Фев 28, 2025
Для опытных образцов и серийных изделий арматуры должны проводиться следующие виды испытаний:
• приемочные — на опытных образцах или на образцах из опытно-промышленной партии;
• типовые — на серийных изделиях или на образцах из опытно-промышленной партии;
• квалификационные — на серийных изделиях или изделиях из опытно-промышленной партии;
• сравнительные — на опытных образцах или на серийных изделиях;
• периодические — на отдельных серийных изделиях;
• приемо-сдаточные — на всех изделиях.
Ниже эти испытания рассмотрены подробнее.
1. Приемочные испытания должны проводиться в целях подтверждения:
• соответствия технических характеристик арматуры требованиям ТЗ, ТУ и КД;
• рациональности заложенных в конструкцию технических решений;
• соответствия технологии изготовления требованиям к качеству продукции;
• ресурса изделия (определение фактического ресурса и данных, обосновывающих расчетные показатели надежности);
• удобства обслуживания и ремонта;
• безопасности эксплуатации.
Разработка и согласование программ и методик приемочных испытаний должны соответствовать требованиям НД, определяющим порядок разработки изделий и постановки их в производство. Требования к типовой программе и методике приемочных испытаний, предназначенные для использования при разработке рабочей программы испытаний, приведены в ОТТ [1]. При постановке на производство типового ряда арматуры приемочные испытания допускается проводить лишь на отдельных образцах (типоразмерах) из этого типового ряда, причем испытаниям должны подвергаться изделия, DN которых отличаются более чем в 2 раза.
Опытные образцы регулирующей арматуры должны подвергаться испытаниям по определению коэффициента условной пропускной способности и пропускной характеристики по методике, указанной в программе испытаний опытных образцов. При необходимости, оговоренной в ТЗ, должны определяться кавитационные характеристики. Коэффициент условной пропускной способности и пропускная характеристика должны указываться на сборочном чертеже регулирующей арматуры.
2. Типовые испытания должны проводиться при изменении конструкций или технологического процесса изготовления изделий, если эти изменения могут повлиять на технические характеристики изделий.
Программа типовых испытаний должна составляться разработчиком арматуры и согласовываться с эксплуатирующей организацией; в ней должно быть определено количество образцов, подлежащих испытаниям.
3. Квалификационные испытания должны проводиться в следующих случаях:
• для оценки готовности предприятия к выпуску продукции данного типа;
• для проверки того, что все недостатки, выявленные приемочной комиссией, устранены, а отклонения параметров, связанные с технологией производства, не выходят за допустимые пределы в соответствии с требованиями действующей НД. В этом случае в программу квалификационных испытаний включаются и учитываются все требования приемочной комиссии, а также необходимые испытания на подтверждение приемлемости изменений, дополнений к конструкции и требований к изделиям, указанным в ТУ, после их корректировки по результатам приемочных испытаний;
• в начале производства арматуры в случае передачи производства от одного изготовителя другому;
• если возникли новые требования к эксплуатации арматуры, не подтвержденные ранее испытаниями.
Программа квалификационных испытаний должна составляться разработчиком арматуры и согласовываться с эксплуатирующей организацией. Если отсутствует необходимость в каких-либо других испытаниях, квалификационные проводятся в объеме приемо-сдаточных испытаний с последующей наработкой ресурса на рабочих параметрах, с расходом, определяемым возможностями стенда. Для запорной и регулирующей арматуры испытательный стенд должен обеспечивать осуществление полного цикла открытия-закрытия; при испытаниях предохранительной арматуры стенд должен обеспечивать срабатывание арматуры на рабочих параметрах; испытания обратной арматуры на ресурс допускается проводить на «холодном» стенде, при этом он должен обеспечивать полное открытие обратной арматуры DN ≤ 500. После наработки ресурса повторяются приемо-сдаточные испытания.
4. Сравнительные испытания должны проводиться для сравнения технических характеристик и качества арматуры разных производителей в адекватных условиях. Сравнительные испытания должны выполняться по требованию эксплуатирующей организации. Программа сравнительных испытаний должна разрабатываться организацией, проводящей испытания, и согласовываться с эксплуатирующей организацией.
