Диагностика герметичности запорной арматуры

Как и зачем проводится испытание запорной арматуры трубопровода

На каждый трубопровод: отопительный, водопроводный, газовый и так далее устанавливается запорная арматура, способная полностью перекрыть поток жидкости в системе. В настоящее время требования к запорной арматуре достаточно высоки. Она должна быть полностью герметичной и выдерживать заявленные характеристики. Чтобы выпускаемые изделия соответствовали нормам, производителями проводятся предварительные испытания.

Испытание на прочность

Заборная арматура (краны, вентили, задвижки) в большинстве случаев изготавливается из металла методом литья. При производстве изделий на корпусе могут образовываться:

-песчаные или газовые раковины;

Чтобы выявить и устранить эти дефекты, производится проверка запорной арматуры на прочность и плотность материала, применяемого для изготовления.

Как производится исследование

Качество запорной арматуры производится при помощи специального стенда, на котором установлены:

1. прибор, подающий воду в арматуру и создающий определенное давление. Чаще всего таким прибором является ручной или электрический насос;

Для получения точных результатов в системе создается пробное давление, которое в 1,5 – 2 раза больше номинального параметра, то есть установленного технической документацией.

2. проверяемая арматура;

3. манометр (необходим для определения показателя давления в системе);

4.5.6 регулирующие клапаны, которые требуются для проведения испытания;

7.заглушка, дополненная трубкой;

8. емкость с водой, мензурка и специальная насадка на мензурку.

В арматуру, требующую проверки, подается вода под установленным давлением и при нормальной температуре воздуха. Время проведения испытания составляет 25 – 30 секунд (при необходимости время может быть увеличено). Результаты проверки оцениваются внешним осмотром изделия квалифицированным специалистом.

Результаты проверки

Испытание запорной арматуры считается успешно пройденным, если не обнаружено (в соответствии с ГОСТ Р 53402-2009):

-механических повреждений и деформации металла;

-«потения» металла (выступления на поверхности арматуры влаги);

– падения показателей манометра.

Чтобы получить более точные результаты, в ходе проверки специалист может простукивать арматурное изделие небольшим молоточком (весом не более 1 кг).

Проверка герметичности

После проверки прочности изделия и плотности материала изготовления производится ревизия запорной арматуры на уровень герметичности.

В ходе проверки выявляются:

– плотность поверхностей, подвергающихся притирке;

-герметичность запорного устройства арматуры (рычага, маховика и так далее);

-качество сборки отдельных узлов изделия (сильфонного, мембранного, сальникового).

Требования к подготовке испытания

Проверка герметичности арматуры производится при соблюдении следующих условий:

-вещество, которое применяется для проведения испытания, не должно негативно воздействовать на сотрудников предприятия и проверяемое изделие;

-проводить проверку можно исключительно после успешно пройденного первого этапа исследования, то есть испытанию подлежит заведомо прочное изделие, не имеющее трещин и иных отклонений на корпусе;

-можно использовать только проверенную и полностью укомплектованную аппаратуру, соответствующую техническим условиям.

Испытание проводится двумя квалифицированными сотрудниками. Проверка одним специалистом запрещена.

Методы проверки и их описание

Для проведения исследования могут быть применены следующие методы:

1. манометрический. Запорная арматура устанавливается на стенд (аналогичен выше описанному) и заполняется газообразным веществом до определенного (условного) давления. Проверка считается успешной, если в течение необходимого времени (определяется по таблице) не обнаружено понижения давления в системе. Манометрический метод используется для проверки арматуры, которая состоит из нескольких частей, не подлежащих возможности проведения визуального осмотра;

2. гидростатический. Изделие, подлежащее проверке, с помощью насоса заполняют жидкостью и выдерживают определенное время. Если на арматуре обнаружены протечки, то считается, что испытание не пройдено. Гидростатический метод применяется исключительно для арматуры, все основные узлы которой доступны для проведения визуального осмотра.

Для более точного определения результатов в жидкость, предназначенную для заполнения арматуры, можно добавить люминесцентные вещества, которые отлично просматриваются под воздействием ультрафиолетовых лучей.

