Диагностика запорной арматуры при эксплуатации

Обновлено: 17.05.2024

Диагностика запорной арматуры при эксплуатации

ГОСТ Р 53402-2009

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ И ИСПЫТАНИЙ

Pipeline valves. Methods of control and testing

____________________________________________________________________
Текст Сравнения ГОСТ 33257-2015 с ГОСТ Р 53402-2009 см. по ссылке.
- Примечание изготовителя базы данных.
____________________________________________________________________

Дата введения 2010-01-01

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"

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

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.

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

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 испытаний 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 15.201-2000 Система разработки и постановки продукции на производство. Продукция производственно-технического назначения. Порядок разработки и постановки продукции на производство

ГОСТ Р ИСО 8573-1-2005 Сжатый воздух. Часть 1. Загрязнения и классы чистоты

ГОСТ Р 52760-2007 Арматура трубопроводная. Требования к маркировке и отличительной окраске

ГОСТ 12.1.010-76 Система стандартов безопасности труда. Взрывобезопасность. Общие требования

ГОСТ 12.2.003-91 Система стандартов безопасности труда. Оборудование производственное. Общие требования безопасности

ГОСТ 12.2.063-81 Система стандартов безопасности труда. Арматура промышленная трубопроводная. Общие требования безопасности

ГОСТ 15.309-98 Система разработки и постановки продукции на производство. Испытания и приемка выпускаемой продукции. Основные положения

ГОСТ 112-78 Термометры метеорологические стеклянные. Технические условия

ГОСТ 166-89 (ИСО 3599-76) Штангенциркули. Технические условия

ГОСТ 356-80 Арматура и детали трубопроводов. Давления условные, пробные и рабочие. Ряды

ГОСТ 427-75 Линейки измерительные металлические. Технические условия

ГОСТ 2405-88 Манометры, вакуумметры, мановакуумметры, напоромеры, тягомеры и тягонапоромеры. Общие технические условия

ГОСТ 5152-84 Набивки сальниковые. Технические условия

ГОСТ 5761-2005 Клапаны на номинальное давление не более PN 250. Общие технические условия

ГОСТ 5762-2002 Арматура трубопроводная промышленная. Задвижки на номинальное давление не более PN 250. Общие технические условия

ГОСТ 6359-75 Барографы метеорологические анероидные. Технические условия

ГОСТ 9544-2005 Арматура трубопроводная запорная. Классы и нормы герметичности затворов

ГОСТ 11823-91 Клапаны обратные на номинальное давление PN25 МПа (250 кгс/см). Общие технические условия

ГОСТ 12893-2005 Клапаны регулирующие односедельные, двухседельные и клеточные. Общие технические условия

ГОСТ 13252-91 Затворы обратные на номинальное давление PN25 МПа (250 кгс/см). Общие технические условия

ГОСТ 13547-79 Затворы дисковые на до 2,5 МПа (25 кгс/см). Общие технические условия

ГОСТ 13837-79 Динамометры общего назначения. Технические условия

ГОСТ 17433-80 Промышленная чистота. Сжатый воздух. Классы загрязненности

ГОСТ 21345-2005 Краны шаровые, конусные и цилиндрические на номинальное давление не более PN 250. Общие технические условия

ГОСТ 21752-76 Система "Человек-машина". Маховики управления и штурвалы. Общие эргономические требования

ГОСТ 23866-87 Клапаны регулирующие односедельные, двухседельные и клеточные. Основные параметры

ГОСТ 24054-80 Изделия машиностроения и приборостроения. Методы испытаний на герметичность. Общие требования

ГОСТ 24570-81 Клапаны предохранительные паровых и водогрейных котлов. Технические требования

ГОСТ 25136-82 Соединения трубопроводов. Методы испытаний на герметичность

ГОСТ 25923-89 Затворы дисковые регулирующие. Основные параметры

ГОСТ 28343-89 (ИСО 7121-86) Краны шаровые стальные фланцевые. Технические требования

ГОСТ 29329-92 Весы для статического взвешивания. Общие технические требования

ГОСТ 31294-2005 Клапаны предохранительные прямого действия. Общие технические условия

1 При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

2 Перечень зарубежных стандартов, использованных при разработке стандарта, приведен в приложении А.

