Запорная арматура составляет более 80% всех устройств, объединённых понятием «трубопроводная арматура». Предназначена она для перекрытия потока рабочей среды трубопровода. Это краны, вентили, клапаны, задвижки и заслонки.
Используется запорная арматура на магистралях самого разного предназначения. Соответственно, и требования к ней могут выдвигаться самые разные: от общих, до специальных, отвечающим особым условиям эксплуатации.
В этой статье мы рассмотрим требования к запорной арматуре, сформулированные в различных нормативных документах. А также выясним, какие проводятся испытания трубопроводной арматуры для подтверждения её соответствия этим требованиям.
Основные требования
Независимо от типа и предназначения конкретного изделия, к запорной арматуры выдвигаются следующие общие требования:
- Минимальный срок эксплуатации должен составлять 25-30 лет;
- Минимальный ресурс — 1000 циклов без снижения класса герметичности;
- Усилие для привода механизма запорной арматуры не должно быть больше 300 Н/м (арматура камерной установки), и 250 Н/м (арматура бескамерной установки);
- Герметичность арматуры должна обеспечиваться с обеих сторон присоединения;
- Присоединительные размеры должны соответствовать принятым в Российской Федерации размерам труб, резьбовых и фланцевых соединений;
- Устанавливаемая на трубопроводах запорная арматура должна иметь указатель направления движения потока рабочей среды, а также указатели положений «ОТКРЫТО» и «ЗАКРЫТО».
Общие требования безопасности
Общие требования безопасности трубопроводной арматуры изложены в ГОСТ Р 53672-2009. В части 6.3 этого документа сказано, что требования, предъявляемые к запорной арматуре, конкретизированы в зависимости от типа арматуры. Стандарты на клапаны изложены в ГОСТ 5761; дисковые затворы — ГОСТ Р 53673; задвижки — ГОСТ 5762, а краны должны соответствовать требованиям стандарта ГОСТ 21345.
Нормы и классы герметичности (А – В(В1) – С(С1)) указаны в ГОСТ 9544, а зависят от типа и давления рабочей среды.
ГОСТ Р 53672-2009 содержит требования к материалам, из которых изготавливается арматура; к её маркировке и эксплуатационной документации; а также требования безопасности при изготовлении, включении эксплуатации и ремонте трубопроводной арматуры.
Требования к маркировке трубопроводной арматуры
Часть 6.6 ГОСТ Р 53672-2009 формулирует требования к маркировке трубопроводной арматуры. Она должна быть нестираемой, и хорошо различаться. К обязательным обозначениям относятся следующие данные:
- Наименование производителя (или его торговый знак);
- Материал, из которого изготовлен корпус;
- Для арматуры с регламентированным направлением рабочей среды — стрелка, указывающая это направление;
- Значения PN, Pp, P при максимальной температуре рабочей среды (давление номинальное/рабочее/расчетное);
- Значение DN (номинальный диаметр);
- Для арматуры с маркировкой Pp должна быть указана максимальная температура рабочей среды.
Требования к запорной арматуре тепловых сетей
На тепловых сетях запорная арматура устанавливается:
- На всех выводах ТС от источника тепловой энергии, вне зависимости от диаметра магистрали и вида теплоносителя;
- На трубопроводах диаметром от 100 мм на расстоянии максимум 1000 метров друг от друга (водяные теплосети);
- В узлах ответвлений трубопроводов диаметром от 100 мм паровых и водяных тепловых сетей.
Требования к запорной арматуре тепловых сетей регламентируют материалы, из которых должны быть изготовлены те или иные устройства, устанавливаемые в определённых местах магистрали. Так, на выводе сети от источника тепла, на самой тепловой сети и на вводе в Центральные тепловые пункты должна устанавливаться только арматура из стали.
Не разрешено устанавливать запорную арматуру из серого чугуна на трубопроводах тепловых сетей в регионах с температурой воздуха ниже -10°С (кроме ТП и сетей горячего водоснабжения).