Результаты проверки

В большинстве случаев полной герметичности арматуры, устанавливаемой на трубопроводах различного назначения, добиться невозможно и нецелесообразно. ГОСТ 9544-75 регламентирует конкретные нормы для отдельных классов:

2. II класс – это устройства, устанавливаемые на трубопроводы с легковоспламеняющимися веществами. Для этого класса применяются следующие нормы (см. таблицу).

3. III класс – это арматура для трубопроводов с иными проходящими средами. Регламентированные нормы прочности этого класса разделяются на:

-нормы, установленные для вентилей;

-нормы для других видов арматуры запорной.

Все проверки запорных устройств для трубопроводов производятся квалифицированными специалистами на сертифициров а нных устройствах.

Источник

Диагностика запорной арматуры

Современные трубопроводы представляют собой комплекс сложных инженерных сооружений, насыщенных различным оборудованием и оснащенных автоматическими средствами управления, защиты и контроля. Неотъемлемой их частью является запорная арматура, безотказная работа которой определяет надежность системы в целом.

Диагностика запорной арматуры — один из важнейших этапов по контролю качества продукции для обеспечения дальнейшей эффективной работы трубопровода. В ходе проведения диагностических проверок на герметичность как корпуса, так и герметичности затвора может проверяться как на специализированных стендах, так и ручными опрессовочными средствами. Внутренняя и внешняя герметичность, обеспечивается путем перекрытия потока рабочей среды за определенный период времени. За внутреннюю герметичность отвечает затвор, а за внешнюю – корпус.
Самый простой способ диагностирования – опрессовка.
На предприятиях производителях запорной арматуры осуществляется выходной контроль герметичности, полный или выборочный из партии продукции.

Для этого используются сертифицированное опрессовочное оборудование проверки герметичности – стенды, которые автоматизируют процесс и формируют официальный диагностический лист проверяемой трубопроводной арматуры. На нашем заводе запорной арматуры «Динамика» установлен такой стенд для контроля выходного контроля и диагностирования запорной арматуры.

Причинами нарушения герметичности считают:

износ или некачественные уплотнительные поверхности;
снижение работоспособности уплотнительных паст и смазок;
нарушение уплотнительных зазоров под воздействием дисбаланса монтажных нагрузок;
механическое разрушение корпуса.

Для решения задач диагностирования элементов арматуры используют разные методы неразрушающего контроля, после которого арматура сохраняет свою работоспособность. В основном используют: визуальный осмотр и с использованием специальной аппаратуры. Визуальная методика диагностики запорной арматуры является наиболее простым и не требует привлечения квалифицированных специалистов. Визуально, можно обнаружить крупные разрушения на корпусе, трещины, пробои и тд. Используя легко смываемую жидкость или мыльный раствор можно обнаружить небольшие дефекты на корпусе. Этот метод называется капиллярным, и относится к поверхностным методам контроля.

Для обнаружения и диагностирования сложных дефектов используют приборы и специальную аппаратуру.

Основными методами объемного контроля являются:
Ультразвуковой;
вибро-акустический;
магнитопорошковый;
тепловой;
радиографический методы;
контроль напряженности состояния металла.

Данные методы позволяют исследовать и выявить скрытые изъяны. Это наиболее эффективные методики выявления дефектов, которые требуют квалифицированных специалистов. Располагая данной информацией, потребители трубопроводных устройств могут по одному образцу диагностировать степень надежности и возможность вероятного её отказа.

Диагностика запорной арматуры формирует общее мнение специалистов об качестве продукции, позволяет осуществлять выходной контроль в полном объёме и гарантировать долгосрочную стабильную эксплуатацию.

Источник

Ревизия запорной арматуры и выявление дефектов в процессе эксплуатации

Содержание статьи

Своевременное выявление дефектов запорной арматуры — важный этап процесса её эксплуатации. Причины выхода арматуры из строя могут быть разными: производственными, конструкционными, или эксплуатационными. Кроме производственного брака, причиной дефектов могут стать нарушения условий хранения арматуры на складе или в процессе транспортировки. Как бы то ни было, чтобы выявить и устранить любые неисправности, перед монтажом следует провести тщательную проверку запорной арматуры.

Что входит в ревизию запорной арматуры?

Комплекс работ и операций, проводимых с целью такой проверки, называется ревизией запорной арматуры. Состав работ ревизии запорной арматуры обычно таков:

Внешний осмотр;
Проверка наличия всех необходимых составных частей;
Очистка от консервационной смазки;
Промывка деталей;
Гидравлические (пневматические) испытания в положениях «закрыто» и «открыто».