3 Термины, определения, сокращения и обозначения

3.1 В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

герметичность: Способность арматуры и отдельных ее элементов и соединений препятствовать газовому или жидкостному обмену между разделенными средами.

герметичность затвора: Свойство затвора препятствовать газовому или жидкостному обмену между средами, разделенными затвором.

давление закрытия : Избыточное давление на входе в предохранительный клапан, при котором после сброса рабочей среды происходит посадка запирающего элемента на седло с обеспечением заданной герметичности затвора.

давление настройки : Наибольшее избыточное давление на входе в предохранительный клапан, при котором затвор закрыт и обеспечивается заданная герметичность затвора.

давление начала открытия : Избыточное давление на входе в предохранительный клапан, при котором усилие, стремящееся открыть клапан, уравновешено усилиями, удерживающими запирающий элемент на седле.

Примечание - При давлении начала открытия заданная герметичность в затворе клапана нарушается и начинается подъем запирающего элемента.

номинальное давление PN: Наибольшее избыточное рабочее давление, выраженное в кгс/см, при температуре рабочей среды 293 К (20 °С), при котором обеспечивается заданный срок службы (ресурс) корпусных деталей арматуры, имеющих определенные размеры, обоснованные расчетом на прочность при выбранных материалах и характеристиках прочности их при температуре 293 К (20 °С).

давление полного открытия : Избыточное давление на входе в предохранительный клапан, при котором совершается ход арматуры и достигается максимальная пропускная способность.

Техническая диагностика арматуры

Запорная арматура и иные виды подобного оборудования должны проходить регулярную техническую диагностику в целях обеспечения безопасности их работы. Такое требование установлено положениями приказа Ростехнадзора от 14 ноября 2013 года N 538. Согласно этому нормативному документу техническое диагностирование запорной арматуры и другой техники производится в следующих случаях:

завершение периода службы, запланированного производителем;
исчерпание количества производственных циклов, установленного производителем;
истечение двадцатилетнего срока с момента начала эксплуатации оборудования, если иной срок не установлен производителем в технической документации;
выявление серьезного дефекта, который может оказать решающее влияние на общую прочность конструкции, или дефекта, конкретные последствия которого неясны;
окончание восстановительного ремонта после аварии, в ходе которой устройство получило серьезные повреждения.

Проведение диагностики

Согласно приказу № 538 выполнение технической диагностики вне зависимости от причин организации соответствующих работ выполняется специализированной организацией. Она должна иметь аттестат, полученный в порядке, предусмотренном положениями постановления Госгортехнадзора от 2 июня 2000 года N 29. В ходе выполнения работ по диагностике в обязательном порядке учитываются требования действующих нормативных документов. Кроме того, специалисты принимают во внимание содержание межгосударственных стандартов и руководящей документации.

Неразрушающий контроль арматуры

Диагностика запорной арматуры

Современные трубопроводы представляют собой комплекс сложных инженерных сооружений, насыщенных различным оборудованием и оснащенных автоматическими средствами управления, защиты и контроля. Неотъемлемой их частью является запорная арматура, безотказная работа которой определяет надежность системы в целом.

Диагностика запорной арматуры - один из важнейших этапов по контролю качества продукции для обеспечения дальнейшей эффективной работы трубопровода. В ходе проведения диагностических проверок на герметичность как корпуса, так и герметичности затвора может проверяться как на специализированных стендах, так и ручными опрессовочными средствами. Внутренняя и внешняя герметичность, обеспечивается путем перекрытия потока рабочей среды за определенный период времени. За внутреннюю герметичность отвечает затвор, а за внешнюю – корпус.
Самый простой способ диагностирования – опрессовка.
На предприятиях производителях запорной арматуры осуществляется выходной контроль герметичности, полный или выборочный из партии продукции.

