Меню

Стендовые испытания запорной арматуры



Как провести испытания 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.

Проверка прочности запорной арматуры

Испытание на прочность

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

  • трещины;
  • песчаные или газовые раковины;
  • пористость;
  • неоднородность материала.

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;

Зависимость испытательного давления от параметров арматуры

  1. проверяемая арматура;
  2. манометр (необходим для определения показателя давления в системе);
  3. 5. 6. регулирующие клапаны, которые требуются для проведения испытания;
  1. заглушка, дополненная трубкой;
  2. емкость с водой, мензурка и специальная насадка на мензурку.

Схема стенда для проверки прочности материала

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

Выступление влаги на поверхности арматуры

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.

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;

Таблица временных интервалов для проведения того или иного испытания запорной арматуры

  1. 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.

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:

  1. I класс – устройства, которые применяются на трубопроводах, наполненных токсичными (взрывоопасными) веществами. Для этой арматуры допускаются следующие отклонения, представленные в таблице.

Регламентированные нормы пропуска для устройств 1 класса

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

Допустимые нормы для герметичности запорных устройств 2 класса

  1. 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.

Допустимые отклонения для арматуры запорной, относящейся к 3 классу герметичности

Проведение испытания арматуры представлено на видео.

Все проверки запорных устройств для трубопроводов производятся квалифицированными специалистами на сертифицированных устройствах.

Источник

Стендовые испытания запорной арматуры

Для специальной арматуры нормы герметичности регламентируются специальной НТД.

Испытания ведутся при предписанных давлении, температуре среды, погрешностях оценки утечки.

Специалистами НПО «ГАКС-АРМСЕРВИС» разработаны универсальные испытательные стенды для испытаний общепромышленной и специальной запорной арматуры в цеховых условиях.
Описание и характеристики стендов для испытаний общепромышленной и специальной запорной арматуры приведены на сайте НПО «ГАКС-АРМСЕРВИС» в разделе «Испытательное оборудование» .

Среди специальных испытаний запорной арматуры наиболее информативными являются испытания на надежность.

Цель испытаний на надежность — обеспечение безотказной работы трубопроводной арматуры при действии на нее комплекса внутренних и внешних воздействий, возникающих в трубопроводе и вне его при эксплуатации технологических систем, агрегатов и установок.

Задачей испытаний является экспериментальное определение показателей надежности запорной арматуры при действии или моделировании комплекса внутренних и внешних воздействий.

Читайте также:  Запорная арматура окоф 2020

Испытания проводят в заданных условиях. Они характеризуются основными параметрами рабочей, управляющей и окружающей сред (давлением, температурой, влажностью, расходом и т.д.). К этим параметрам при испытаниях предъявляются более высокие требования, чем указано в технических условиях или в задании на проектирование. В отдельных случаях допускается снижение параметров испытательной среды по сравнению с рабочими параметрами изделия, что вызвано ограниченными возможностями стендового оборудования.

При испытаниях запорной арматуры могут быть использованы все виды внутренних и внешних воздействий (гидравлические, пневматические, механические, электрические, климатические и т.д.). Полнота воздействующих факторов определяется нормативно-технической документацией на конкретный тип изделия и во многом зависит от глубины знания физических процессов, происходящих в изделии и его составных элементах во время эксплуатации.

Наиболее распространенными факторами, характеризующими многообразие воздействий на трубопроводную арматуру при испытаниях, являются: давление испытательной среды, ее температура и расход через затвор, крутящий момент на приводном устройстве, напряжение (ток) привода, температура и влажность окружающей среды, частота срабатывания и относительная скорость перемещения подвижных частей арматуры, герметичность затвора. Для оценки внутреннего состояния арматуры и ее составных элементов приняты требования конструкторской документации к деталям и узлам.

Отказами при испытаниях считаются события, заключающиеся в заклинивании подвижных частей запорной арматуры, появлении неустранимой утечки в неподвижных соединениях, потере герметичности затвора и сальника, разрыве сильфона или мембраны, разрушении резьбовых соединений, деталей, узлов, сварных швов и т.д.

