В табл. 1.10 приведены значения испытательных давлений для каждого класса
Табл. 1.10. Испытательные давления на прочность и герметичность по ANSI
Испытание под давлением на прочность задвижек должно выполняться в сборе с дисками, клиньями и шпинделями в открытом положении, а в кранах – в полуоткрытом.
Испытательная среда должна подаваться по направлению движения рабочей среды. Клапаны с сальниками должны проверяться подачей среды в противоположном направлении. Для определения герметичности верхнего уплотнения клапан полностью открывают. Испытание места уплотнения должно быть выполнено в течение минимального периода, указанного в табл.1.11.
Табл. 1.10. Продолжительность испытаний, с
Давление должно подаваться следующим образом:
1 Задвижки – последовательно с каждой стороны клина;
2 Клапаны запорные – под золотник;
3 Клапаны обратные – со стороны выходного патрубка;
4 Краны – три раза, последовательно, с каждой стороны пробки.
Как правило, не допускается никаких визуально обнаруживаемых утечек в течение испытательного времени, что должно быть отражено в акте испытаний, подтверждающем, что арматура была проверена в соответствии с требованиями стандарта, с отражением фактических давлений и среды, используемой для испытаний.
В отечественном арматуростроении действует ГОСТ 9544–93, устанавливающий величину допустимых утечек при проверке герметичности запирающих элементов различных видов арматуры.
НПФ ЦКБА разработана более современная версия этого стандарта, который в настоящее время согласовывается с национальными органами стандартизации стран СНГ.
Новый стандарт распространяется на все типы запорной арматуры на номинальное давление РN от 0,1 МПа до 42 МПа и диапазон номинальных диаметров DN от 3 до 2000. Установлены классы герметичности затвора A, B, C, D, B1, C1, D1. В данном случае под термином «затвор» понимается совокупность запирающего элемента и уплотнительной поверхности корпуса арматуры.
Изменились некоторые термины и определения. Вот основные из приведенных в стандарте:
– герметичность затвора – свойство препятствовать газовому либо жидкостному обмену между средами, разделенными затвором;
– класс герметичности – характеристика, оцениваемая наибольшей утечкой пробного вещества через затвор;
– утечка – проникновение вещества из герметизированного изделия через течи в затворе под действием перепада полного или парциального давления;
– испытания на герметичность затвора – испытания для оценки герметичности после воздействия пробным веществом под давлением, установленным в стандартах или технических условиях.
Класс A, по которому утечки не допускаются, соответствует классу А ISO 5208 и ГОСТ 9544–93, а также 1–му классу ГОСТ 9544–75 для арматуры систем специального назначения. Установлен для всех типов запорной арматуры от DN 3 до DN 200 при номинальных давлениях от РN 1 до РN 420 и с номинальными диаметрами от DN 250 до DN 2000 при номинальных давлениях от РN 1 до РN 200.
Испытания проводят воздухом давлением 0,6 МПа или водой номинальным давлением, умноженным на 1,1. Допускается затворы арматуры номинальным диаметром от DN 3 до DN 200 испытывать воздухом номинальным давлением.
Класс В соответствует классу В ISO 5208 и ГОСТ 9544–93. Утечки для арматуры этого класса (в см3/мин) рассчитываются по формулам:
для воды 0,0006 × DN;
для воздуха 0,018 × DN.
Класс В1 соответствует 1 классу ГОСТ 9544–75 для клапанов. Испытания проводятся воздухом. В стандарте даны таблицы допустимых утечек при испытании давлением 0,6 МПа и с пересчетом утечек для испытательного давления, равного номинальному.
Класс С соответствует классу С ISO 5208 и ГОСТ 9544–93. Утечки для арматуры этого класса (в см
3
для воды 0,0018 × DN;
для воздуха 0,18 × DN.
Класс С1 соответствует 1 классу ГОСТ 9544–75 для прочей арматуры (кроме клапанов) и 2 классу ГОСТ 9544–75 для клапанов. Приведены таблицы утечек при испытании запорной арматуры всех типов при давлении 0,6 МПа и с пересчетом утечек для испытательного давления, равного номинальному.
Класс D соответствует классу D ISO 5208 и ГОСТ 9544–93. Утечки для арматуры этого класса (в см
3
для воды 0,006 × DN;
для воздуха 1,8 × DN.
Класс D1 в части норм утечек при испытании воздухом соответствует 2 классу ГОСТ 9544–75 для прочей арматуры (кроме клапанов), а при испытании водой – 3 классу ГОСТ 9544–75. Применяется для всех типов арматуры до DN 2000. В стандарте приведены таблицы допустимых утечек при испытании воздухом давлением 0,6 МПа и номинальным давлением, а также при испытании водой номинальным давлением, умноженным на 1,1.
Соотношение допустимых утечек для DN 50…150 при испытании водой и воздухом приведены в табл. 1.12 и табл. 1.13.
Табл. 1.12. Допустимые утечки при испытании водой давлением 1,1 PN, см
3
* нормы герметичности при испытании водой для этих классов не предусмотрены
Табл. 1.13. Допустимые утечки при испытании воздухом давлением 0,6 МПа для запорной арматуры на PN 6, см
3
* нормы герметичности при испытании воздухом для этих классов не предусмотрены
Допустимые утечки, установленные в новом стандарте, соответствуют или меньше утечек по стандартам API–6D и DIN 3230.
Соответствие классов герметичности затворов нового стандарта международным стандартам, ГОСТ 9544–75 и ГОСТ 9544- 93 приведено в таблице 1.14.
Табл. 1.14 – Соответствие классов герметичности
В зарубежной практике при оценке проницаемости часто употребляется относительная единица измерения ppm. ГОСТ 8.417 определяет её как «миллионная доля» (млн-6). Эта единица применяется при использовании течеискателей. В США чаще всего применяют метановые течеискатели, причём концентрация метана в них должна быть не менее 95–98 %. Испытательная среда подаётся во входной патрубок закрытой арматуры, а утечка определяется в заданном объёме выходной полости арматуры.
По согласованию с покупателем или по условиям спецификации осуществляется дополнительный осмотр отклонений при изготовлении, и исправления дефектов магнитной, радиографической или цветной дефектоскопии. Любые готовые клапаны или заготовки и детали, которые имеют отклонения от чертежей изготовителя или стандартов, должны быть забракованы и отправлены в изолятор брака, как заявлено в Руководстве качества.
Испытание и контроль опытных образцов арматуры
Прежде всего, перед постановкой на производство опытные образцы арматуры должны быть подвергнуты испытаниям и дополнительному контролю. Эти испытания проводятся в объёме большем, чем для серийных изделий. Они должны включать определение гидравлических характеристик, испытания для определения ресурса арматуры в циклах или часах. Арматура должна быть также подвергнута испытанию на огнестойкость, если в конструкциях используются мягкие уплотнения.
Огнестойкость, критерии и методы проверки
Стандарты, требующие проверок на огнестойкость, исходят из теоретического предположения, что пожар возникнет, и определяют, как арматура должна работать в такой ситуации.
Четыре стандарта устанавливают безопасные по огню исполнения арматуры:
API – Американский нефтяной институт, API 607
BSI – Британский институт стандартов, BS 6755
Exxоn – Независимые компании по нефтепереработке, BP3–14–1
FM – Взаимные исследования производителей, FMRC 7440.
Эти стандарты отражают важные испытательные критерии для размеров и типов арматуры, используемой в промышленности.