なぜ重要か
水圧試験は、圧力配管部品が設計条件で漏れなく保持することを契約上証明するものです。ASME B31.3（プロセス配管）は、化学、精製、エネルギー分野のプロジェクトで最も広く引用される規格です。その水圧試験の要件は、最小圧力、保持時間、ゲージ精度、水質について明示されています。規格を知らずに水圧試験に立ち会うバイヤーは、TPI監査を決して通過しないような手抜きを許してしまいます。このガイドでは、ASME B31.3に基づく管継手の水圧試験手順を詳しく説明します。
ASME B31.3に基づく管継手の厳格な水圧試験手順は、配管が供用される前にすべての漏れ経路を発見します。
ステップバイステップの手順
1. 試験圧力を計算する。 ASME B31.3パラグラフ345.4.2に従い、水圧試験圧力は最低でも設計圧力の1.5倍とし、温度補正を行う：P_T = 1.5 × P × (S_T / S)。ここでS_Tは試験温度での許容応力、Sは設計温度での許容応力であり、降伏応力が上限となる。典型的な600#炭素鋼システムで設計圧力1480psiの場合、室温での水圧試験は2220psiとなる。
2. 必要な場合のみ減圧する。 ASME B31.3では、より高い圧力がループ内に含まれる既設容器の試験圧力を超える場合、水圧試験圧力を計算値の77%まで低減することが認められています。
3. 試験ループを準備する。 高点をベントし、低点をドレンし、試験圧力に耐えられない機器を隔離し、境界をブラインドフランジで閉鎖する。校正済み圧力計（範囲は試験圧力の1.5～4倍、校正は過去6ヶ月以内）を使用する。
4. 清浄な水を使用する。 オーステナイト系ステンレスの場合、応力腐食割れを防ぐために試験水の塩化物含有量を制限する（通常50 ppm以下）。試験後は速やかに排水し、配管を乾燥させる。
5. 段階的に加圧する。 圧力を徐々に上げ、試験圧力の半分または170kPa（25psig）のいずれか小さい方で中間保持し、予備チェックを行う。目視で漏れを確認する。その後、試験圧力まで昇圧する。
6. 保持時間。 ASME B31.3に従い、試験圧力を最低10分間保持し、その後設計圧力まで下げてすべての継手およびコンポーネントの目視検査を行う。実際には、継手レベルの試験では漏れが現れる時間を確保するため30～60分が一般的です。
7. 合格基準。 目視できる漏れがなく、漏れに起因する測定可能な圧力低下がないこと。温度変化による見かけの圧力低下は計算して除外する。