Все отказы классифицируют на внезапные и постепенные. К внезапным отнесены отказы, характеризующиеся скачкообразным изменением одного или нескольких заданных параметров, к постепенным — отказы, вызванные старением и износом. Показатели долговечности — гамма-процентный ресурс до ремонта, назначенный полный ресурс и другие рассчитываются только по постепенным, а показатели безотказности — нижняя односторонняя доверительная граница наработки на отказ, нижняя односторонняя граница вероятности безотказной работы в течение заданного ресурса и другие — по постепенным и внезапным отказам. Исходными данными для расчета показателей надежности запорной арматуры являются: наработка до отказа или между отказами, количество отказов, время восстановления.

При испытаниях запорной арматуры на надежность наиболее широко применяют схемы нагружения, аналогичные схемам нагружения арматуры при испытаниях на герметичность затвора. Специальных ограничений или рекомендаций, касающихся характера нагружения объекта испытаний внешними и внутренними силами, не установлено, что, строго говоря, не может считаться нормальным. Как следствие этого, имеются отдельные частные методики, допускающие проведение испытаний без постоянного воздействия испытательной среды на трубопроводную арматуру. Среда используется только при контрольных испытаниях затвора после наработки заданного количества циклов без ее воздействия на элементы затвора. Естественно полагать, что показатели надежности, установленные при таких испытаниях, будут иметь достаточно низкую достоверность, что во многих случаях подтверждается практикой.

Нормативно-техническая документация на проведение испытаний на надежность достаточно скупо освещает такие важные вопросы, как измерение и анализ функциональных параметров трубопроводной арматуры и ее основных элементов, хотя именно эти параметры определяют работоспособность базовых узлов арматуры и всего изделия в целом. Решение только этих вопросов позволит вскрыть значительные резервы не только в повышении качества трубопроводной арматуры, но и определить принципиальные направления конструктивного, технологического и метрологического совершенствования производства арматуры. Чтобы реализовать эти резервы на практике при производстве трубопроводной арматуры, необходимо решить следующие задачи:
— установление всей полноты состава важнейших функциональных параметров, определяющих надежность трубопроводной арматуры и ее основных элементов на всех стадиях жизненного цикла;
— определение и нормирование для различных этапов технологического процесса и стадий жизненного цикла арматуры количественных уровней функциональных параметров с выявлением их граничных значений, за пределами которых наступает предельное состояние изделия;
— разработка методов и создание средств измерений, позволяющих оценивать значения функциональных параметров на основных этапах жизненного цикла трубопроводной арматуры.

Источник

Испытание запорной арматуры

На последнем этапе сборки клапанов, задвижек, вентилей и заслонок в обязательном порядке производится испытание запорной арматуры на герметичность и прочность. Производителю это необходимо для сертификации товара и обеспечения гарантийных обязательств.

Пользователю испытание запорной арматуры позволяет определить экономическую эффективность применения ее отдельных модификаций в собственных трубопроводах. Методы контроля описаны в ГОСТ53402 от 2009 года.

Пользователю испытание запорной арматуры позволяет определить экономическую эффективность применения ее отдельных модификаций в собственных трубопроводах. Методы контроля описаны в ГОСТ53402 от 2009 года.

Разновидности испытаний трубопроводной арматуры

Для оценки экономической эффективности применения арматуры, безопасности, надежности и качества используется несколько испытаний на:

  • герметичность – разъемных соединений, верхнего уплотнения, сальника, затвора;
  • гидравлическую плотность – проверяются сварные швы арматуры и детали корпуса;
  • прочность – сборка целиком, отдельные узлы и детали;
  • надежность – определяется со степенью вероятности;
  • ресурс – количество наработок до отказа;
  • вибропрочность – устойчивость к динамическим нагрузкам;
  • ударостойкость – опыты на специальном стенде;
  • работоспособность – создаются экстремальные условия;
  • климатическое испытание запорной арматуры – выявление диапазона рабочих температур.

С одной стороны, результаты испытаний необходимы пользователю, чтобы определиться с межремонтным периодом оборудования и сроками ТО. С другой стороны, результаты испытаний позволяют производителю улучшать качество продукции, снижать себестоимость, повышать технологичность и производительность процессов.