Разрешается использовать арматуру из бронзы и латуни на трубопроводах тепловых сетей, если температура рабочей среды (горячая вода) не превышает 200°С.
Требования к запорной арматуре, устанавливаемой на газопроводе
Требования к устанавливаемой на газопроводах запорной арматуре обусловлены особенностями и характеристиками транспортируемой по ним рабочей среды. Давление газа на магистральном газопроводе может достигать 100 кгс/см2, а температура на выходе из компрессорной станции — 120°С.
В составе газа имеются компоненты, способные вызывать коррозию металла, к таким относятся, например, сероводород и углекислый газ. Кроме того, в тех или иных пропорциях, в газе могут содержаться конденсированная вода, метанол, диэтиленгликоль, газовый конденсат, механические примеси.
Таким образом, к устанавливаемой на газопроводах арматуре выдвигаются следующие требования:
- Минимальное гидравлическое сопротивление;
- Герметичное отключение определённого участка, аппарата или сосуда от основного трубопровода, для безопасности проведения ремонтных работ;
- Соединения арматуры с трубопроводом, разъёмы корпуса и уплотнения должны быть полностью герметичны;
- Конструкция арматуры должна обеспечивать удобное обслуживание быстрое открытие/закрытие, а требуемое для этого усилие при ручном управлении не должно превышать допустимых значений;
- Диаметр запорной арматуры должен соответствовать диаметру трубопровода, для беспрепятственного прохода продувочных шаров и очистных ершей.
К арматуре, устанавливаемой на газо- и нефтепроводах, выдвигаются и требования по огнестойкости. Пожаробезопасность арматуры обеспечивается применением в её конструкции огнестойких материалов, герметичностью и специальными испытаниями на огнестойкость (ГОСТ Р 53672-2009, часть 4.3.3).
Испытания арматуры на соответствие требованиям по огнестойкости проводятся в т.н. «целлюлозном режиме», максимально соответствующем температурному режиму реального пожара. Условия такого режима горения определены ГОСТ 30247.0-94.
Методы контроля и испытания трубопроводной арматуры
Испытания арматуры на соответствие требованиям проводятся в испытательных лабораториях трубопроводной арматуры. Для этого используются испытательные стенды. Различные испытательные стенды трубопроводной арматуры используются для проверки соответствия тех или иных характеристик.
Так, стенд гидравлических испытаний трубопроводной арматуры применяется для испытания следующих характеристик:
- Плотность и прочность материала работающей под давлением арматуры и сварных швов;
- Прочность изделия в сборе;
- Герметичность.
В испытательной лаборатории трубопроводной арматуры используются также стенды горячих испытаний, искусственного климата, стенд определения гидравлических характеристик, вакуумный и пневматический стенды.
По результатам испытания трубопроводной арматуры оформляются соответствующие документы:
- Журнал испытаний трубопроводной арматуры;
- Протокол испытаний;
- Акт испытаний трубопроводной арматуры.
Образцы Акта испытаний трубопроводной арматуры и других документов приведены ниже:
- Рекомендуемая форма (образец) Акта испытаний трубопроводной арматуры
Гост 53672-2009 арматура трубопроводная. общие требования безопасности
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ
 |
|
ГОСТ Р 53672-2009 |
Арматура трубопроводная
ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ
| Москва Стандартинформ 2010 |
Предисловие Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ «О техническом регулировании», а правила применения национальных стандартов Российской Федерации — ГОСТ Р 1.0-2004 «Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения»
Сведения о стандарте 1 РАЗРАБОТАН Закрытым акционерным обществом «Научно-производственная фирма «Центральное конструкторское бюро арматуростроения» (ЗАО «НПФ «ЦКБА») и Некоммерческой организацией «Научно-промышленная ассоциация арматуростроителей» (НО «НПАА») 2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 259 «Трубопроводная арматура и сильфоны» 3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 15 декабря 2009 г. № 1057-ст 4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок — в ежемесячно издаваемых информационных указателях «Национальные стандарты».
