Test pressure (part 1)

Ujian Tekanan (Pressure Testing)

Ujian Tekanan (Pressure Test) diketegorikan sabagai Ujian Tanpa Musnah (non- destructive

testing) bertujuan untuk memastikan integriti peralatan baru ataupun peralatan sediada serta sistem paip, untuk menahan tekanan yang dikenakan ke tahap maksimum dalam rekabentuk yang telah ditetapkan.

Kebanyakan kod menetapkan Ujian Tekanan perlu dilaksanakan untuk mengesahkan bahawa integriti sistem paip baru dipasang, telah diubah suai ataupun yang telah dibaiki selamat untuk menahan tekanan dan kebocoran. Pematuhan kepada kod dan standard adakalanya menjadi kemestian oleh badan pengawalseliaan dan penguatkuasaan, pelindung insurans, ataupun telah termaktub di dalam syarat-syarat kontrak untuk pembinaan sistem. Samada termaktub dalam Undang-undang atau hanya syarat tambahan, tujuan Ujian Tekanan bertujuan untuk melindungi pekerja dan orang ramai daripada sebarang bahaya yang berlaku akibat daripada kegagalan sistem berfungsi.

Disamping itu, Ujian Tekanan juga boleh digunakan untuk menentukan kadar tekanan selamat bagi suatu komponen atau sistem, yang mana kadangkala mustahil untuk menentukan kadar tekanan selamat dengan hanya pengiraan. Satu prototaip komponen atau sistem adalah tertakluk kepada tekanan yang beransur-ansur meningkat sehingga boleh diukur, sebagai alternatif ke titik pecah. Kemudian dengan menggunakan faktor nyahkadaran yang dinyatakan dalam kod atau standard, sesuai dengan komponen atau sistem, ia membolehkan tekanan rekabentuk (design pressure) dapat  ditentukan daripada data eksperimen yang diperolehi.

Secara umumnya, ujian tekanan terbahagi kepada dua iaitu Ujian Hydro-Static (Hydro-Static Testing) dan Ujian Pneumatic.

Ujian Hydro-Static (Hydro-Static Testing) menggunakan medium seperti air

1.1. Ujian Hydro-Static (Hydro-Static Testing)

Ujian hydro-static biasa digunakan kerana faktor kos yang rendah dan aspek keselamatan yang mudah dikawal. Paip atau tangki akan dipenuhi dengan cecair hampir tidak boleh mampat (biasanya air atau minyak) dan diperiksa untuk mengenalpasti kebocoran atau perubahan bentuk kekal. Pewarna merah atau pendarfluor boleh ditambah kepada air supaya kebocoran lebih mudah untuk melihat.

Air biasanya digunakan kerana ianya murah, mudah didapati dan biasanya tidak berbahaya kepada sistem yang akan diuji. Walaupun cecair hidraulik dan minyak boleh digunakan, namun  pencemaran bendalir ini boleh menyebabkan masalah. Cecair ini adalah hampir tak boleh mampat, oleh itu ia memerlukan kerja yang agak kecil untuk membangunkan tekanan yang tinggi. Cecair juga hanya mampu untuk melepaskan sejumlah kecil tenaga dalam kes kegagalan. Hanya sejumlah kecil tenaga akan dilepaskan di bawah tekanan tinggi jika bekas itu gagal.

Rajah 1.1: Susunatur peralatan Ujian hydro-static

1.2. Ujian Pneumatic (Pneumatic Testing)

Ujian pneumatic menjadi alternatif jika ujian hydro-static sukar atau mustahil untuk dilaksanakan. Ujian pneumatik digunakan secara meluas untuk mencapai masa pengujian yang minimum, kos lebih ekonomi dan mudah diuji berbanding dengan ujian hydro-static. Ia sangat berkesan untuk mengesan laluan kebocoran yang sangat halus yang tidak boleh didapati dalam ujian hydro-static.