Читайте также:  Запорная арматура для унитаза ремкомплект

Для вновь разработанных образцов арматуры применяют два типа испытаний – предварительные и приемочные. Для серийно выпускающейся арматуры используют несколько типов испытаний – приемо-сдаточные, типовые, квалификационные, сертификационные, периодические, эксплуатационные.

В компании ООО «Стройнефтегаз» Вы гарантировано приобретаете запорную арматуру прошедшую все испытания.

Условия для проведения изысканий

Созданием программ для испытаний арматуры занимается либо разработчик, либо производитель. Комиссия назначается согласно ГОСТ 15.201 и 15.309. Приемо-сдаточные испытание запорной арматуры всегда осуществляют подразделения ОТК производителя. В комплект технической документации входят:

  • ТУ, чертеж сборочный и спецификация арматуры;
  • сведения об изготовителе и методика испытаний арматуры;
  • паспорт и мануал, протокол первичных испытаний арматуры.

Климатические условия для исследования образцов арматуры должны соответствовать:

  • давление атмосферное 84 –106 кПа;
  • влажность 45 – 98%;
  • температура от +5°С.

Некоторые специальные исследования, например, на плотность и прочность, осуществляются до нанесения декоративного лакокрасочного слоя. Большинство испытаний может совмещаться, например, на работоспособность и герметичность.

Нормы безопасности

От персонала, выполняющего испытание запорной арматуры, требуется наличие квалификации и прохождение специальных курсов по ТБ, знание техпроцессов и конструкции стендов, устройства запорного клапана, отсечной задвижки. Испытывают арматуру минимум вдвоем, системы пожаротушения и нормы ПБ актуальны при наличии горючих, огнеопасных, воспламеняющихся и взрывоопасных сред.

Если арматуру испытывают инертными газами, следует озаботиться о наличии кислородных масок для персонала. Крупногабаритную арматуру протягивают со специальных площадок. Сотрудники обязаны находиться на безопасном удалении от трубопроводов под давлением.

В специальных бронекабинах арматуру испытывают воздухом по требованиям ГОСТ 12.1.010. Заполняя арматуру жидкими средами, необходимо убедиться, что внутренние полости освобождены от воздуха. Осматривать арматуру можно исключительно при рабочем давлении.

В процессе испытаний запорно-регулировочной арматуры категорически запрещено:

  • находится на участке сторонним лицам;
  • участникам опытов стоять рядом с заглушками запорно-регулирующей арматуры;
  • снижать число крепежных изделий и работать без плана, техусловий;
  • применять не предусмотренный инструмент и оборудование;
  • перемещать грузы и ремонтировать стенды под нагрузкой.

Предельные состояния, сторонние шумы, не предусмотренное изменение давления внутри запорной арматуры является поводом для немедленного прекращения испытания.

Характеристики испытательных сред

В 90% случаев пробными веществами во время испытаний запорной арматуры становятся газы гелий, воздух и жидкость вода. Разрешено применять для испытаний керосин, фреон, природный газ и азот.

Для испытаний применяют жидкость, если арматуру планируется монтировать в трубопровод с безопасными рабочими средами. Если арматуру будут эксплуатировать с опасными газами, при испытании на герметичность затвора и сальника применяется газ, а для испытаний на плотность/прочность жидкая или газообразная испытательная среда.

Качество пробных веществ для испытаний регламентируется ГОСТ Р 53402. Например, воздух должен соответствовать 4, 6 и 8 классу по содержанию масла, воды и твердых частиц, соответственно. Если испытание производится особыми средами, требования к их химическому составу указаны в КД арматуры.

Контроль визуальный и измерительный

Первое испытание арматуры – это зрительный контроль следующих параметров:

  • соответствие чертежам арматуры, комплектности спецификациям на нее;
  • заглушки должны быть установлены во все технологические отверстия;
  • обязана присутствовать маркировка на корпусе и специальная табличка с обозначением;
  • отсутствие задиров и вмятин на патрубках, торцах уплотнений и корпусе, ржавчины;
  • не допускается расслоение на торцах под сварку;
  • качество лакокрасочного покрытия должно соответствовать ГОСТ;
  • сварные швы обязаны соответствовать КД.