Во время осмотра внешнего состояния арматуры особое внимание уделяют качеству деталей, уплотнительных материалов, сальниковой набивки. На поверхности деталей не должно быть трещин, сколов, раковин и других подобных дефектов. Резьба должна иметь полный профиль, без заусенцев и сорванных витков.

Отдельно проверяют плавность хода запорных органов арматуры. Проводя ревизию задвижек, необходимо убедиться, что шпиндель отполирован.

Для проверки качества уплотнительных поверхностей на них в нескольких местах наносят мелом риски, после чего проворачивают на четверть оборота в обоих направлениях. Риски должны стираться равномерно, что говорит о хорошо притёртых уплотнительных поверхностях.

Действия, которые включает в себя ревизия запорной арматуры, могут разниться. Проводимые в процессе ревизии операции определяются следующими критериями:

Категория трубопровода;
Тип рабочей среды;
Материал, из которого изготовлена арматура;
Продолжительность её хранения;
Наличие документации.

Так, например, запорная арматура, предназначенная для установки на трубопроводах I категории, подлежит обязательной ревизии перед монтажом, безотносительно срока хранения, материала и наличия документации. Но даже не подлежащая обязательной ревизии арматура должна быть тщательно осмотрена, проверена на комплектность и лёгкость открытия/закрытия.

Местом проведения ревизии запорной арматуры служат либо специально приспособленные для этого помещения, либо непосредственно монтажная площадка, при условии наличия на ней необходимого оборудования и приспособлений.

Задвижки, краны и вентили испытывают гидравлическим или пневматическим давлением.

После проведения всех необходимых операций составляют Акт ревизии запорной арматуры* (пример бланка такого акта приведен в приложении к данной статье).

Дефектация запорной арматуры

Трубопроводная арматура в процессе эксплуатации подлежит периодическим проверкам. Периодичность ревизии запорной арматуры технологических трубопроводов определяется технологическим регламентом предприятия, и зависит от категории трубопровода, условий его эксплуатации, скорости коррозионного износа, и других характеристик. К примеру, периодичность ревизии запорной арматуры на трубопроводах I и II категорий составляет один раз в год, при скорости коррозии до 0,1 мм/год.

Указания по дефектации арматуры сформулированы в Стандарте ЦКБА СТ ЦКБА 099 (1 ред.-2011) Ремонт трубопроводной арматуры — Общее руководство по ремонту, п. 4.2. Также методы контроля и испытаний трубопроводной арматуры перечислены в ГОСТ Р 53402-2009.

Перед осмотром запорной арматуры необходимо отключить участок трубопровода (или оборудования), на котором она установлена. Осмотр проводят с целью проверки запорной арматуры на соответствие требованиям нормативной документации по:

Деталям корпуса (в т.ч. сварным соединениям, наплавкам);
Прокладочным соединениям;
Сальниковым узлам.

По результатам осмотра заполняют журнал, где указывают наименование, обозначение и заводской номер арматуры, дату проведения дефектации, описание обнаруженных дефектов.

В справочном Приложении А к СТ ЦКБА 099 указан Перечень возможных дефектов, приводящих к отказам, и мероприятия по их устранению.

Отказ запорной арматуры

Отказ запорной арматуры может быть полным или частичным. Полный отказ заключается в невозможности изменения положения рабочего органа, или течи рабочей среды в окружающее пространство, приводящим к невозможности функционирования трубопровода.

Частичный отказ выражается в пропуске потока рабочей среды через арматуру в закрытом положении, который, всё же, не становится причиной выхода из строя участка трубопровода или объекта, на котором установлена неисправная арматура. Частичный отказ увеличивает расход рабочей среды, что ухудшает экономические показатели эксплуатации арматуры.

Существуют поломки и неисправности, при которых арматуру не ремонтируют, а заменяют. Разрыв корпуса, и другие подобные дефекты запорной арматуры, подлежащей замене, могут стать причиной серьёзных аварий.

Дефекты задвижек

Задвижки относятся к наиболее распространённым типам запорной арматуры. Таким образом, проверку работоспособности задвижек можно назвать основным видом работ в процессе ревизии состояния запорной арматуры.