Для этого используются сертифицированное опрессовочное оборудование проверки герметичности – стенды, которые автоматизируют процесс и формируют официальный диагностический лист проверяемой трубопроводной арматуры. На нашем заводе запорной арматуры «Динамика» установлен такой стенд для контроля выходного контроля и диагностирования запорной арматуры.

Причинами нарушения герметичности считают:

износ или некачественные уплотнительные поверхности;
снижение работоспособности уплотнительных паст и смазок;
нарушение уплотнительных зазоров под воздействием дисбаланса монтажных нагрузок;
механическое разрушение корпуса.

Для решения задач диагностирования элементов арматуры используют разные методы неразрушающего контроля, после которого арматура сохраняет свою работоспособность. В основном используют: визуальный осмотр и с использованием специальной аппаратуры. Визуальная методика диагностики запорной арматуры является наиболее простым и не требует привлечения квалифицированных специалистов. Визуально, можно обнаружить крупные разрушения на корпусе, трещины, пробои и тд. Используя легко смываемую жидкость или мыльный раствор можно обнаружить небольшие дефекты на корпусе. Этот метод называется капиллярным, и относится к поверхностным методам контроля.

Для обнаружения и диагностирования сложных дефектов используют приборы и специальную аппаратуру.

Основными методами объемного контроля являются:
Ультразвуковой;
вибро-акустический;
магнитопорошковый;
тепловой;
радиографический методы;
контроль напряженности состояния металла.

Данные методы позволяют исследовать и выявить скрытые изъяны. Это наиболее эффективные методики выявления дефектов, которые требуют квалифицированных специалистов. Располагая данной информацией, потребители трубопроводных устройств могут по одному образцу диагностировать степень надежности и возможность вероятного её отказа.

Диагностика запорной арматуры формирует общее мнение специалистов об качестве продукции, позволяет осуществлять выходной контроль в полном объёме и гарантировать долгосрочную стабильную эксплуатацию.

Диагностика запорной арматуры

Причинами нарушения герметичности считают:

износ или некачественные уплотнительные поверхности;
снижение работоспособности уплотнительных паст и смазок;
нарушение уплотнительных зазоров под воздействием дисбаланса монтажных нагрузок;
механическое разрушение корпуса.

Для обнаружения и диагностирования сложных дефектов используют приборы и специальную аппаратуру.

Основными методами объемного контроля являются:
Ультразвуковой;
вибро-акустический;
магнитопорошковый;
тепловой;
радиографический методы;
контроль напряженности состояния металла.

Ревизия запорной арматуры и выявление дефектов в процессе эксплуатации

Своевременное выявление дефектов запорной арматуры — важный этап процесса её эксплуатации. Причины выхода арматуры из строя могут быть разными: производственными, конструкционными, или эксплуатационными. Кроме производственного брака, причиной дефектов могут стать нарушения условий хранения арматуры на складе или в процессе транспортировки. Как бы то ни было, чтобы выявить и устранить любые неисправности, перед монтажом следует провести тщательную проверку запорной арматуры.

Что входит в ревизию запорной арматуры?

Комплекс работ и операций, проводимых с целью такой проверки, называется ревизией запорной арматуры. Состав работ ревизии запорной арматуры обычно таков:

Внешний осмотр;
Проверка наличия всех необходимых составных частей;
Очистка от консервационной смазки;
Промывка деталей;
Гидравлические (пневматические) испытания в положениях «закрыто» и «открыто».

Во время осмотра внешнего состояния арматуры особое внимание уделяют качеству деталей, уплотнительных материалов, сальниковой набивки. На поверхности деталей не должно быть трещин, сколов, раковин и других подобных дефектов. Резьба должна иметь полный профиль, без заусенцев и сорванных витков.

Отдельно проверяют плавность хода запорных органов арматуры. Проводя ревизию задвижек, необходимо убедиться, что шпиндель отполирован.