После визуальной испытательной проверки проводятся остальные исследования.

Испытания гидравлические/пневматические

На специальных стендах путем заполнения внутренних полостей арматуры жидкими и газообразными средами производится испытание гидравлического или пневматического типа. Рабочую среду закачивают под необходимым давлением, выдерживают в течение обозначенного времени для контроля герметичности отдельных узлов и деталей.

Жидкостные испытания арматура проходит манометрического или гидростатического вида. Газовые испытания подразделяются на масс-спектральный, пузырьковый и манометрический метод. При этом используется гелий или атмосферный воздух, сжатый компрессором. Конкретная технология испытания, которой подвергается клапан или прочая арматура, определяется ТУ или КД.

Испытание прочности

Неоднородность материала корпуса, пористость, раковины, трещины и прочие дефекты литья позволяет выявить испытание арматуры на прочность по следующей методике:

  • во время испытаний арматура крепится на стенде, обвязывается трубами;
  • на начальном этапе испытаний внутри изделия создается давление, величина которого контролируется приборами;
  • пробное давление в 1,5 – 2 раза больше номинального;
  • стандартное время испытаний 30 секунд, однако, его можно увеличить по мере необходимости.

Оценка испытаний визуальная, дефектные участки заметно по протечками запотеваниям корпуса, но занимается этим квалифицированный специалист.

Без испытаний прочности арматура не допускается к остальным типам исследований, поэтому это вторая операция после визуального контроля.

Контроль герметичности

Заведомо прочные изделия проходят следующее испытание арматуры на герметичность. При этом проверяются следующие узлы:

  • сальник, мембрана, сильфон и прочие типы уплотнений;
  • запорное устройство;
  • плотность притертых поверхностей.

Основными нюансами испытаний арматуры на герметичность являются:

  • безопасность испытательных сред для сотрудников;
  • указания в паспорте арматуры о положительных результатах испытаний на прочность;
  • наличие двух сотрудников соответствующей квалификации для испытаний арматуры.
Читайте также:  Разрешается ли использовать запорную арматуру в качестве регулирующей

В этом случае соблюдаются нормы безопасности и требования технологического процесса.

Затвор

Осуществляется испытание арматуры на герметичность затвора при закрытом запорном органе, который имеет отличия конструкции у разных модификаций арматуры. Давление и длительность его воздействия для разных типов арматуры указаны в таблицах ГОСТ 9544. У некоторой арматуры направление потока одностороннее, что в обязательном порядке указывается стрелкой на корпусе. Поэтому при установке арматуры на испытательном стенде необходимо соблюдать это условие.

При конструировании арматуры в проект закладывается и экономическая целесообразность. Поэтому изготовление абсолютно герметичных клапанов и задвижек обходится дорого, окупается очень долго. В ГОСТ 9544 имеется классификация арматуры по трем класса герметичности:

  • D класс – обычная среда;
  • C класс – не опасные, слабоагрессивные среды внутри арматуры;
  • B класс – применение арматуры в трубопроводах с легко воспламеняющимися средами;
  • A класс – арматура повышенной надежности для взрывоопасных и токсичных сред.

Для D класса имеются отдельные нормативы для вентилей и всей прочей арматуры.

Утплотнения

Запорный механизм арматуры приводится в действие штоком (шпинделем), герметичность которого обеспечивается двумя способами:

  • сильфон – ремонтопригодность нулевая, во время испытаний недопустимы протечки, герметичность должна быть абсолютной;
  • сальник – обладает высокой ремонтопригодностью, набивка обновляется по мере износа.

Поэтому для обычных сред используются сальники II класса, а для радиационных, пожаро- и взрывоопасных, токсичных сред сальники I класса. Шпиндель может выдвигаться из корпуса и оснащаться верхним уплотнением. В этом варианте испытание арматуры выполняется керосином, а для определения протечек используется меловый раствор. Для этого внутри сальниковой камеры создается избыточное давление в отсутствии набивки и верхнем положении шпинделя.

