Prova idrostatica

Le prove idrostatiche sono condotte sotto i vincoli delle specifiche dell’industria o del cliente, o possono essere richieste dalla legge. Il recipiente viene riempito con un liquido quasi incomprimibile – di solito acqua o olio – pressurizzato alla pressione di prova, ed esaminato per perdite o cambiamenti permanenti nella forma. All’acqua possono essere aggiunti coloranti rossi o fluorescenti per rendere le perdite più facili da vedere. La pressione di prova è sempre considerevolmente più alta della pressione operativa per dare un fattore di sicurezza. Questo fattore di sicurezza è tipicamente 166,66%, 143% o 150% della pressione d’esercizio progettata, a seconda dei regolamenti applicabili. Per esempio, se una bombola fosse classificata a DOT-2015 PSI (circa 139 bar), verrebbe testata a circa 3360 PSI (circa 232 bar). L’acqua è comunemente usata perché è economica e facilmente disponibile, e di solito è innocua per il sistema da testare. I fluidi idraulici e gli oli possono essere specificati dove la contaminazione con l’acqua potrebbe causare problemi. Questi fluidi sono quasi incomprimibili, quindi richiedono relativamente poco lavoro per sviluppare un’alta pressione, ed è quindi anche in grado di rilasciare solo una piccola quantità di energia in caso di guasto – solo un piccolo volume uscirà sotto alta pressione se il contenitore fallisce. Se venisse usato un gas ad alta pressione, allora il gas si espanderebbe a V=(nRT)/p con il suo volume compresso, dando luogo a un’esplosione, con il conseguente rischio di danni o lesioni.

Water jacket test

I piccoli recipienti a pressione sono normalmente testati usando un water jacket test. Il recipiente viene esaminato visivamente per i difetti e poi messo in un contenitore riempito d’acqua, e in cui la variazione di volume del recipiente può essere misurata, di solito monitorando il livello dell’acqua in un tubo calibrato. Il recipiente viene poi pressurizzato per un periodo specificato, di solito 30 o più secondi, e se specificato, l’espansione sarà misurata leggendo la quantità di liquido che è stata forzata nel tubo di misura dall’aumento di volume del recipiente pressurizzato. Il recipiente viene poi depressurizzato e l’aumento permanente del volume dovuto alla deformazione plastica sotto pressione viene misurato confrontando il volume finale nel tubo di misura con il volume prima della pressurizzazione. Una perdita darà un risultato simile al set permanente, ma sarà rilevabile mantenendo il volume nel recipiente pressurizzato chiudendo la valvola di ingresso per un periodo prima di depressurizzare, poiché la pressione scenderà costantemente durante questo periodo se c’è una perdita. Nella maggior parte dei casi un set permanente che supera il massimo specificato indicherà il fallimento. Una perdita può anche essere un criterio di fallimento, ma può essere che la perdita sia dovuta alla cattiva tenuta dell’attrezzatura di prova. Se la bombola fallisce, normalmente passerà attraverso un processo di condanna che segna la bombola come non sicura.

Le informazioni necessarie per specificare la prova sono stampate sulla bombola. Questo include lo standard di progettazione, il numero di serie, il produttore e la data di fabbricazione. Dopo il test, il recipiente o la sua targhetta saranno di solito contrassegnati con la data del test riuscito e il marchio di identificazione della struttura del test.

Un test più semplice, che è anche considerato un test idrostatico ma può essere eseguito da chiunque abbia un tubo da giardino, è quello di pressurizzare il recipiente riempiendolo d’acqua e di esaminare fisicamente l’esterno per le perdite. Questo tipo di test è adatto a contenitori come i serbatoi di carburante per barche, che non sono recipienti a pressione ma devono lavorare sotto la pressione idrostatica del contenuto. Una testa di prova idrostatica è solitamente specificata come un’altezza sopra la cima del serbatoio. Il serbatoio viene pressurizzato riempiendo l’acqua all’altezza specificata attraverso un tubo di livello temporaneo, se necessario. Può essere necessario sigillare gli sfiati e altre uscite durante il test.

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