В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты».
Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет
- СОДЕРЖАНИЕ
- НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Арматура трубопроводная ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ Pipeline valves. General safety requirements
- Датавведения — 2011-01-01
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на трубопроводную арматуру и приводные устройства к ней и устанавливает общие требования безопасности при ее проектировании, изготовлении, монтаже, эксплуатации, ремонте, транспортировании, хранении и утилизации.
2 Нормативные ссылки
Гост р 53402-2009 «арматура трубопроводная. методы контроля и испытаний»
| ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ | |
 |
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙФЕДЕРАЦИИ |
- Арматура трубопроводная
- МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ И ИСПЫТАНИЙ
|
Предисловие
Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ «О техническом регулировании», а правила применения национальных стандартов Российской Федерации — ГОСТ Р 1.0-2004 «Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения»
- Сведения о стандарте
- 1 РАЗРАБОТАН Закрытым акционерным обществом «Научно-производственная фирма «Центральное конструкторское бюро арматуростроения» (ЗАО «НПФ «ЦКБА»), Научно-промышленной ассоциацией арматуростроения (НПАА) и Научно-производственным объединением «ГАКС-АРМСЕРВИС» (НПО «ГАКС-АРМСЕРВИС»)
- 2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 259 «Трубопроводная арматура и сильфоны»
- 3 ПРИНЯТ И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 30 сентября 2009 г. № 428-ст
- 4 Настоящий стандарт соответствует международному стандарту ИСО 5208:2008 «Арматура трубопроводная промышленная. Испытание давлением» (ISO 5208:2008 (Е) «Industrial valves — Pressure testing of metallic valves») в части требований методики и основных параметров испытаний на прочность и плотность материалов и сварных швов, а также на герметичность затвора
- 5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок — в ежемесячно издаваемых информационных указателях «Национальные стандарты».
В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты».
Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет
Содержание
ГОСТ Р 53402-2009
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Арматура трубопроводная
МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ И ИСПЫТАНИЙ
Pipeline valves. Methods of control and testing
Дата введения — 2010-01-01
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на трубопроводную арматуру (далее — арматуру) и устанавливает виды и категории испытаний, методы основных (обязательных) испытаний и контроля и критерии оценки результатов основных испытаний. Основные испытания и контроль являются обязательными при проведении всех видов контрольных испытании серийно изготовляемой арматуры, а также являются составной частью испытаний опытных образцов арматуры.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ Р 8.568-97 Государственная система обеспечения единства измерений. Аттестация испытательного оборудования. Основные положения
Эксплуатация запорной арматуры — Правила и сроки
Эксплуатация запорной арматуры подразумевает под собой множество операций, обеспечивающих выполнение основных функций системы трубопровода – транспортировку жидкостных и газообразных сред. К таким операциям можно отнести:
- Управление запорной арматурой в ходе работы.
- Техническое обслуживание.
- Контроль за средами.
- Замену запорных устройств, по гарантии, по окончанию паспортного срока эксплуатации или вышедших из строя.
- Входной контроль арматуры, предназначенной для замены неисправной.
Эксплуатация запорной арматуры начинается с правильного монтажа на трубопровод и его подготовки. Для арматуры с Ду выше 500мм необходимы грузоподъемные механизмы-тали, лебедки либо краны. Для трубопровода, на который устанавливается арматура диаметром свыше 500 мм., перед монтажом устанавливаются опоры.
В случае монтажа приварным методом, Все сварные швы проверяются ультразвуком и составляется ведомость всех швов. В случаях резьбового или фланцевого монтажа, качественный монтаж проводится квалифицированными специалистами с использованием профессионального ручного инструмента.
Использование динамометрического ключа во время затягивания шпилек исключает возможность поломки фланцев арматуры и срыва резьбы крепежа. При затяжке запорной арматуры с внешней и внутренней резьбой также осуществляется динамометрическим ключом во избежание поломки резьбового участка. После монтажа проводится пробное тестирование трубопровода на протечки.