Ujian tekanan pneumatik pada paip atau tangki pada tekanan ujian sederhana hingga tinggi atau pada tekanan ujian rendah dengan kuantiti gas yang tinggi adalah lebih berbahaya berbanding ujian hydro-static. Ini kerana tenaga yang disimpan adalah lebih besar pada gas termampat. Udara sepertimana juga gas lain adalah boleh mampat dan hasilnya lebih banyak tenaga perlu dimasukkan ke dalam gas untuk meningkatkan tekanan. Malahan pada julat tekanan biasa yang digunakan untuk menguji sistem paip air, 200 kali lebih banyak tenaga disimpan di dalam gas mampat berbanding air pada tekanan dan kuantiti yang sama. Jika berlaku kegagalan di bawah tekanan ujian apabila menggunakan gas termampat, tenaga yang boleh dibebaskan dengan daya yang boleh membawa maut.

Jika gas tekanan tinggi telah digunakan, maka gas akan berkembang dengan kelantangan termampat yang boleh menyebabkan letupan, dengan risiko atendan kerosakan atau kecederaan.

1.2. Kod Pengujian (Testing Codes)

Ada beberapa kod dan standard yang berkaitan dengan sistem perpaipan. Dua kod yang sangat penting untuk pengujian tekanan dan kebocoran iaitu ASME B31 Pressure Piping Code dan ASME Boiler and Pressure Vessel Code. Walaupun dua kod ini biasa digunakan dalam banyak sistem perpaipan, kod dan standard yang lain juga di aplikasikan bergantung kepada keperluan oleh pihak berkuasa, insuran, syarikat atau pemilik projek. Sebagai contoh untuk sistem penghantaran dan pengagihan paip air, kod yang di gunakan oleh pihak berkuasa adalah AWWA.

ASME B31 Pressure Piping Code ada beberapa seksyen iaitu:

· ASME B31.1 for Power Piping

· ASME B31.2 for Fuel Gas Piping

· ASME B31.3 for Process Piping

· ASME B31.4 for Liquid Transportation Systems for Hydrocarbons, Liquid Petroleum Gas, Anhydrous Ammonia, and Alcohols

· ASME B31.5 for Refrigeration Piping

· ASME B31.8 for Gas Transmission and Distribution Piping Systems

· ASME B31.9 for Building Services Piping

· ASME B31.11 for Slurry Transportation Piping Systems

ASME Boiler and Pressure Vessel Code juga ada mengandungi beberapa seksyen berkaitan ujian tekanan dan kebocoran untuk sistem perpaipan, dandang tekanan dan penahan tekanan lain (other pressure retaining). Berikut adalah seksyen yang berkaitan:

· Section I for Power Boilers

· Section III for Nuclear Power Plant Components

· Section V for Non Destructive Examination

· Section VIII for Pressure Vessels

· Section X for Fiberglass Reinforced Plastic Pressure Vessels

· Section XI for In Service Inspection of Nuclear Power Plant Components 

 Kod-kod lain yang berkaitan pula adalah seperti berikut:

American Society for Testing and Materials (ASTM)

· ASTM E 1003 Standard Test Method for Hydrostatic Leak Testing

American Petroleum Institute (API)

· RP 1110 Pressure Testing of Steel Pipelines for the Transportation of Gas, Petroleum Gas, Hazardous Liquids...

· API 510 Maintenance, Inspection, Rating, Repair, and Alteration

· API 560 Fired Heaters for General Refinery Services

· API 570 Inspection, Repair, Alteration, and Rerating of In-Service Piping Systems

· API 579 Draft of API Recommended Practice for Fitness-For-Service

Terdapat persamaan yang besar berkenaan dengan syarat-syarat dan prosedur  pengujian di kalangan kod yang ada. Pelbagai kaedah ujian kebocoran, perancangan, penyediaan, pelaksanaan, dokumentasi, dan standard penerimaan untuk ujian tekanan bergantung kepada prosedur projek yang telah disediakan. Prosedur yang terdapat dalam kertas penerangan ini, tidak boleh dianggap sebagai pengganti untuk pengetahuan yang lengkap. Semua pihak yang berkepentingan diharap merujuk dahulu kepada prosedur  projek dan pemilih projek untuk sebarang pengesahan. 

*Bersambung