Для проверки качества уплотнительных поверхностей на них в нескольких местах наносят мелом риски, после чего проворачивают на четверть оборота в обоих направлениях. Риски должны стираться равномерно, что говорит о хорошо притёртых уплотнительных поверхностях.

Действия, которые включает в себя ревизия запорной арматуры, могут разниться. Проводимые в процессе ревизии операции определяются следующими критериями:

Категория трубопровода;
Тип рабочей среды;
Материал, из которого изготовлена арматура;
Продолжительность её хранения;
Наличие документации.

Так, например, запорная арматура, предназначенная для установки на трубопроводах I категории, подлежит обязательной ревизии перед монтажом, безотносительно срока хранения, материала и наличия документации. Но даже не подлежащая обязательной ревизии арматура должна быть тщательно осмотрена, проверена на комплектность и лёгкость открытия/закрытия.

Местом проведения ревизии запорной арматуры служат либо специально приспособленные для этого помещения, либо непосредственно монтажная площадка, при условии наличия на ней необходимого оборудования и приспособлений.

Задвижки, краны и вентили испытывают гидравлическим или пневматическим давлением.

После проведения всех необходимых операций составляют Акт ревизии запорной арматуры* (пример бланка такого акта приведен в приложении к данной статье).

Дефектация запорной арматуры

Трубопроводная арматура в процессе эксплуатации подлежит периодическим проверкам. Периодичность ревизии запорной арматуры технологических трубопроводов определяется технологическим регламентом предприятия, и зависит от категории трубопровода, условий его эксплуатации, скорости коррозионного износа, и других характеристик. К примеру, периодичность ревизии запорной арматуры на трубопроводах I и II категорий составляет один раз в год, при скорости коррозии до 0,1 мм/год.

Указания по дефектации арматуры сформулированы в Стандарте ЦКБА СТ ЦКБА 099 (1 ред.-2011) Ремонт трубопроводной арматуры — Общее руководство по ремонту, п. 4.2. Также методы контроля и испытаний трубопроводной арматуры перечислены в ГОСТ Р 53402-2009.

Перед осмотром запорной арматуры необходимо отключить участок трубопровода (или оборудования), на котором она установлена. Осмотр проводят с целью проверки запорной арматуры на соответствие требованиям нормативной документации по:

Деталям корпуса (в т.ч. сварным соединениям, наплавкам);
Прокладочным соединениям;
Сальниковым узлам.

По результатам осмотра заполняют журнал, где указывают наименование, обозначение и заводской номер арматуры, дату проведения дефектации, описание обнаруженных дефектов.

В справочном Приложении А к СТ ЦКБА 099 указан Перечень возможных дефектов, приводящих к отказам, и мероприятия по их устранению.

Отказ запорной арматуры

Отказ запорной арматуры может быть полным или частичным. Полный отказ заключается в невозможности изменения положения рабочего органа, или течи рабочей среды в окружающее пространство, приводящим к невозможности функционирования трубопровода.

Частичный отказ выражается в пропуске потока рабочей среды через арматуру в закрытом положении, который, всё же, не становится причиной выхода из строя участка трубопровода или объекта, на котором установлена неисправная арматура. Частичный отказ увеличивает расход рабочей среды, что ухудшает экономические показатели эксплуатации арматуры.

Существуют поломки и неисправности, при которых арматуру не ремонтируют, а заменяют. Разрыв корпуса, и другие подобные дефекты запорной арматуры, подлежащей замене, могут стать причиной серьёзных аварий.

Дефекты задвижек

Задвижки относятся к наиболее распространённым типам запорной арматуры. Таким образом, проверку работоспособности задвижек можно назвать основным видом работ в процессе ревизии состояния запорной арматуры.

К наиболее часто встречающимся поломкам и дефектам задвижек можно отнести:

Задвижка пропускает поток рабочей среды в закрытом положении;
Бронзовые кольца спадают с корпуса или дисков;
Поломка стального хомута;
Поломка крышки сальника и неисправность сальникового уплотнения.