Наиболее часто для этих целей используют воду. После завершения тестирования составляется акт с указанием всех выявленных нарушений и после их устранения трубопровод принимается инспектором Ростехнадзора.
На рынке трубопроводной арматуры представлены множество видов устройств различного назначения, наибольший сегмент занимает запорная арматура. Для каждого запорного устройства есть свои условия эксплуатации.
Нельзя выделить какие-то основные условия эксплуатации запорной арматуры, все они являются обязательными их неукоснительное выполнение это необходимость и важное условие надёжной эксплуатации трубопроводов и оборудования.
В случае нарушения паспортных эксплуатационных правил время эффективного использования оборудования может быть снижено, либо может привести к чрезвычайным внештатным ситуациям на участках трубопровода.
Для обеспечения стабильной эксплуатации трубопроводов проектанты изначально рассчитывают конфигурацию трубопровода с узлами управления потоками, защитными и предохранительными устройствами. Особенность запорной арматуры – эксплуатация ведётся только в двух рабочих положения «закрыто» и «открыто», и недопустимо с её помощью выполнять регулировку потоков. По функционалу и конструкции выделяются основные типы запорной арматуры:
- Задвижки клиновые с выдвижным шпинделем. Клиновая задвижка имеет клиновой затвор, на котором уплотнительные поверхности расположены под углом друг к другу. Клин может быть цельным жестким, цельным упругим или составным двухдисковым.
- Клапаны запорные игольчатые. Выполняет те же функции, что и клапан запорный сальниковый, за исключением того, что игла перекрывает поток среды. И работает только в положение «закрыто» и «открыто». Нельзя использовать данный клапан для частичного перекрытия потока.
- Задвижка поворотная дисковая. Задвижками называются конструкции арматуры с затвором в виде диска, перемещающимся вдоль уплотнительных колец седла корпуса перпендикулярно оси потока среды.
- Шаровые краны запорные. Кранами называются конструкции арматуры с затвором в форме шара, поворачивающимся вокруг оси, перпендикулярной оси потока среды.
Все основные требования по эксплуатации запорной арматуры Вы можете прочитать в инструкции по эксплуатации или в паспорте изделия.
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.
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.
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.
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.
Уплотнения
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.
Статья взята с нашего сайта: СтройНефтеГаз
Трубопроводная арматура
Огромную роль в современных промышленных комплексах играют трубопроводы. При помощи трубопроводов транспортируются различные материалы — жидкие, газообразные и сыпучие. Для обеспечения регулирования процессов транспортировки применяется трубопроводная арматура.
Трубопроводная арматура — это совокупность устройств, устанавливаемых на трубопроводах, и предназначенных для управления потоками рабочих сред путем изменения площади проходного сечения. Она также обеспечивает работу емкостных установок, котлов и т.д.
Качества арматуры влияют на многое. От того, какая арматура подобрана для монтажа, соответствует ли она параметрам, характеризующим рабочую среду, правильно ли она эксплуатируется, во многом зависит безопасность объектов, на которых она установлена.
- Для обеспечения качества промышленной арматуры разработана система стандартов.
- Государственный стандарт, которому соответствует арматура трубопроводная — ГОСТ Р 53672-2009
- Настоящий стандарт распространяется на трубопроводную арматуру и приводные устройства к ней и устанавливает общие требования безопасности при ее проектировании, изготовлении, монтаже, эксплуатации, ремонте, транспортировании, хранении и утилизации.
Виды арматуры по функциональному назначению
Арматура может делится на различные виды по следующим параметрам.
- По области применения — бывает пароводяная, резервуарная, энергетическая, химическая, судовая, газовая и нефтяная арматура.
- По принципу управления и действия — выделяется арматура управляемая, автоматическая, управляемая ручным приводом, управляемая дистанционным приводом, управляемая механическими приводами, электроприводами, пневматическими приводами, гидравлическими и электромагнитными приводами.