К наиболее часто встречающимся поломкам и дефектам задвижек можно отнести:

Задвижка пропускает поток рабочей среды в закрытом положении;
Бронзовые кольца спадают с корпуса или дисков;
Поломка стального хомута;
Поломка крышки сальника и неисправность сальникового уплотнения.

Все поломки задвижек можно свести к двум случаям: невозможно (или затруднено) управление положением затворного механизма, или нарушена герметичность задвижки. Поэтому важным этапом ревизии является проверка запорной арматуры на герметичность.

Проверку арматуры на герметичность проводят после испытания на прочность. Проверка заключается в контроле качества притирки уплотнительных поверхностей деталей запорного органа, качества сборки разъёмных соединений.

Уровень требований, предъявляемых к герметичности запорной арматуры, зависит от условий её эксплуатации. Всего существует три класса герметичности: I — запорная арматуры для взрывоопасных и токсичных сред; II — для пожароопасных, и III — для всех прочих сред.

Понравилась статья? Расскажите друзьям

Источник

Приборная диагностика технического состояния и герметичности запорной арматуры на действующих МГ и КС

Для диагностики запорной арматуры на предмет ее герметичности существуют следующие типы приборов:

· акустический тестер ТА-3 «Искатель-2» (рис.2.2.);

· акустико-диагностический комплекс «АДК-1» (рис.2.3.) для определения наличия протечек в запорной арматуре на линейной части магистрального газопровода.

Акустико — диагностический тестер «Искатель — 2» (рис.2.2.) состоит из акустического прибора и магнитного датчика. Управление работой акустического прибора производят с помощью органов управления на лицевой панел, где имеются выключатель питания, цифровой индикатор уровня сигнала, переключатель режима работы (отображение уровня зарядки аккумуляторной батареи (АБ) и два режима отображения уровня протечек (линейный-мВ, логарифмический — дБ), переключатель «установка «0»-сброс», переключатель чувствительности. Рабочее напряжение прибора от 11В до 13В.

Рис. 2.2. ТА-3 «Искатель-2»

Рис. 2.3. «АДК-1»

Акустико-диагностический комплекс «АДК-1» » (рис.2.3.)

дополнительно укомплектован стереонаушниками и персональным компьютером типа «Note Book»

Краны могут быть продиагностированы только в закрытом положении и при наличии на нем перепада давления не менее 0,3 МПа. При использовании приборов для линейной части МГ магнитный датчик ДАМ-1 устанавливают на участке, свободном от изоляции на колонне-удлинителе диагностируемого крана, как можно ближе к корпусу. Включается акустический прибор и оценивается степень герметичности тестируемой ЗА прослушиванием через телефоны или считывая с индикатора показания амплитуды.

Шум от протечки в одном кране очень хорошо распространяется на соседние краны, что мешает быстро выявить протекающий кран. Но в силу того, что высокие частоты, распространяясь через трубопровод, имеют значительно большее затухание, чем низкочастотные колебания, протекающий кран от герметичного, но близко расположенного, отличает более высокая амплитуда шума в высокочастотном диапазоне. Из шума диагностируемого крана, снимаемого магнитным датчиком, фильтром выделяется и выдается на цифровой индикатор высокочастотная составляющая протечки.

При использовании программы «Sound Forge» на экране дисплея можно видеть величину амплитуды и диапазон частот шумов (рис. 2.4.)

При проведении диагностических работ показания амплитуды снимаются несколько раз на всех (открытых и закрытых) кранах кранового узла, в том числе и после каких-либо произведенных действий (открытии свечного крана). По снятым данным легко выявить самый «громкий» и «высокочастотный» — протекающий кран. При набивке уплотнительной пасты необходимо осуществлять постоянный контроль за процессом вторичной герметизации с помощью телефонов, по цифровому индикатору уровня сигнала и компьютерным графикам на ПК типа «Note Book», работающего в реальном режиме времени. Одновременно записываются поступающие сигналов с целью их дальнейшей обработки и получения объективных графических данных в виде графика частотного анализа и амплитуды (рис. 2.4, 2.5, 2.6, 2.7.).

Рис. 2.4. Графики частотного анализа шумов диагностируемых кранов

Кроме слежения за процессом вторичной герметизации, путем маневрирования шаровым затвором, регулировками упора его крайнего положения и ориентируясь на показания акустического тестера легко проверить факт «перезакрытия» или «недозакрытия» крана и устранить таковые.

