ГОСТ Р 50402-92 (ИСО 5175-87)

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

УСТРОЙСТВА ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЕ ДЛЯ ГОРЮЧИХ ГАЗОВ И КИСЛОРОДА ИЛИ СЖАТОГО ВОЗДУХА, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ПРИ ГАЗОВОЙ СВАРКЕ, РЕЗКЕ И АНАЛОГИЧНЫХ ПРОЦЕССАХ

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ, ОБЩИЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ И МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ

Издание официальное

ГОССТАНДАРТ РОССИИ Москва

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Госстандарта России

II

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

УСТРОЙСТВА ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЕ ДЛЯ ГОРЮЧИХ ГАЗОВ И КИСЛОРОДА ИЛИ СЖАТОГО ВОЗДУХА, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ПРИ ГАЗОВОЙ СВАРКЕ, РЕЗКЕ И АНАЛОГИЧНЫХ ПРОЦЕССАХ

Основные понятия, общие технические требования и методы испытаний

Safety devices for fuel gases and oxygen or compressed air for gas welding, cutting and allied processes. Definitions, general requirements and testing methods

OKC 25.160.30 ОКП 36 4564

Дата введения 1996-01-01

1    Область применения

Настоящий стандарт устанавливает основные понятия, общие технические требования н методы испытаний предохранительных устройств для горючего газа и кислорода или сжатого воздуха, используемых в системах газопитання и расположенных между баллоном или местом отбора газа из трубопровода (редуктором, обратным клапаном или вентилем) н горелкой, резаком или другой газопламенной аппаратурой.

Стандарт не устанавливает место расположения н сочетания предохранительных устройств в газовых системах.

Текст непосредственно примененного стандарта ИСО 5175 набран прямым шрифтом, текст дополнений, отражающих потребности народного хозяйства, набран курсивом.

Требования настоящего стандарта яв.1яются обязательными.

2    Ссылки

ГОСТ 12.2.054.1-89 Система стандартов безопасности труда. Установки ацетиленовые. Приемка и методы испытаний

ГОСТ 13861-89 (ИСО 2503—83) Редукторы для газопламенной обработки. Общие технические условия

ГОСТ 29090-91 (ИСО 9539—88) Материалы, используемые в оборудовании для газовой сварки. резки и аналогичных процессов. Общие требования

ГОСТ Р 50379-92 (ИСО 9090—89) Герметичность оборудования н аппаратуры для газовой сварки, резки и аналогичных процессов. Допустимые скорости внешней утечки газа и метод их измерения

3    Основные понятия

В настоящем стандарте использованы следующие основные понятия:

3.1    предохранительное устройство: Устройство, предотвращающее опасные эксплуатационные состояния или разрушение оборудования (аппаратуры) при их неправильном использовании или аварии.

3.2    обратный клапан: Предохранительное устройство, предотвращающее обратный ток газа.

Пример — Клапан (рисунок I) открыт под действием газовой струи, а закрывается под действием пружины, когда да&ление на выходе из клапана превысит давление при нормальном потоке газа.

Издание официальное

€> Издательство стандартов, 1993 © ИПК Издательство стандартов. 2004

3.3 нламепреграждающсе устройство: Предохранительное устройство, предотвращающее прохождение пламени, возникающего при обратном ударе или разложении горючего газа, а также его смеси с кислородом или воздухом, в защищаемое оборудование, аппаратуру и коммуникации.

Пример — В пламепреграждающем устройстве (рисунок 2) хорошая теплопроводность, достаточная газопроницаемость и малые размеры пор металлокерамических элементов способствуют гашению пламени.

Пламепреграждающие устройства подразделяются на два масса: класс I (тяжелый тип) — ишмепреграждающие устройства, устанавливаемые в постовом предохранительном затворе: класс II (легкий тип) — зиачепреграждающие устройства, устанав. шваемые в шачегасителе.