Испытания арматуры с разрывными мембранами выполняют без установки резинотехнических изделий, которые гарантированно разрушатся при избыточном давлении. Опрессовывают патрубки и седла, корпусные детали средами, указанными в ТУ или КД.

Механические испытания

В процессе эксплуатации запорной арматуры она не подвергается значительным механическим повреждениям. Потому проверка на вибростойкость и ударопрочность считается второстепенными исследованиями. С другой стороны, штурвалы арматуры с ручным приводом часто откручивают ключами и ломами, при монтаже возможны случайные удары и падения оборудования. Результаты испытаний в документации указывают крайне редко, поскольку для клапанов и прочей запорной арматуры они вторичны.

Вибростойкость

В трубопроводах часть динамических нагрузок может передаваться на элементы запорной арматуры от компрессоров, насосов и прочего технологического оборудования. Поэтому обычно производится проверка заслонок и клапанов на противостояние негативным воздействиям вибрации и сохранение работоспособности в полном объеме.

Вибропрочность арматуры в процессе испытания определяется несколькими методиками, в каждой из которых включаются не одинаковые вибрации:

  • реальная (натурная);
  • случайно-узкополосная;
  • случайно-широкополосная;
  • полигармоническая;
  • гармоническая с качающимися частотами;
  • гармоническая фиксированной частоты.

От многократно повторяющихся динамических нагрузок запорная арматура может прийти в негодность. Например, у клапана ослабляются резьбовые соединения, разгерметизируются стыки.

Ударостойкость

Для определения сохранения возможности выполнения запорной арматурой, например, клапанов, своих функций после ударных нагрузок проверку производят по трем методикам:

  • многократный удар для определения прочности;
  • ударные нагрузки многократного действия для определения устойчивости;
  • одиночный сильный удар.

Длительность ударной нагрузки зависит от резонансной частоты конструкционного материала изделия.

Определение ресурса

Проведение ресурсных испытаний осуществляется после опрессовки рабочим давлением и прочих типов исследований, так как в результате них оборудование и его отдельные узлы/детали приходят в негодность. Основными нюансами ресурсных испытаний запорных клапанов, задвижек, заслонок и кранов являются:

  • все прочие типы исследований должны быть закончены;
  • арматура, например клапан, отбирается произвольно из прошедшей испытания партии;
  • параметры среды и технические условия должны соответствовать рабочим режимам;
  • в испытаниях происходит проверка самого слабого узла/детали запорной арматуры.

Сальники, прокладки и прочие типы уплотнений изначально обладают высокой ремонтопригодностью. Поэтому слабым местом запорной арматуры обычно является герметичность затвора. Именно ее ресурс выявляется в процессе испытания.

Испытательное оборудование

Для нагнетания газов и жидкостей во внутренние полости клапанов, задвижек и заслонок, снятия показаний характеристик рабочей среды и состояния запорной арматуры во время исследований применяются специальные испытательные установки. В таких установках оснастка, измерительные средства, оборудование и средства автоматизации собраны в технологический комплекс, чтобы сделать проверку безопасной и максимально эффективной.

Собирают испытательную установку для клапанов и прочей арматуры из следующих элементов:

  • системы подачи рабочей среды и нагнетания необходимого давления;
  • оборотное водообеспечение участка;
  • метрология и считывающие системы;
  • управляющие модули и видеонаблюдение;
  • ограждения для защиты специалистов;
  • стенды испытательные.

Конструкция клапана отличается от заслонки и прочих типов запорной арматуры. Для отдельных модификаций могут использоваться не одинаковые методики исследований. Поэтому проверку выполняют на стендах следующих видов:

  • горизонтальной компоновки;
  • вертикального расположения;
  • для шаровых кранов;
  • для пружин клапанов;
  • для клапанов.

Результаты исследований по арматуре заносятся в журнал вместе с возможными неисправностями и отказами. В паспорт изделия заносятся только положительнее результаты, выявленные при проверке оговоренного количества арматуры из серии.

Источник

Adblock
detector