5. Периодические испытания арматуры, изготовляемой по одним и тем же ТУ, должны проводиться с уведомлением разработчика арматуры и эксплуатирующей организации не реже одного раза в три года в целях подтверждения стабильности показателей качества. Продолжительность и условия проведения, а также объем продукции, подвергаемой испытаниям (проверкам), должны устанавливаться в ТУ и в КД на изделие.
Вместо проведения периодических испытаний допускается подтверждение стабильности показателей качества по результатам сбора информации об эксплуатационной надежности арматуры.
6. Приемо-сдаточные испытания на соответствие требованиям ТУ проводятся изготовителем арматуры для каждого изделия (единицы арматуры), оснащенного штатными комплектующими устройствами и оборудованием. Они включают следующие виды испытаний:
• гидравлические (пневматические) испытания на прочность и герметичность материала основных деталей и сварных соединений, воспринимающих давление рабочей среды, в соответствии с ПУБЭ;
на работоспособность и плавность хода;
на герметичность:
- сварных швов и разъемных соединений;
- затвора;
- по отношению к внешней среде для арматуры, работающей под разрежением, и сильфонной арматуры;
- сальникового уплотнения по шпинделю (штоку), в том числе нижней и верхней ступеней многокамерных сальниковых узлов, а также верхнего уплотнения;
• другие виды испытаний, предусмотренные ТУ на арматуру.
Последовательность испытаний является рекомендуемой и определяется изготовителем. Перед испытаниями каждое изделие должно пройти визуальный и измерительный контроль. Гидравлические (пневматические) испытания должны проводиться при температуре, определяемой по ПУБЭ [2].
Испытания на прочность и герметичность материала и сварных швов следует проводить до окраски арматуры. Детали и сборки сильфонной арматуры следует подвергать испытаниям на прочность и герметичность материала до сборки изделий согласно указаниям КД. Во избежание повреждений сильфоны должны быть гарантированы (предохранены) от сжатия или растяжения.
Арматура в сборе должна быть подвергнута гидравлическим испытаниям на герметичность сальниковых и прокладочных уплотнений, соединений корпусов с крышками, верхнего уплотнения (для арматуры с выводом организованных утечек из межсальникового пространства) и затвора изделия. При гидравлических испытаниях сальниковых и прокладочных уплотнений, соединений корпусов с крышками утечка испытательной жидкости через уплотнения не допускается.
Давление испытательной жидкости должно соответствовать требованию КД на изделие и ТУ на арматуру, но быть не ниже pp. При испытаниях изделия затвор следует закрывать (в зависимости от способа управления пружиной, приводом или вручную) усилием (моментом), значение которого указано в КД. Испытания гидроприводов следует проводить водой, пневмоприводов — воздухом. При испытаниях смазка уплотнительных поверхностей затвора арматуры не допускается. Установочное положение изделий при испытаниях указано в КД.
Арматура, предназначенная для работы на газе и паре, в сборе подлежит дополнительным испытаниям воздухом на герметичность деталей, сварных швов и мест соединения рабочим давлением. Продолжительность выдержки изделий под давлением должна составлять не менее 2 мин для арматуры с DN < 100, 3 мин — для DN = 100÷300 и не менее 5 мин — для DN > 300. При испытаниях соединения корпус-крышка арматура должна быть закрыта расчетным усилием.
При испытании воздухом контроль герметичности мест соединений должен проводиться по инструкции изготовителя путем обмыливания или погружения изделия в воду. Попадание воды в сильфон не допускается. Изделия считаются выдержавшими испытания, если нарушения герметичности (появление пузырей) не обнаружено. Наличие не отрывающихся пузырьков при контроле в ванне с водой или нелопающихся пузырьков при контроле обмазыванием мыльной пеной не считается браковочным признаком.