В зависимости от конструкции рахтичают пламегасящие устройства одно- и двухстороннего действия.

Металле керамический элемент

3.4 предохранительный клапан: Предохранительное устройство, автоматически сбрасывающее газ в атмосферу при повышении давления сверх заданного значения и прекращающее истечение газа до снижения давления до заданного уровня.

Пример — Клапан (рисунок 3) закрыт под действием пружины, открытие клапана происходит при приложении усилия, превышающего усилие сжатия пружины.

2

ГОСТ Р 50402-92

3.5. Отсечные клапаны

3.5.1 отсечной клапан, срабатывающий от температуры: Предохранительное устройство, прекращающее подачу газа при достижении определенной температуры.

Пример - Клапан (рисунок 4) открыт, например при помощи вставки из легкоплавкого металла, которая расплавляется при длительном повышении температуры, освобождая пружину, под действием которой клапан закрывает выход газа.

3.5.2 отсечной клапан, срабатывающий от давления: Предохранительное устройство, прекращающее подачу газа при возникновении противодавления на выходе из клапана.

Пример - Клапан (рисунок 5) открыт, например под действием пружины, и срабатывает при появлении противодавления, фиксируясь в закрытом состоянии специальным устройством.

3.5.3 отсечной кланах, срабатывающий при превышении расхода газа: Предохранительное устройство. прекращающее поток газа при превышении расхода газа заданного значения.

Пример — Клапан (рисунок 6) открыт под действием пружины и закрыт, когда динамическое усилие газа превышает усилие сжатия пружины.

После срабатывания устройство приводится в рабочее положение.

3

4    Размещение предохранительных устройств в системах газопитания

Выбор типа и места установки предохранительных устройств зависит от условий эксплуатации. Необходимо неукоснительно соблюдать требования инструкции изготовителя и обеспечить наименьший перепад давления.

5    Конструкция и материалы

5.1    Конструкция

Конструкция предохранительных устройств должна соответствовать предъявляемым требованиям и обеспечивать удобство ремонта и осмотра в процессе эксплуатации.

Конструкция должна исключать возможность подключения горючего газа к коммуникациям кислорода или воздуха (за счет применения левой резьбы для горючих газов и правой — для кислорода или сжатого воздуха).

5.2    Материалы

Материалы, используемые для изготовления устройств, должны соответствовать требованиям ГОСТ 29090.

6    Требования

6.1    Общие требования к предохранительным устройствам

6.1.1    Герметичность

Требования по герметичности должны соответствовать ГОСТ Р 50379.

При испытании по 7.5.1 утечка газа не должна превышать 8 см³/ч.

6.1.2    Прочность

Корпуса предохранительных устройств должны испытываться при давлении, равном 5-кратно-му наибольшему рабочему давлению, но не менее 6 МПа (60 кгс/см²).

Остаточная деформация после испытания в течение не менее 5 мин нс допускается.

6.2    Требования, предъявляемые к предохранительным устройствам в зависимости от их типа

6.2.1    Общие понятия

В последующих пунктах термины «о ходу газа» и «против течения газа* или «обратный ток газа» относятся к нормальному направлению течения газа в устройстве.

6.2.2    Обратные клапаны

Обратные клапаны должны предотвращать медленный и быстрый обратный ток газа при испытании их по 7.6.1.

Если конструкция обратного клапана нс предусматривает защиты от обратного удар;», т. с. наличия пламепреграждающего устройства, расположенного за обратным клапаном по ходу газа, она должна обеспечивать перекрытие медленного и быстрого тока газа в обратном направлении после испытания на обратный удар по 7.6.2.

4

ГОСТ Р 50402-92

6.2.3    Пламепреграждаюшие устройства

Пламепреграждающие устройства должны обеспечивать гашение пяти обратных ударов при испытании по 7.6.1 или 7.6.2.

