Финишной операцией контроля регулирующей арматуры является испытание на прочность и плотность материала деталей и сварных швов.
 
Рис. 1. Схема испытаний на герметичность затвора запорно-регулирующего клапана
 
При технических условиях, ограничивающих утечку испытательной среды, проводятся испытания на герметичность затвора (рис. 1). Нормы утечки задаются в процентах от пропускной способности затвора Кv или таблично. В таблице 1 приведена допустимая массовая утечка воды Qм по ГОСТ 16324 для регулирующих клапанов 25ч5п1, 25ч5п2, 25ч7п1 и 25ч7п2.
 
Таблица 1
Dy, мм
10
15
20
25
32
40
50
80
100
Qм, г/мин
14
34
40
65
105
135
215
475
760
 
Среди специальных испытаний запорно-регулирующей арматуры, равно как и запорной, выделяем ресурсные испытания.
 
Цель ресурсных испытаний - обеспечение заданной долговечности трубопроводной арматуры при действии на нее полного комплекса внутренних и внешних воздействий, возникающих в трубопроводе при эксплуатации технологических систем. Задачей испытаний является экспериментальное установление показателей долговечности трубопроводной арматуры при действии или моделировании комплекса внутренних и внешних воздействий.
 
К ресурсным испытаниям трубопроводной арматуры относят такие испытания, которые оперируют отказами, связанными с накоплением износных повреждений, и испытания на надежность. Ресурсные испытания проводятся применительно к заданным условиям, под которыми нормативной документацией рекомендуется понимать условия ускорения режима испытаний. Выделяют два условия — нормальные и ускоренные. По назначению ресурсные испытания могут использоваться как ределительные, оценочные, сравнительные, исследовательские, типовые и т.д.
 
В качестве нормальных условий испытаний применяются режимы, заданные требованиями нормативно-технической документации. При отсутствии таковых, нормальный режим назначают в соответствии с условиями эксплуатации трубопроводной арматуры, характеризуемыми параметрами рабочей, управляющей и окружающей среды. Для ускоренных испытаний проводят обоснование принципа ускорения на основе анализа данных о работе конкретного типа арматуры и физической природы изнашивания. В результате определяют доминирующий вид изнашивания, контролируемый параметр, характеризующий уровень изнашивания, и метод измерения этого параметра.
 
В качестве основных исходных данных, определяющих принцип ускорения и методику проведения ускоренных испытаний, принят следующий типовой перечень: 
1) контролируемый параметр, уровень которого характеризует степень изношенности пары трения, определяющий ресурс изделия;
2) предельное значение этого параметра, соответствующее предельной степени изношенности пары трения;
З) количественные значения параметров режима внешних воздействий, по отношению к которым определяется или контролируется ресурс;
4) значения параметров нагружения, обеспечивающих предельную степень форсирования режима испытаний при условии отсутствия влияния форсирования на вид процесса изнашивания;
5) характеристики закономерностей изменения интенсивности изнашивания во времени и от нагрузок;
6) метод измерения и максимально допустимая погрешность измерения износа.
 
При ускоренных испытаниях в арматуростроении приняты пять основных принципов ускорения: экстраполяции по времени, экстраполяции по нагрузке, двойная экстраполяция, "доламывание", "запросов".
 
Принцип экстраполяции по времени применяется для ориентировочной оценки ресурса изделий, процесс изнашивания которых глубоко изучен и формализован.
 
Принцип экстраполяции по нагрузке применяется при форсировании одной составляющей режима ускорения с наибольшим коэффициентом за счет повышения режима испытаний по сравнению с нормальными. При этом используют зависимости для оценки математического ожидания и дисперсии ресурса от нагрузки.
 
Принцип двойной экстраполяции применяется в случаях, когда на нормальном режиме за приемлемую продолжительность испытаний нельзя накопить износ, который можно достоверно измерить. Для этого используют сочетание двух видов экстраполяции - по времени и по нагрузке.
 
Принцип "доламывание" используют, если известен закон суммирования износных повреждений при форсированных режимах, как на начальном, так и завершающем этапах испытаний.
 
Принцип "запросов" возможно применять при форсировании одновременно по нескольким составляющим режима испытаний, когда интенсивность изнашивания монотонно изменяется при накоплении износных разрушений.
 
Ресурс трубопроводной арматуры всех типов определяется ресурсом основных ее узлов. В настоящее время выделено пять таких узлов - ходовая резьбовая пара, ходовая гладкая пара, сальник (набивка—шток), контактная пара (пята—подпятник), затвор (седло-запорно-регулирующий орган). Оценка ресурса для каждого узла проводится на основе анализа параметров оценки накопленных износных повреждений (рис. 2).
 
 
Рис. 2. Блок-схема систематизации параметров оценки износа при ресурсных испытаниях трубопроводной арматуры
 
Наибольшее распространение получила оценка ресурса по косвенным параметрам. Это вызвано возможностью осуществлять контроль за испытаниями в большинстве случаев без разборки изделий с применением простейших измерительных устройств. Главный недостаток в использовании косвенных параметров - низкая информативность, не позволяющая осуществлять обоснованную разработку управляющих воздействий совершенствования ресурса узлов трубопроводной арматуры.
 
Наиболее предпочтительными параметрами оценки накопленного износа являются функциональные геометрические и структурные параметры. Они являются функциональными по отношению ко всем базовым узлам трубопроводной арматуры, обладают высокой информативностью, которая может быть использована для выработки высокоэффективных конструкторских, технологических и эксплуатационных направлений совершенствования арматуры.
 
При ресурсных испытаниях трубопроводной арматуры основными внутренними и внешними воздействующими факторами принимают те же, что и при испытаниях на надежность. В большинстве случаев испытания проводят на натурных образцах со схемами нагружения затвора и сальника, аналогичными испытаниям на герметичность. Моделирование ресурсных испытаний базовых узлов разработано в настоящее время недостаточно. Это в определенной степени снижает достоверность ускоренных ресурсных испытаний из-за априорного подхода к выбору принципов ускорения и параметров оценки накопленного износного повреждения.
 
Проведенный анализ основных видов и важнейших методов испытаний показывает сложность общей структуры испытаний трубопроводной арматуры как функционально обособленного объекта. Всей структуре в целом и ее подсистемам не во всех случаях присуща единая логическая последовательность в осуществлении подготовительных и основных операций, что снижает достоверность информации о качестве независимо от назначения испытаний. Повышение достоверности информации, а значит и качества изделий может быть достигнуто, если структура всей системы испытаний подчинена единой логической схеме, на основе которой развиваются частные методики испытаний.
 
Общие тенденции развития арматуростроения (усложнения арматуры как обособленного объекта, ужесточение требований к оценке ее качества на различных этапах жизненного цикла, рост номенклатуры вновь создаваемых типов арматуры и т.д.) определяют дальнейшее увеличение объема испытаний, повышение их достоверности и особенно информативности. Возможности натурных испытаний с использованием технологических систем (подконтрольная эксплуатация) ограничиваются из-за значительных материальных и временных затрат, а также очень низкой информативности получаемых данных для совершенствования трубопроводной арматуры. Поэтому дальнейшее развитие в арматуростроении должно получить моделирование испытаний как в целом всего объекта, так и его базовых элементов.
 
Для объекта в целом большие преимущества имеет физическое моделирование с использованием параметров, обладающих широкой информативностью, что важно для конструктивно-технологического совершенствования арматуры. В этих условиях важная роль принадлежит двум начальным элементам логической последовательности испытаний - выбор параметров оценки качества испытаний и воспроизведение внутренних и внешних воздействий. От качества реализации этих этапов зависит эффективность решения общей задачи. Основа ее решения заключается в анализе работы трубопроводной арматуры в реальных технологических системах с целью установления качественных и количественных характеристик всех видов воздействий с последующими физическими имитационным моделированием при испытаниях.