrolleri, sistem ısıl dengeye geldikten sonra yapılmalıdır. (ASME B31-3-2018, 345.2.2).

Güvenli Emniyet Mesafesi ( Safe Distance ) Prosedürü

• Yazımızın başında da belirttiğimiz üzere Pnömatik Basınç Testinde test edilen kapalı hacimde (boru devresi ya da basınçlı kap) enerji yüklemesi olur. Test anında herhangi bir ani kırılmada bu enerjinin ani boşalması, çevrenin ve dolayısı ile test alanında çalışan personelin zarar görmesine neden olabilir. Emniyet mesafesi hesaplaması için bir örnek, EXCEL formatında aşağı verilmiştir.
• Enerji birikmesi 271.000.000,00 Joule-ü geçtiği durumlarda risk azaltmak için test edilecek boru devresi daha küçük parçalara bölünmesi tavsiye edilmektedir.
• Güvenli Emniyet Mesafesi için hesaplama adımları aşağıdaki gibidir. Formüller ekran alıntısında verilmiştir. Final sınavlarındaki hataları yapmayalım. Birimlere dikkat edelim :-).
• Test basıncına atmosferik basıncı ekleyerek "Pascal" biriminde Pt değerini hesaplayınız.
• Boru devresi iç hacmini "m3" biriminde hesaplayınız.
• Test basıncında depolanacak enerji miktarını "Joule" biriminde hesaplayınız.
• TNT eşdeğerini "kg" biriminde hesaplayınız.
• Güvenli emniyet mesafesini "Metre" biriminde hesaplayınız.

• Hesap sonucunu değerlendirirken ASME PCC-2-2015 kodunda minimum Güvenli Emniyet Mesafesinin 30 Metre' den başladığına dikkat edilmelidir. Aşağıdaki iki değerlendirme sonucundan büyük olan değer kullanılmalıdır.

                a) Eğer E <= 135 500 000 Joule ise R = 30 m

                    Eğer 135 500 000 >= E <= 271 000 000 Joule ise R = 60 m 

                b) R = Rscaled * ( 2 * TNT ) ^ 1/3

• ASME PCC-2-2015 kodunda ayrıca parça fırlatma mesafeleri için aşağıdaki tablo yer almaktadır.

Not: Bu yazı kendime notlar oluşturmak amacı ile hazırlanmıştır.

Not: Alıntı yapılan verileri, bilgileri kullanmadan önce mutlaka alıntı yapılan kaynakların güncel ve orijinal versiyonlarını temin ediniz ve güncel değerleri/yöntemleri kullandığınızdan emin olunuz.