6.2.4    Предохранительные клапаны

Предохранительные клапаны, встроенные в редукторы, должны соответствовать требованиям ГОСТ 13861.

Давление, при котором начинается сброс газа, должно быть в 1,2—2 раза выше наибольшего рабочего давления, установленного изготовителем. Давление закрытия предохранительного клапана должно быть равным наибольшему рабочему давлению или превышать его, но не более чем в 2 раза.

Герметичность предохранительного клапана должна обеспечиваться при любом давлении ниже наибольшего рабочего давления.

Изготовитель должен указывать наибольший расход газа в атмосферу при удвоенном значении наибольшего рабочего давления.

Дгя клапанов редукторов допускается указывать половину наибольшего расхода газа в атмосферу при удвоенном значении наибазьшего рабочего давления.

6.2.5    Отсечные клапаны

6.2.5.1    Отсечные клапаны, срабатывающие от температуры

Отсечные клапаны, срабатывающие от температуры, должны перекрывать поток газа при достижении заданной температуры.

6.2.5.2    Отсечные клапаны, срабатывающие от давления

Отсечные клапаны, срабатывающие от давления, должны быть герметичными при протоке газа в нормальном направлении и образовании противодавления на выходе из клапана.

Разиина давления до и после клапана, включая и отсечное устройство, не должна превышать 70 кПа (0,7 кгс/см²).

Если конструкция отсечного клапана не предусматривает защиту от обратного удара, т. е. наличии пламепреграждаюшего устройства, расположенного за отсечным клапаном по ходу газа, то его следует испытать прежде всего на обратный удар по 7.6.2.

6.2.5.3    Отсечные клапаны, срабатывающие от расхода газа

Отсечные клапаны, срабатывающие от расхода газа, должны обеспечивать прекращение подачи газа при расходе в 1,1—2 раза больше номинального расхода, установленного изготовителем.

Ввод клапана в эксплуатацию производится вручную.

Примечание — В дополнение к требованию к маркировке изделий (разд. 9) изготовитель должен указать наименьшее рабочее давление, диаметр рукава, наибольшую длину рукава, обеспечивающие защиту коммуникаций.

7 Испытания

7.1    Общие положения

Испытания, указанные в 7.5 и 7.6. не являются заводскими, а используются для проверки отдельных образцов устройств, представляемых для испытаний на соответствие данному стандарту.

Испытаниям должны подвергаться только новые устройства.

7.2    Точность измерений

Приборы, используемые при испытаниях, должны обеспечивать точность измерения ± 3 % расходов газов и ± I % давления газов.

Расходы и давления должны быть приведены к нормальным условиям (температура 23 ’С. давление 86—106 к Па). Давление газа выражается в барах. Допускается дарение газа приводить в паскалях tuu килограмм-силе на квадратный сантиметр.

7.3    Испытания на соответствие

Испытания выполняются по требованию потребителя независимой сторонней организацией.

Для испытаний необходимо представить:

а)    пять образцов новых изделий:

б)    два экземпляр;» рабочей документации на изделие;

в)    три экземпляра общего вида с перечнем запасных частей;

г)    справку изготовителя об использованных при изготовлении изделия материалах и стойкости их против воздействия рабочих газов.

5

7.4    Газы, используемые при испытаниях

Испытания следует проводить (если специально не установлено иное) с использованием воздуха или азота, свободных от масла и смазки, при нормальных условиях.

Воздух считают свободным от масла и пыли, если содержание в нем паров масла нс превышает 5 млн^-1 (0,005 %). а взвешенных частиц — I мг/м⁵.

Во всех случаях испытания следует проводить сухим газом, содержащим не более 50 млн^-1 (0,05 %) влаги, что соответствует точке росы минус 48 *С. Расходы газов должны быть приведены к нормальным условиям.

Испытания на герметичность предохранительных устройств для водорода следует проводить только водородом или гелием.

При определении расхода газа через пламеиреграждаюшее устройство следует использовать рабочий газ.