- По конструкции присоединительных патрубков — различают муфтовую, фланцевую, штуцерную, цапковую арматуру, и арматуру под приварку.
- По способу герметизации — различается сальниковая, мембранная, шланговая и сильфонная арматура.
Основные параметры арматуры:
- Эксплуатационные параметры арматуры — Условное, рабочее, и пробное давление, пропускная способность, крутящий момент,тип привода, время срабатывания, коррозионная стойкость.
- Конструкционно-монтажные параметры арматуры — Условный диаметр прохода, масса, число, диаметр и расположение отверстий на фланцах, тип присоединения к трубопроводу, строительные длина и высота, разделка под приварку к трубопроводу, конструкция и размеры присоединительных фланцев.
- Конструкционные материалы — Чугун (серый, ковкий, высокопрочный), углеродистая и легированная сталь, Цветные металлы и сплавы (латунь, бронза, сплавы никеля, алюминия и титана), а также неметаллические конструкционные материалы, такие как винипласт, керамика, графиты, текстолит, капрон и пластикат.
Арматура трубопроводная промышленная
Трубопроводная запорная арматура — арматура, предназначенная для перекрытия потока рабочей среды с определенной герметичностью.
Включает в себя спускную арматуру, назначение которой — сброс рабочей среды из емкостей и систем трубопроводов, а также контрольную арматуру, используемую для проверки уровня жидкой среды в ёмкостях, отбора проб, выпуска воздуха из верхних полостей, дренажа и т.
д. Она имеет наиболее широкое применение и составляет обычно около 80% от всего количества применяемых изделий.
К запорной арматуре относятся:
- Задвижка — тип арматуры, у которой запирающий или регулирующий элемент перемещается перпендикулярно оси потока рабочей среды.
- Клапан— тип арматуры, у которой запирающий или регулирующий элемент перемещается возвратно-поступательно параллельно оси потока рабочей среды.
- Кран — тип арматуры, у которой запирающий или регулирующий элемент, имеющий форму тела вращения или его части, поворачивается вокруг собственной оси, произвольно расположенной по отношению к направлению потока рабочей среды.
Дисковый затвор (заслонка, поворотный затвор, герметический клапан, гермоклапан) — тип арматуры, в котором запирающий или регулирующий элемент имеет форму диска, поворачивающегося вокруг оси, перпендикулярной или расположенной под углом к направлению потока рабочей среды.
В маркировке запорной арматуры обязательно должны быть указанны наименование или товарный знак изготовителя, условный проход в миллиметрах, условное и рабочее давление, допустимая температура, и направление потока среды;
Трубопроводная регулирующая арматура
Трубопроводная регулирующая арматура — арматура, предназначенная для регулирования параметров рабочей среды посредством изменения расхода среды через своё проходное сечение.
Подразделяется на редукционную арматуру — предназначенная для снижения рабочего давления в системе, и запорно-регулирующую арматуру. Регулирующая арматура может иметь ручное и автоматическое управление при помощи электроприводов.
Виды регулирующей арматуры:
- Регулирующий клапан — наиболее распространенный тип регулирующей арматуры. Клапана разделяются на проходные — устанавливаются на прямых участках трубопровода, не меняют направление потока, угловые — меняют направление потока на девяносто градусов, и трехходовые, или смесительные — имеют три патрубка для присоединения к трубопроводу , и смешивают два потока в один. Для управления регулирующими клапанами используются электроприводы, электромагнитные приводы и пневмоприводы.
- Запорно-регулирующий клапан — С помощью этого клапана осуществляется как регулирование по заданной характеристике, так и уплотнение затвора по нормам герметичности для запорной арматуры, что обеспечивается специальной конструкцией плунжера, имеющего профильную часть для регулирования, а также уплотнительную поверхность для плотного контакта с седлом в положении «закрыто».
- Смесительные клапаны — Используются в случае, когда нужно смешать различные среды, выдерживая постоянным какой-либо параметр. Отличие смесительных клапанов от регулирующих заключается в том, что управляющее воздействие определяет расходы одновременно двух сред, а не одной.