Для испытаний герметичности затвора арматуры, работающей на газообразной среде (в том числе на паре) должен использоваться воздух, для другой арматуры — вода или воздух:
а) для сильфонных клапанов испытания должны проводиться после трехкратного закрытия затвора. Среда должна подаваться «на» и «под» золотник за исключением тех случаев, когда оговорена односторонняя подача среды. Закрытие арматуры необходимо проводить расчетным усилием при расходе воздуха через седло клапана и через дроссель на выходе. Расход среды через седло клапана допускается обеспечивать за счет неполного открытия затвора клапана из закрытого положения. Параметры испытания должны быть указаны в ТУ. При испытании арматуры воздухом утечки должны определяться либо методом погружения в воду, либо отводом утечек по трубке из контролируемой полости. Выдержка после перекрытия должна составлять не менее 3 мин. Допустимая утечка должна соответствовать требованиям ОТТ.
б) для задвижек, кранов испытание герметичности затвора должно проводиться давлением, определяемым ОТТ, также как и для обратной арматуры. Подача давления в задвижках, кранах должна производиться поочередно с каждой стороны или для задвижек в межтарельчатое пространство, в обратной арматуре — на затвор. Продолжительность выдержки — не менее 5 мин. Испытания задвижек, кранов должны повторяться после двукратного открытия и закрытия затвора без перепада давления на запорном органе. Испытания должны проводиться со штатными приводными устройствами.
Каждый предохранительный клапан прямого действия, в том числе клапан импульсно-предохранительного устройства (ИПУ), должен подвергаться испытаниям на герметичность затвора при давлении полного открытия и обратной посадки. Давление полного открытия и обратной посадки предохранительной арматуры должно соответствовать требованиям ПУБЭ и подтверждаться по результатам испытаний опытного образца. На опытных образцах предохранительной арматуры должны быть проведены испытания по определению пропускной способности или коэффициента расхода по методике, указанной в программе испытаний опытного образца. По результатам испытаний воздействия давлений открытия, обратной посадки, на пропускную способность (коэффициент расхода), площадь наименьшего проходного сечения седла при полностью открытом клапане должны быть указаны в ТУ, на чертежах общего вида и в паспортах арматуры.
Испытания на работоспособность запорной (кроме обратной) и регулирующей арматуры следует проводить при рабочем давлении внутри изделия, а предохранительной арматуры — на входе клапана, в соответствии с программой и методикой испытаний, согласованными с эксплуатирующей организацией. Испытание на работоспособность клапанов с пневмо- и гидроприводами надо проводить при рабочем давлении среды внутри клапана в статике подачей управляющей среды в привод. Одновременно с испытанием на работоспособность следует проверить дистанционную сигнализацию изделия. Работоспособность арматуры с ЭМП следует проверять при перепаде давления на затворе, указанном в ТУ, и без перепада при рабочем давлении в корпусе. Допускается проведение испытаний на работоспособность по специальной программе, согласованной с эксплуатирующей организацией.
Испытание на вакуумную герметичность мест соединений и материала относительно внешней среды сильфонной арматуры и арматуры, работающей под разрежением, следует проводить гелиевым течеискателем, если иное не предусмотрено КД. Требования к герметичности арматуры по отношению к внешней среде и объем испытания должны указываться в ТУ. Перед испытанием внутренние полости корпуса должны быть тщательно промыты и просушены с обеспечением чувствительности III класса герметичности федеральных норм и правил, регламентирующих требования к контролю при сварке и наплавке АЭУ.
Испытания на герметичность верхнего уплотнения (при его наличии) задвижек должны проводиться после двукратного открытия затвора от привода или маховика моментом, указанным в ТУ. Результаты оформляются по соответствующей форме ОТТ. Утечка среды через верхнее уплотнение не допускается.
Все виды испытаний должны проводиться изготовителем или специализированной организацией. Результаты всех видов испытаний, кроме приемо-сдаточных, должны оформляться актом. Результаты приемо-сдаточных испытаний должны отражаться в паспортах изделий.