7.5    Общие испытания для всех видов устройств

7.5.1    Испытания на герметичность

Испытания на герметичность — по ГОСТ Р 50379.

Если конструкция устройств;! нс предусматривает защиту от обратного удара, т. с. наличия пла-меиреграждаюшего устройства, расположенного за устройством по ходу газа, испытания на герметичность следует повтортгть после пятикратного инициирования обратного удара в потоке газа по 7.6.2.

7.5.2. Испытания на прочность

Соответствие испытуемого устройства требованиям 6.1.2 проверяют гидравлическими испытаниями.

Другим испытаниям данный образец подвергать нс следует ни до. ни после гидравлических испытаний. Использование испытанного устройства для любых других целей не допускается.

7.5.3 Измерение расхода газа

7.5.3.1    Общие положения

Расходные характеристики предохранительного устройства или комбинации предохранительных устройств, кроме клапанов по 3.4, следует определять по схеме, приведенной на рисунке 7. Результаты испытаний должны быть представлены графически. Пример типичного графического изображения результатов испытаний показан на рисунке 8.

Рисунок 7 — Схема определения расходных характеристик предохранительных устройств

7.5.3.2 Порядок измерения расхода газа

При истечении газа в атмосферу необходимо последовательно повышать давление перед испытуемым устройством до наибольшего допустимого значения Р_тм и измерить расход газа при рахтичных промежуточных значениях давления. Затем испытания повторяют при значениях давления газа перед устройством, равных 0,25    0.5    Р_1Па*    и    0.75    Р__и измеряют расходы газа мри

рахтичных перепадах давления ЛР \

6

ГОСТ Р 50402-92

При испытании предохранительных устройств для горючих газов, содержащих аламепреграж-дающне устройств;! с обратным клапаном или без него, значение АР не должно превышать 0,15 Р_х.

Номинальное значение расхода газа рассчитывают как среднее значение результатов пяти испытаний. При этом результаты испытаний не должны отличаться более чем на ± 10 %.

7.6. Испытания, применяемые для проверки предохранительных устройств, в зависимости от их типа

7.6.1    Обратные клапаны

7.6.1.1    Определение номинального давления

На выходе из обратного клапана устанавливают вентиль, а расход газа производят в атмосферу. Расход газа постепенно уменьшают перекрытием вентиля и измеряют давление на входе в обратный клапан через I мин после закрытия вентиля. Полученное значение давления газа Р_р принимают за номинальное при последующих испытаниях.

При проведении испытаний обратные клапаны должны быть расположены в самом неблагоприятном положении.

7.6.1.2    Испытания при медленном перетоке газа

После установления номинального давления газ пропускают через обратный клапан в обратном направлении. Значение номинального лааленин /^определяют по 7.6.1.1, затем выполняют следующие операции:

а)    противодавление повышают со скоростью 0,6 кПа/мин (0,006 кге см^-2 мин^-1) до 1,5 Р_р, но нс менее чем до 3 кПа (0,03 кгс/см²);

б)    противодавление повышают до того же значения при скорости роста давления 6 кПа/мин (0.06 кгс-см“²мин^_|).

7.6.1.3    Испытания при быстром повышении давления

Устройство испытывают так же, как описано в 7.6.1.2, при повышении давления:

а) от 0 до 100 кПа (от 0 до I кгс/см²) в течение I с;

а) от 0 до 600 кПа (от 0 до 6 кгс/см²) в течение 1 с.

7.6.1.4    Результаты испытаний

Для четырех видов испытаний по 7.6.1.2 и 7.6.1.3 необходимо проверить герметичность обратного клапана, что подтверждается отсутствием повышения давления на входе в клапан.