- Регуляторы давления прямого действия — применяются там, где нужно поддерживать постоянное давление в трубопроводе. Регулирование давления может производиться после регулятора (по направлению потока среды), в этом случае регулятор называют «После себя», или перед ним, в этом случае он называется «До себя».
- Регулятор уровня -Регуляторы уровня используются в сосудах, применяемых в энергетических, холодильных и других установках. Управляются поплавком, по команде от которого происходит впуск нужного количества жидкости или выпуск лишней жидкости.
Защитная арматура
Защитная арматура — арматура, предназначенная для защиты оборудования и трубопроводов от аварийных ситуаций путем отключения обслуживаемой линии.
В результате эксплуатации могут возникать различные проблемы, могущие повлечь за собой гидроудары при внезапном изменении потока среды на обратный, что может привести к поломке насосов и других устройств.
Предотвращать эти проблемы и призвана защитная арматура.
Защитная арматура близка к предохранительной, но отличается по принципу действия. Если предохранительная арматура открывается, обеспечивая массотвод, и, за счёт него, снижение параметров системы, то защитная — закрывается, отключая защищаемый участок системы или единицу оборудования
Основные виды защитной арматуры
- Обратный клапан — Обратные клапаны как правило устанавливаются на горизонтальных участках трубопроводов, а затворы — как на горизонтальных, так и на вертикальных участках. Эти устройства пропускают среду в одном направлении и предотвращают её движение в противоположном, действуя при этом автоматически
- Отключающие клапаны — К защитной арматуре, также относятся отключающие устройства, задача которых — предотвратить течь или выброс рабочей среды из трубопровода в случае его разрыва. Такие клапаны применяются, как правило, на импульсных трубопроводах малых диаметров для рабочих сред, выброс которых в окружающую среду недопустим, например в энергетических установках, включая АЭС, и в некоторых других отраслях промышленности.
Отсечная трубопроводная арматура
- При создании аварийной ситуации в ряде случаев возникает необходимость быстрого отключения агрегата, трубопровода или его участка от общей системы, для этой цели служит отсечная арматура.
- В отличие от другой защитной арматуры, отсечная действует не непосредственно от среды, а с использованием внешних источников энергии по команде от специальных датчиков, а также может быть дистанционно открыта и закрыта персоналом.
- Отсечная арматура представляет собой быстродействующие запорные устройства, клапаны или задвижки, снабженные пневматическими или электрическими приводами.
Запорный орган этих устройств может быть в виде тарельчатого клапана, крана с конической или шаровой пробкой или в виде задвижки. Чаще всего применяются быстродействующие отсечные клапаны и задвижки с односторонним пневматическим поршневым приводом — приводы этого типа могут закрыть клапан или задвижку большого размера за несколько секунд.
Применяется отсечная арматура в основном в энергетике, в установках с очень большими параметрами рабочей среды, например на АЭС .
Предохранительная трубопроводная арматура
Предохранительная арматура — арматура, предназначенная для автоматической защиты оборудования и трубопроводов от недопустимого превышения давления посредством сброса избытка рабочей среды.
- Распределительно-смесительная арматура — арматура, предназначенная для распределения потока рабочей среды по определенным направлениям или для смешивания потоков.
- Фазоразделительная арматура — арматура, предназначенная для разделения рабочих сред, находящихся в различных фазовых состояниях. В том числе:
- Конденсатоотводчик — арматура, удаляющая конденсат и не пропускающая или ограниченно пропускающая перегретый пар.
В ее состав входят:
- Предохранительные клапаны;
- Импульсно-предохранительные устройства;
- Мембранные предохранительные устройства;
- Перепускные клапаны.
Наиболее широкое распространение имеют малоподъёмные предохранительные клапаны, конструктивно простые и не требующие специальной регулировки.
- Фланцы. Типы, виды, исполнения
- Трубопроводная арматура. Классификация