Приемо-сдаточные испытания сильфонных устройств (СУ) включают следующие виды испытаний:
• по контролю качества поверхности, конструкции, размеров, жесткости, прочности и герметичности — сильфоны, входящие в СУ, в соответствии с требованиями НД;
• на герметичность наружного слоя (каждое изделие) с помощью наружного давления воздуха (максимального для применяемой арматуре с выдержкой не менее 3 мин). После сброса давления СУ должен быть погружен в емкость с водой. Признаком негерметичности наружного слоя должно являться систематическое отделение от поверхности сильфона пузырьков воздуха;
• на подтверждение Тр.н (ресурсные испытания) — для каждой контролируемой партии сильфонов. Отбор сильфонов должен проводиться способом «россыпью в слепую» в соответствии с действующей НД. Выборка — не менее двух и не более пяти сильфонов. Испытания должны проводиться на СУ после приварки к сильфонам концевых деталей до наработки не менее 1,2Тр.н. Если при испытаниях выборки, состоящей более чем из двух СУ, будет зафиксирован отказ в интервале от 1,0 до 1,2Тр.н, испытания остальных СУ выборки следует проводить до отказа или до наработки ЗТр.н, с проведением расчета ВБР в соответствии с НД. Если при испытаниях выборки, состоящей из двух СУ, будет зафиксирован отказ в интервале от 1,0 до 1.2Тр.н, должны проводиться дополнительные испытания до отказа двух СУ, отобранных от контролируемой партии, с проведением расчета ВБР.
Для определения (подтверждения) возможности применения конкретного типоразмера СУ в арматуре в составе приемочных (типовых, квалификационных) испытаний сильфонов должны проводиться ресурсные испытания. Испытания должны проводиться при параметрах (давлении, температуре, ходе), оговоренных в ТУ для данного типоразмера сильфона, либо на максимальных параметрах арматуры, в которой может быть использован данный типоразмер сильфона, в случае, если хотя бы один из этих параметров превышает оговоренные в НД. Для каждого типоразмера сильфона из партии, выдержавшей приемо-сдаточные испытания, должна производиться выборка в количестве не менее 8 шт. Испытания должны проводиться на СУ после приварки к сильфонам концевых деталей. Допускается включать в состав выборки СУ, ранее подвергавшиеся ресурсным испытаниям при проведении приемо-сдаточных испытаний оцениваемой партии. Ресурсные испытания должны проводиться до отказа, но не более 3,0Тр.н. Расчет ВБР должен выполняться в соответствии с НД. Результаты считаются положительными, если все СУ выборки отработали не менее Тр.н и полученная в результате расчета ВБР СУ обеспечивает ВБР арматуры.
Опрессовка СУ пробным давлением, равным максимальному давлению гидроиспытаний в применяемой арматуре, должна проводиться перед ресурсными испытаниями при всех видах испытаний (приемочных, типовых, квалификационных, приемо-сдаточных, периодических). Количество опрессовок — не менее 20 с выдержкой не менее 3 мин.
В плановом порядке периодические испытания СУ должны проводиться не реже одного раза в три года для каждого типоразмера сильфона по условиям, установленным в ТУ. От изготовленной партии сильфонов, выдержавшей приемо-сдаточные испытания, должна производиться их выборка объемом не менее 8 шт. Испытания должны проводиться на СУ после приварки к ним концевых деталей. Допускается включать в состав выборки СУ, ранее подвергавшиеся ресурсным испытаниям при проведении приемо-сдаточных испытаний оцениваемой партии. Ресурсные испытания должны проводиться в соответствии с порядком, оговоренным для приемочных испытаний СУ.
Для обеспечения более высокой надежности СУ при разработке новых конструкций арматуры рекомендуется применять вместо однослойных сильфонов многослойные.
Принятые сокращения:
ТЗ - техническое задание
ТУ - техническое условие
КД - конструкторская документация
НД - нормативная документация
ОТТ - НП-068-05. Трубопроводная арматура. Общие технические требования
ПУБЭ - ПНАЭ Г-7-008-89. Правила устройства и безопасной эксплуатации оборудования и трубопроводов АЭУ
ИПУ - импульсно-предохранительное устройство
ЭМП - электромагнитный привод
АЭУ - атомная энергетическая установка
СУ - сильфонное устройство
ВБР - вероятность безотказной работы
ЛИТЕРАТУРА:
1. НП-068-05. Трубопроводная арматура для атомных станций. Общие технические требования. 2005
2. ПНАЭ Г-7-008-89. Правила устройства и безопасной эксплуатации оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок. 1989