Если обнаруживается небольшое повышение давления, необходимо вы пол нить следующее:

а)    при атмосферном давлении и наличии расходомер;! на входном штуцере испытуемого устройств;! повторно провести испытания по 7.6.1.2. Наибольшее допустимое значение перетока не должно превышать 50 см³/ч в течение I мин после повышения давления до 1,5 Я, при использовании рукава диаметром менее 11 мм. При применении рукава большего диаметра переток нс должен превышать 0,41 </².

Примечание — Значение 0.41 d ² выражается в см³/ч при d в мм.

б)    повторно провести испытания по 7.6.1.3. Наибольшее допустимое значение перетока должно измеряться через 5 с после того, как установится окончательное давление противотока. Наибольшее допустимое значение перетока — по 7.6.1.4а.

7.6.1.5    Оценка способности пламегашення.

Если конструкция обратного клапана не предусматривает зашиты от обратного удара, т. е. наличия пламепреграждаюшего устройства, расположенного за обратным клапаном по ходу газа, то испытания по 7.6.1.2 и 7.6.1.3 должны быть повторены после того, как устройство будет подвергнуто пять испытаниям на обратный удар при истечении горючей смеси по 7.6.2.

7.6.2 Пламспреграждающие устройства

7.6.2.1 Пламепреграждающис устройства класса I (тяжелого типа)

Примечание— Необходимо принять все меры предосторожности для зашиты персонала от осколков в случае взрыва испытуемого оборудования (аппаратуры).

Условия проведения испытания пламепрегражлаюших устройств зависят от рода газа и наибольшего рабочего ла&ления.

Каждое испытуемое устройство должно выдержать по пять испытаний на обратный удар при отсутствии протока смеси горючего газа и кислорода (статические условия) и при истечении смеси (динамические условия). В последнем случае испытания повторяют примерно через 30 с.

Схема испытаний приведена на рисунке 9.

\Р= Pi - Pi.

7

Рисунок 9 — Схема испытаний пламспрсграждаюших устройств

При использовании в качестве горючего газа ацетилена испытании проводит при следующих условиях:

состав смеси — 32—38 % ацетилена, остальное кислород; давление на входе — 150 кПа (1.5 кгс/см²);

давление на выходе (при динамических условиях) — 120 кПа (1.2 кгс/см²).

Допускается проводить испытания при условиях по ГОСТ 12.2.054.1.

При использовании в качестве горючего газа пропан -бутана, испытании проводит при следующих условиях:

состав смеси — 27—31 % пропан-бутана, остальное кислород; давление на входе — 200 кПа (2 кгс/см²);

давление на выходе (при динамических условиях) — 170 кПа (1,7 кгс/см²).

При использовании других горючих газов испытании проводит при следующих условиях: состав смеси стехиометрический;

давление на входе — наибольшее рабочее давление горючего газа, установленное изготовителем;

расход смеси и перепад давлении (дай испытаний при динамических условиях) — по 7.5.3. При использовании кислорода испытании проводят в тех же условиях, что дай ацетилена.

7.6.2.2 Пламспреграждаюшие устройства класса II (легкого типа)

Условия испытаний пламсиреграждаюших устройств класса II зависит от рода газа. Каждое испытуемое устройство должно выдержать пять испытаний на обратный удар в статических условиях, т. е. без истечения обычно применяемой в промышленности смеси горючего газа с кислородом.

При испытаниях устройств используют следующие соотношения газов;

кислород/ацетилсм — 1:1*;

кислород/пропан — 1:0,26;

кислород/бутан — 1:0.21;

кислород/водород — 1:2,5.

Допустимая точность состава смеси ± 2 %.

Испытания на обратный удар проводят при наибольшем давлении на входе /у установленном изготовителем.

Схема испытаний приведена на рисунке 9.

7.6.3 Предохранительные клапаны

Требования 6.2.4 следует проверять при последовательном увеличении, а затем снижении давления. Сброс газа следует измерять при удвоенном значении наибольшего рабочего давления.

Допускается испытания проводить при условиях по ГОСТ 12.2.054.1.