Все поломки задвижек можно свести к двум случаям: невозможно (или затруднено) управление положением затворного механизма, или нарушена герметичность задвижки. Поэтому важным этапом ревизии является проверка запорной арматуры на герметичность.

Проверку арматуры на герметичность проводят после испытания на прочность. Проверка заключается в контроле качества притирки уплотнительных поверхностей деталей запорного органа, качества сборки разъёмных соединений.

Уровень требований, предъявляемых к герметичности запорной арматуры, зависит от условий её эксплуатации. Всего существует три класса герметичности: I — запорная арматуры для взрывоопасных и токсичных сред; II — для пожароопасных, и III — для всех прочих сред.

Ревизия запорной арматуры и выявление дефектов в процессе эксплуатации

Что входит в ревизию запорной арматуры?

Внешний осмотр;
Проверка наличия всех необходимых составных частей;
Очистка от консервационной смазки;
Промывка деталей;
Гидравлические (пневматические) испытания в положениях «закрыто» и «открыто».

Категория трубопровода;
Тип рабочей среды;
Материал, из которого изготовлена арматура;
Продолжительность её хранения;
Наличие документации.

Задвижки, краны и вентили испытывают гидравлическим или пневматическим давлением.

Дефектация запорной арматуры

Деталям корпуса (в т.ч. сварным соединениям, наплавкам);
Прокладочным соединениям;
Сальниковым узлам.

Отказ запорной арматуры

Дефекты задвижек

К наиболее часто встречающимся поломкам и дефектам задвижек можно отнести:

Задвижка пропускает поток рабочей среды в закрытом положении;
Бронзовые кольца спадают с корпуса или дисков;
Поломка стального хомута;
Поломка крышки сальника и неисправность сальникового уплотнения.

Требования к запорной арматуре

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, P_p, P при максимальной температуре рабочей среды (давление номинальное/рабочее/расчетное);
Значение DN (номинальный диаметр);
Для арматуры с маркировкой P_p 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:

Дефекты запорной арматуры

Запорная арматура устанавливается на трубопроводах промышленного и коммунального назначения и предназначена для перекрытия потока рабочей среды. Это разнообразные краны, задвижки и вентили. Обычно срок службы подобных изделий составляет десятки лет, а их надежность и качество проверяются на заводах при помощи специальных испытательных стендов. Однако, случаются преждевременные поломки и выходы из строя запорной арматуры. Это может произойти по причине производственной ошибки, неправильного хранения и транспортировки или вследствие нарушения правил монтажа. Кроме того, в работе трубопровода возможны сбои, а запорное устройство может быть сильно изношено.
Классификация неисправностей трубопроводной арматуры производится по причинам, которые вызывали отказ:

Производственные неисправности — заводской брак вследствие недостаточного технического контроля на этапе изготовления или сборки
Конструкционные неисправности — ошибки при проектировании
Эксплуатационные неисправности — несоответствие режимов работы устройств установленным в технической документации

Проверка исправности трубопроводной арматуры производится в несколько этапов:

На заводе-изготовителе во время финального этапа производства
Непосредственно перед установкой арматуры в систему
После монтажа и устранения аварий
В соответствии с графиком плановых осмотров

Запорная арматура в составе коммунальных сетей проверяется ежегодно в рамках подготовки к отопительному сезону и во время других профилактических мероприятий. В промышленных трубопроводных системах состояние запорных устройств контролируется в соответствии с отраслевыми стандартами, в которых. Устанавливается частота проверок в зависимости от категории трубопровода, агрессивности проводимой среды и прочих факторов.
Дефектация запорной арматуры состоит из следующих этапов:

Визуальный осмотр, проверяется наличие сколов, царапин, повреждений резьбы
Проверка плавности хода — мелом наносятся отметки, после чего затвор проворачивается на четверть оборота. О состоянии уплотнительных поверхностей говорит то, насколько равномерно стирается мел
Контроль комплектации — проверяется наличие вех составных частей, указанных в спецификации и чертеже общего вида
Удаление консервационной смазки, если изделие новое
Очистка от загрязнений
Гидравлические испытания в открытом и закрытом положениях

По итогу проведенных работ составляется акт ревизии. В нормативно-технической документации предусматривается текущий, стационарный и капитальный ремонт запорных устройств, причем стоимость капитального ремонта может быть соразмерима с ценой нового устройства.