Принципиальным различием методики проведения измерений на крановых узлах КС является то, что датчик ТА-4 «Искатель-4» устанавливают на корпусе диагностируемого крана в области уплотнения седла и шара. Диагностирование производят в нескольких точках, равномерно распределенных по периметру корпуса (4 — 12 точек). Эти действия необходимы для того, чтобы не «пропустить» микропротечку, которую можно зафиксировать при расположении датчика в непосредственной близости от места нахождения микропротечки. Таким образом можно оценивать характер повреждения и в случае точечной протечки определить сектор, подлежащий вторичному уплотнению.

Если во всех точках по периметру уплотнения фиксируются нулевые показания, то это свидетельствует о герметичности данного уплотнения.

В отличии от акустического тестера «Искатель-2», созданного для линейной части магистрального газопровода, «Искатель-4» не реагирует на шумы работающего агрегата КС, что позволяет выявлять минимальные протечки на запорной арматуре, установленной в обвязке работающего ГПА.

Рис. 2.5. Графики диагностируемых кранов по амплитуде

Рис. 2.6. Графики частотного анализа шумов диагностируемых кранов

Рис. 2.7. Графики частотного анализа шумов диагностируемых кранов

При использовании акустического тестера «Искатель-4» тестирование запорной арматуры можно производить с помощью термического метода, который уступает акустическому по чувствительности. При подключении термодатчика, прибор автоматически переходит в режим измерения абсолютной температуры в градусах Цельсия. Местное понижение температуры корпуса крана в районе уплотнений со стороны низкого давления свидетельствует о наличии процесса дросселирования газа, т.е. перетока газа, а разница температур соответствует интенсивности протечки.

После проведения приборных измерений протечек газа через уплотнения седел и шпинделя диагностируемых кранов и выполнения работ по восстановлению герметичности кранов специалистами лаборатории составляется отчет о техническом состоянии запорной арматуры с выдачей результатов диагностики в виде графических диаграмм для магистрального газопровода и цифровых показаний для компрессорных станций.

Отчет с актами направляется соответствующим эксплуатационным службам КС и МГ и профильным отделам ООО «Волготрансгаз» и на основании этих данных формируется план проведения профилактических работ и комплексы огневых работ.

При проведении приборной диагностики технического состояния и герметичности запорной арматуры на действующих магистральных газопроводах и компрессорных станциях акустические тестеры позволяют оперативно (без какого-либо демонтажа) и своевременно обнаруживать и устранять микропротечки, которые являются одной из главных причин появления недопустимых протечек (вследствии постоянного и прогрессирующего эрозионного износа седел и шара) и многократно продлить срок службы запорной арматуры и значительно снизить затраты на их эксплуатацию.

При восстановлении герметичности и вторичного уплотнения седел и шпинделя крана смазками и уплотнительными пастами и одновременном использовании акустического тестера для измерения уровня протечки значительно экономятся расходные материалы, благодаря постоянному контролю за процессом набивки.

В результате проведения обследования демонтированной запорной арматуры установлено, что основными причинами потери герметичности по запорному органу являются:

Присутствие абразивных микрочастиц в транспортируемом газе, приводящих к эрозионному износу уплотнений седел и шарового затвора (рис. 2.8.).

Присутствие инородных металлических предметов в транспортируемом газе, приводящих к механическим повреждениям уплотнений седел и рабочей поверхности шарового затвора (рис. 2.8.).

Рис.2.7.

Рис.2.8

Вопросы для контроля

1.Что включает в себя система ППР?

плановый осмотр, текущий, капитальный ремонты.

2. Как часто проводится ТО 1?

3. Для чего предназначена уплотнительная паста 131 — 435К?

4. Что называется капитальным ремонтом?

5. Как определяется степень заполнения уплотнительной пастой набивочных каналов седел и шпинделя?

6. Какое давление набивки уплотнительной пасты при заполнении запорной арматуры по паре седло-шар не должно превышать чтобы исключить выхода из строя набивочных линий и фитингов?

8. Какое давление уплотнительной пасты недопустимо превышать при заполнении и набивке запорной арматуры по шпиндельной зоне, чтобы исключить выход из строя уплотнения шпинделя?

Источник