Отказ запорной арматуры

Если при неисправности одного или нескольких элементов запорного устройства становится невозможным дальнейшая его эксплуатация и требуется ремонт или замена — это отказ запорной арматуры.
Отказы бывают двух видов:

Частичный — негерметичность затвора, потеря плавности хода
Полный — невозможность регулировки положения клапана, протечки через сальники или свищи в корпусе

Процесс эксплуатации трубопроводной арматуры сопровождается ее непрерывным износом — детали подвергаются щелевой и питтинговой коррозии, разрушающему воздействию кавитационных процессов. Резиновые детали подвержены старению, при непрерывном контакте с рабочей средой они теряют эластичность и становятся хрупкими. Сальниковые набивки изнашиваются из-за воздействия высокий температуры. Наиболее опасными повреждениями являются коррозионное растрескивание стали и разрывы корпуса от повышенного давления.
Согласно статистике, пятая часть аварий, происходящих на промышленных трубопроводах, вызвана отказами запорной арматуры. Нередкой причиной возникновения неисправностей является человеческий фактор.

Неисправности задвижек и способы их устранения

Запорный элемент трубопроводной задвижки имеет форму клина или двух дисков. Вращение маховика прокручивает шпиндель, соединенный с затвором, который перекрывает поток, герметично прилегая к уплотнительным седлам, размещенным с двух сторон.
На задвижках случаются следующие типы поломок:

Задвижка пропускает среду. Нарушение герметичности может произойти из-за износа или загрязнения уплотнителей, образования осадка или смолы в нижней части трубы. В таком случае механизм разбирается, проводится очистка уплотнительных колец, после чего подбирается вариант притирки или замены. Иногда причиной может стать недостаточное усилие маховика, тогда его нужно увеличить до расчетного. В случае отсоединения бронзовых колец, их устанавливают на место, закладывая асбестовую набивку или свинцовую проволоку.
Протечка в месте соединения корпуса с крышкой. Причиной может послужить износ или повреждение уплотнителей или недостаточная затяжка болтов.
Протечка через сальник. Такие протечки могут возникнуть из-за недостаточной набивки или неправильном выборе материала для сальниковой камеры, или при нарушении цилиндричности шпинделя.
Перемещение затвора сопровождается усилием и задержками. Причиной может быть загрязнение, осадочные отложения, плохая смазка или неисправность направляющим клина. Чтобы устранить такую неисправность, необходимо полностью разобрать механизм.
Вращение маховика происходите вхолостую. Если при повороте маховика шпиндель остается неподвижным, маховик снимают и формируют новые грани квадратного сечения при помощи напильника, наплавки или заменяют деталь. При смещении шпонки или выпадении из места сцепления с дисками, шпиндель может прокручиваться.
Разрыв корпуса. Происходит вследствие температурного удлинения, при котором металл испытывает повышенное напряжение. В некоторых случаях причиной может быть производственный брак. Для восстановления целостности корпуса используют сварку.

В конструкции запорной арматуры присутствуют несколько подвижных элементов, которые в процессе эксплуатации испытывают разные нагрузки. Из-за этого износ происходит не равномерно. По окончании ремонтных работ, затвор и все детали проверят на работоспособность, а разъемные соединения на герметичность. Заключительной стадией ремонта являются гидравлические испытания.
Приобрести запорную арматуру можно в интернет-магазине "Промышленная Автоматизация". Наши инженеры помогут вам с выбором оборудования и проконсультируют по возникшим вопросам.

Читайте также: