ГОСТ Р 55505-2013
Фарш рыбный пищевой мороженый. Технические условия

ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

НАЦИОНАЛЬНЫЙ

СТАНДАРТ

РОССИЙСКОЙ

ФЕДЕРАЦИИ

Арматура трубопроводная

МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ И КАВИТАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК

IEC 60534 Industrial — process control valves —

Part 2-1, 2-3, 2-4,4 (NEQ)

ISO 4126-1:2004 Safety devices for protection against excessive pressure —

Издание официальное

Москва

Стандартинформ

2014

Предисловие

1    РАЗРАБОТАН Закрытым акционерным обществом «Научно-производственная фирма «Центральное конструкторское бюро арматуростроения» (ЗАО «НПФ «ЦКБА») и закрытым акционерным обществом «АРМЭКС»

2    ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 259 «Трубопроводная арматура и сильфоны»

3    УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 20 августа 2013 г. № 527-ст

4    Настоящий стандарт разработан на основе СТ ЦКБА 029—2006 «Арматура трубопроводная. Методика экспериментального определения гидравлических и кавитационных характеристик».

В настоящем стандарте учтены основные нормативные положения следующих международных стандартов:

-    МЭК 60534-2-1:2011 «Клапаны регулирующие для промышленных процессов. Часть 2-1. Пропускная способность. Уравнения расчета расхода рабочих сред при параметрах эксплуатации» (IEC 60534-2-1:2011 «Industrial — process control valves — Part 2-1: Flow capacity — Sizing equations for flow under installed condition», NEQ);

-    МЭК 60534-2-3:1997 «Клапаны регулирующие для промышленных процессов. Часть 2-3. Пропускная способность. Методики испытаний» (IEC 60534-2-3:1997 «Industrial — process control valves — Part 2-3: Flow capacity — Test Procedures», NEQ);

-    МЭК 60534-2-4:2009 «Клапаны регулирующие для промышленных процессов. Часть 2-4. Пропускная способность. Пропускная характеристика и ее допустимые отклонения» (IEC 60534-2-4:2009 «Industrial — process control valves — Part 4: Flow capacity — Inherent flow characteristics and range ability», NEQ);

-    МЭК 60534-4:2006 «Клапаны регулирующие для промышленных процессов. Часть 4. Контроль и типовые испытания» (IEC 60534-4:2006 «Industrial — process control valves — Part 4: Inspection and routine testing», NEQ);

-    ИСО 4126-1:2004 «Предохранительные устройства для защиты от избыточного давления. Часть 1. Предохранительные клапаны» (ISO 4126-1:2004 «Safety devices for protection against excessive pressure — Part 1: Safety valves», NEQ)

5    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в ГОСТ Р 1.0-2012 (раздел 8). Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «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 (gost.ru)

© Стандартинформ, 2014

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

Глушитель

У

Сброс в атмосферу

1) Сброс воздуха из ПК через глушитель

а) Участок стенда при установке ПК на трубопровод

Глушитель

Сброс

в атмосферу

* Емкость

Т Подача 1 воздуха

1) Сброс воздуха из ПК в атмосферу    2) Сброс воздуха из ПК через    тушитель

б) Участок стенда при установке ПК на емкость Рисунок 2 — Принципиальная схема испытательного участка пневматического стенда для испытаний ПК

Таблица 1 — Расстояние от уплотнительной поверхности патрубков ИА до мест для отбора давлений Размеры в миллиметрах

Место отбора давления Расстояние от уплотнительной поверхности соответственно входного и выходного патрубков ИА до мест для отбора давлений соответственно до и после ИА для DN арматуры До DN 6 в ключ. Cb. DN 6 до DN 32 в ключ. Cb. DN 32 До ИА, Л, От 6 D/V-! до 13 ОЛ/1 От 2 DN, до 5 ОЛ/1 От 1 D/V1 до 2 D/V1 После ИА, /2 «6 DN2 « 13 dn2 « 4 DN2 « 6 DN2 « 4 DN2 « 6 DN2

5.11 В измерительных сечениях стендов устанавливают не менее четырех приемников местного статического давления в виде круглых отверстий, расположенных в стенке трубопровода равномерно по его периметру и соединенных между собой каналом связи, площадь сечения которого должна быть не менее суммы площадей отверстий. Допускается соединение отдельных приемников давления в единый коллектор трубками одинакового сечения и длины. Осевые линии отверстий должны пересекаться с осевой линией трубопровода и находиться к ней под прямым углом. В месте отбора давления отверстие в трубе должно быть круглым, а края должны быть вровень со стенками трубы, острыми и без заусенцев.

ГОСТ P 55508—2013

Внутренний диаметр отверстий для отборов давления должен удовлетворять требованиям, приведенным в таблице 2.

Таблица 2 — Внутренний диаметр отверстий для отборов давления Размеры в миллиметрах

Номинальный диаметр Внутренний диаметр отверстия отбора давления Минимальный Максимальный До DN 10 включ. 0,1 DN От DN 15 до DN 50 включ. 6 « DN 50 « DN 100 « 3 9 Св. DN 100 12

5.12    Для испытания арматуры с различной строительной длиной рекомендуется предусмотреть в составе испытательного участка стенда компенсатор длины перед испытательным участком стенда или за ним.

Для испытания арматуры со смещенными осями патрубков рекомендуется предусмотреть компенсатор высоты.

5.13    Испытательный стенд должен быть аттестован в соответствии с требованиями ГОСТ Р 8.568.

5.14    Требования безопасности при проведении испытаний в соответствии с ГОСТ Р 53402.

6 Средства измерения

6.1    Для определения гидравлических и кавитационных характеристик (£, K_v, о,, а₂, К_с, К_т) на испытательном стенде подлежат измерению следующие параметры:

-    расход испытательной среды;

-    время измерения расхода (при объемном или весовом способе измерения расхода);

-давления до и после ИА, перепад давления на ИА;

-    температура испытательной среды перед ИА;

-    ход арматуры.

6.2    Погрешность измерения параметров

Погрешность измерения параметров при проведении испытаний не должна превышать значений, приведенных в таблице 3.

Таблица 3 — Допустимые погрешности измерения параметров

Измеряемый параметр Допустимая погрешность измерения параметров Относительная Абсолютная Расход ± 1,0 % — Давление и перепад давления ± 1,5 % — Температура — ± 1,0 °С Время — ± 0,2 с Ход арматуры ±0,5 % —

6.3    Государственный надзор и ведомственный контроль за средствами измерений — по [6] и [7].

6.4    Измерение расхода, давления, перепада давления и температуры следует проводить измерительными средствами и приборами любого типа, предназначенными для этих целей и обеспечивающими погрешности не более указанных в таблице 3.

6.5    Требования к средствам измерения — по ГОСТ Р 53402.

9

7 Порядок экспериментального определения гидравлических характеристик

7.1    Общие требования

7.1.1    Экспериментальное определение гидравлических характеристик следует проводить в области квадратичного сопротивления и при отсутствии кавитации, если испытания проводятся на воде.

7.1.2    Для любого типа арматуры номинальных диаметров DN < 250 для всех значений хода Л₍-либо углов поворота ф, (далее —хода) арматуры область квадратичного сопротивления наступает при числах Рейнольдса Re_KB > 2 ■ 10⁴.

Для арматуры номинальных диаметров DN > 250 область квадратичного сопротивления Re_KB определяют в процессе экспериментального определения коэффициентов сопротивления и пропускной способности. Порядок определения Re_KB изложен в 7.2.3.

Отсутствие кавитации при всех значениях хода арматуры обеспечивается при давлении после арматуры Р₂ больше 0,3 МПа.

7.1.3    Направление подачи рабочей среды в соответствии с направлением стрелки, указанной на корпусе или на чертеже.

7.1.4    Арматуру устанавливают на испытательном участке стенда в соответствии с требованиями КД.

7.1.5    В процессе проведения эксперимента на фиксированном ходе ЗЭл (РЭл) при изменении расхода испытательной среды величина хода должна оставаться постоянной. Установку ЗЭл (РЭл) в каждое новое положение следует проводить от поверхности седла или от положения, принятого за начальное (например, для шиберной задвижки).

7.2 Определение характеристик запорной арматуры

7.2.1    Общие положения

Для запорной арматуры в области квадратичного сопротивления определяют:

-    коэффициент сопротивления на ходе ЗЭл, указанном в КД, с учетом минусового допуска;

-    зависимость коэффициента сопротивления от хода ЗЭл, которая позволяет для заданного значения коэффициента сопротивления определить минимальное допустимое значение хода ft, (ф_;), при котором обеспечивается заданный коэффициент сопротивления:

для клапанов и задвижек — £ = f(/?_/) или £ = f{^jj

для кранов и затворов дисковых — £ = f (ф_;) или £ = п —

V ^фкд„_ом

Определение зависимости коэффициента сопротивления от хода ЗЭл проводят по требованию заказчика.

7.2.2    Определение коэффициента сопротивления арматуры от DN 32 до DN 250 включительно

Определение коэффициента сопротивления арматуры, кроме полнопроходных задвижек и кранов всех DN, рекомендуется проводить в следующей последовательности:

1)    установить ИА, соответствующую требованиям 4.4—4.6, на испытательном участке стенда;

2)    установить ЗЭл в положение полного открытия (на ход по чертежу с учетом минусового допуска) и зафиксировать в этом положении;

3)    отрегулировать арматурой стенда режим испытания изделия в соответствии с требованиями

7.1.2;

4)    рассчитать число Рейнольдса по формуле

где о = ^; FN = ^7С-^Ш^^{10 6} .

При DN^ Ф DN₂ вместо DN в формулу для расчета FN следует подставлять D/V.J;

5) в установившемся режиме (время выхода на режим не менее трех мин) провести измерение расхода среды, проходящей через арматуру, давления до арматуры и перепада давления на ней;

6) расход следует увеличивать до тех пор, пока для пяти значений расхода (чисел Рейнольдса) коэффициент сопротивления ИА не станет постоянной величиной. Расчетные значения коэффициента сопротивления должны находиться в диапазоне (£ ± AQ, где Л£ — погрешность определения коэффициента сопротивления на испытательном стенде, рассчитываемая из формул:

АС ₌ АЛ Р , о aQ    (6)

С АР Q

где ДАР— половина цены деления прибора, измеряющего перепад давления; AQ — половина цены деления прибора, измеряющего расход, или

АС _ АЯ| ЛР₂ 0 AQ С Я| Р₂ Q ’

где АР₁ и АР₂ — половина цены деления прибора, измеряющего давления;

7)    определить минимальное значение числа Re_mjn, начиная с которого коэффициент сопротивления £ становится постоянным;

8)    провести обработку экспериментальных значений коэффициентов сопротивления при Re>Re_mjn в соответствии с 7.2.5.

7.2.4 Уточнение коэффициентов сопротивления полнопроходных задвижек и кранов всех DN, а также арматуры до DN 32 включительно

Вследствие соизмеримости величин коэффициентов сопротивления арматуры и участка трубопровода стенда между местами отбора давления величину коэффициента сопротивления при полном открытии полнопроходных задвижек и кранов всех DN, а также для прочей запорной арматуры номинальных диаметров до DN 32 включительно, определенную в соответствии с 7.2.2 (перечисления 3) — 6)) либо в соответствии с 7.2.3 (перечисления 2) — 7)), следует уточнить. Уточнение проводят в следующей последовательности:    _

1)    определить относительную шероховатость А участка трубопровода стенда между местами отбора давления по методике, приведенной в приложении В;

2)    определить коэффициент сопротивления системы £_с, включающей ИА и участок трубопровода стенда между местами отбора давления, в области квадратичного сопротивления в соответствии с

7.2.2 (перечисления 3) — 6)) либо в соответствии с 7.2.3 (перечисления 2) — 7));

3)    по величине А для каждого рассчитанного значения числа Рейнольдса Re по таблице В.1 определить значение коэффициента трения трубопровода X;

4)    рассчитать коэффициент сопротивления участка трубопровода между местами отбора давления £_тр по формуле

Стр=*

5) при неравенстве диаметров входного и выходного патрубков определить отдельно коэффициент сопротивления участка трубопровода до ИА и после ИА. Испытания следует проводить в следующем порядке:

-    соединить два трубопровода, используемых для определения коэффициента сопротивления арматуры номинального диаметра DN^\

-    определить коэффициент сопротивления участка трубопровода между местами отбора давлений;

-    рассчитать коэффициент сопротивления участка до ИА, принимая за расчетное сечение площадь проходного сечения входного патрубка, по формуле

£тр_Ш1=СтрЩГ ’    ^

-    соединить два трубопровода, используемых для определения коэффициента сопротивления арматуры номинального диаметра ОЛ/₂;

-    определить коэффициент сопротивления участка трубопровода между местами отбора давлений;

ГОСТ Р 55508-2013

- рассчитать коэффициент сопротивления участка после ИА, принимая за расчетное сечение площадь проходного сечения выходного патрубка, по формуле

^^тРОЛ/2 /,| +I2 ’

- рассчитать коэффициент сопротивления участка после ИА, принимая за расчетное сечение площадь проходного сечения входного патрубка, по формуле

- рассчитать коэффициент сопротивления участка трубопровода между местами отбора давления по формуле

^^ТР ^^TP_DWl ⁺ ^ ^tPdw₂’    ⁽¹²⁾

6)    рассчитать коэффициент сопротивления арматуры при полном открытии £_по по формуле

Спо = Сс-С_тр;    (13)

7)    провести обработку полученных экспериментальных данных в соответствии с 7.2.5.

7.2.5 Обработка экспериментальных данных

7.2.5.1    Обработка экспериментальных данных, полученных при испытании запорной арматуры на ходе ЗЭл, приведенном в КД, с учетом минусового допуска:

-    при подтверждении численного значения коэффициента сопротивления, указанного в КД серийной арматуры, а также при изготовлении и поставке одного изделия. Статистическую обработку экспериментальных данных проводят в соответствии с приложением Г, подставляя в формулы (Г.1) — (Г.4) вместо х₁...x_N экспериментальные значения коэффициентов сопротивления. За величину коэффициента сопротивления принимают значение £ = £_в, рассчитанное по формуле (Г.4);

-    при определении численных значений коэффициента сопротивления серийных и опытных образцов арматуры статистическую обработку экспериментальных данных проводят в соответствии с приложением Г для каждого изделия отдельно. За коэффициент сопротивления каждого изделия принимают значение £ = £_в, рассчитанное по формуле (Г.4). За значение коэффициента сопротивления арматуры принимают большее из значений £_в, рассчитанных по формуле (Г.4).

7.2.5.2    Обработка экспериментальных данных, полученных при определении зависимости коэффициента сопротивления отхода ЗЭл:

-для каждого образца в отдельности в целях «выброса грубых ошибок» на фиксированном ходе ЗЭл hj (ср₍) провести статистическую обработку экспериментальных данных, подставляя в формулы (Г.1) — (Г.4) вместо x₁ ...x_N экспериментальные значения коэффициентов сопротивления £, полученные на этих hj (ф,);

-для наглядности рекомендуется построить графики зависимостей £_в = f(hj) или £_в = Щ) либо

7.2.6 Характеристики, вносимые в КД

7.2.6.1    В КД на запорную арматуру вносят запись: «Коэффициент сопротивления £ — не более...».

7.2.6.2    В тексте указывают значение £, определенное в 7.2.5.1, либо значение £, определенное в 7.2.5.2, на ходе ЗЭл /7₍ (<р₍), заданном заказчиком.

7.3 Определение характеристик регулирующей арматуры

7.3.1    Общие положения

7.3.1.1    Гидравлическими характеристиками РА являются:

- пропускная способность K_v\

13

-    пропускная характеристика.

7.3.1.2    Для регулирующей арматуры определяют:

-    условную пропускную способность K_v на номинальном ходе Л_у;

-    действительную пропускную характеристику K_v = f(hj) или K_v = f(hj) (далее — пропускную характеристику).

7.3.1.3    Для регулирующей арматуры рассчитывают:

-    отклонения действительных значений пропускной способности от заданных (расчетных) AK_v. (в соответствии с ГОСТ 12893);

-диапазон регулированияД.

7.3.1.4    Определение K_v и пропускной характеристики проводят в области квадратичного сопротивления при условии отсутствия кавитации.

7.3.2 Определение пропускной способности и пропускной характеристики

Определение пропускной способности проводят для хода РЭл, соответствующего (5, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100) % номинального хода h_y (ф_тах) в следующей последовательности:

1) установить РА на испытательном участке стенда в соответствии с требованиями 5.6, 7.1.3 и

2)    открыть РА на требуемый ход /?₍ и зафиксировать РЭл в этом положении при соблюдении требований 7.1.5;

3)    отрегулировать арматурой стенда режим испытания РА в области квадратичного сопротивления при условии отсутствия кавитации в соответствии с требованиями 7.1.2;

4)    рассчитать число Рейнольдса по формуле (1);

5)    в установившемся режиме (время выхода на режим не менее трех минут) провести измерение расхода, давления до РА и перепада давления на РА и рассчитать величину пропускной способности по формуле

(14)

6)    с помощью арматуры стенда увеличить или уменьшить расход при условии выполнения требований 7.1.2 и 7.1.5 так, чтобы перепад давления на РА изменялся не менее чем на 15 %. Измерить расход, перепад давления и рассчитать значение K_v по формуле (14);

7)    повторить изменение расхода и соответственно измерения расхода и перепада давления, а также расчет пропускной способности не менее пяти раз;

8)    данные измерений, а также расчетные значения пропускной способности и числа Рейнольдса вносят в журнал испытаний по форме Б.1;

9)    в целях «выброса грубых ошибок» для каждого хода /?₍- (ф,) провести статистическую обработку экспериментальных данных в соответствии с приложением Г, подставляя в формулы (Г.1) — (Г.4) вместо x₁ ...x_N значения K_v. За величину пропускной способности K_v при ходе /7, (ф₍) принимают значение, рассчитанное по формуле (Г.З);

10)    по результатам испытаний построить графики зависимости K_v= f(hj) или K_v= Щ).

7.3.3 Обработка экспериментальных данных

7.3.3.1    За величину условной пропускной способности принимают фактическое среднеарифметическое значение пропускной способности K_v на номинальном ходе, полученное по результатам обработки экспериментальных данных в соответствии 7.3.2 (перечисление 9)).

7.3.3.2    Проверку соответствия действительной пропускной характеристики РА пропускной характеристике, заданной в КД, проводят для каждого значения хода РЭл, на котором проводилось определение пропускной способности путем сравнения среднеарифметических значений пропускной способности K_v., полученных по результатам обработки экспериментальных данных в соответствии 7.3.2 (перечисление 9)), с допустимыми значениями пропускной способности (минимальным ттКуДОп, и максимальным тахКуДОп,).

Проверку проводят в следующей последовательности:

Ки.

- рассчитать значение относительной пропускной способности Ф = по одной из формул

а) для линейной пропускной характеристики

7.4 Определение характеристик ПК

7.4.1    Общие положения

7.4.1.1    Характеристикой ПК, определяемой экспериментально, является коэффициент расхода.

7.4.1.2    В зависимости от параметров и агрегатного состояния рабочей среды (несжимаемая жидкость или газ (пар)) коэффициент расхода одного и того же ПК при одном и том же ходе ЗЭл имеет различные значения:

-    коэффициент расхода а., ПК, эксплуатируемого на газе (паре), зависит от отношения абсолютных давлений после и до ПК. При уменьшении отношения давлений коэффициент расхода увеличивается;

-    при эксплуатации на несжимаемой жидкости сброс рабочей среды через ПК происходит в условиях развитой кавитации, в связи с чем коэффициент расхода о₂ при работе ПК на жидкости существенно меньше коэффициента расхода о,.

7.4.1.3    Для ПК коэффициент расхода а₁ (о^) определяют:

-    при рабочих параметрах, указанных в КД;

-    при принудительном подъеме ЗЭл на ход по КД с минусовым допуском, если отсутствует техническая возможность обеспечить на стенде рабочие параметры испытаний.

7.4.2 Определение коэффициента расхода а₁ (а₂) ПК при рабочих параметрах

Определение коэффициента расхода о, (а₂) выполняют в следующей последовательности:

1)    установить ПК, настроенный на заданное давление Р_н, на испытательном участке стенда в соответствии с одной из схем, приведенных на рисунках 1 и 2. ПК, испытываемый на воде, устанавливают на испытательном участке стенда в соответствии с требованиями 5.6 и 7.1.3. Схему испытаний указывают в ПМ;

2)    подать во входной патрубок ПК испытательную среду давлением Р_н и измерить утечку в затворе. Величина утечки не должна превышать значение, указанное в КД (ГОСТ, паспорт, ТУ, ПМ);

3)    увеличить давление на входе ПК до величины давления полного открытия Р_по, указанного в КД [8];

4)    измерить:

-    расход, проходящий через ПК,

-    давление до ПК Р₁,

-давление после ПКР₂;

5)    уменьшить давление до ПК. Уменьшать давление следует до тех пор, пока ПК не закроется;

6)    рассчитать коэффициент расхода в соответствии с формулами для расчета пропускной способности ПК, приведенными в ГОСТ 12.2.085:

-    коэффициент расхода а₁ ПК, испытуемого на воздухе, рассчитывают по формуле

ГОСТ P 55508—2013

7.4.3 Определение коэффициента расхода при принудительном подъеме ЗЭл

7.4.3.1    Для проведения испытаний при принудительном подъеме ЗЭл подготовить ПК следующим образом:

-    из клапана вынуть пружину;

-    установить на крышку (стакан) ПК специальное приспособление, позволяющее установить, проконтролировать и зафиксировать ЗЭл ПК на любом ходе.

Подтверждение значения 0, (а₂), указанного в КД, проводят на ходе, указанном в КД с минусовым допуском.

7.4.3.2    Испытания на воде проводят при таких расходах и давлениях до и после ПК, при которых в ПК реализуется развитая кавитация.

7.4.3.3    Испытания на воздухе проводят:

р

-    при отношении абсолютных давлений после и до ПК р_экс = —, равном отношению абсолютных

давлений р_кд = ^, указанных в КД, если по КД 0,25 < р < 0,90;

-    при р_экс = 0,25, если по КД Р_кд < 0,25.

7.4.3.4. Испытания проводят в следующей последовательности:

1)    зафиксировать ЗЭл на требуемом ходе Л₍;

2)    подать во входной патрубок испытательную среду, обеспечив указанные в 7.4.1.2 и 7.4.1.3 условия испытаний;

3)    измерить:

-    расход среды, проходящей через ПК,

-давление Р₁ до ПК,

-    давление Р₂ после ПК;

4)    закрыть арматуру стенда до ПК;

5)    рассчитать величину коэффициента расхода а., (о^) по одной из формул (18) или (19);

6)    повторить испытания по 7.4.3.2 не менее пяти раз, рассчитать а., (о^) по 7.4.2 (перечисление 6);

7)    данные измерений и расчетные величины коэффициента расхода а., (о^) вносятся в журнал регистрации по форме Б.З;

8)    провести обработку полученных экспериментальных данных в соответствии с 7.4.4.

7.4.4    Обработка экспериментальных данных

7.4.4.1    Обработку экспериментальных данных проводят в соответствии с приложением Г, подставляя в формулы (Г.1) — (Г.4) вместо x₁ ...x_N значения а., (о^).

7.4.4.2    За величину коэффициента расхода ПК принимают меньшее из двух значений а., (о^), рассчитанных по формуле (Г.З).

7.4.5    Характеристики, вносимые в КД

7.4.5.1    В КД на ПК вносят запись: «Коэффициент расхода а₁ (а₂) не менее ...».

7.4.5.2    В тексте указывают значение а₁ (а₂), определенное по 7.4.4.2 для хода h_jt заданного заказчиком.

7.5 Определение характеристик обратных, невозвратно-запорных и невозвратноуправляемых клапанов, обратных затворов

7.5.1    Общие положения

7.5.1.1    Гидравлической характеристикой обратных, невозвратно-запорных, невозвратно-управляемых клапанов и обратных затворов является зависимость коэффициента сопротивления £ от скорост

ного давления С = f

особенностью которой является зависимость положения ЗЭл от скорости конкретной рабочей среды.

7.5.1.3 Для невозвратно-управляемых клапанов дополнительно определяют значение коэффициентов сопротивления на ходе ЗЭл, указанном в КД, с минусовым допуском при подаче среды во входной и выходной патрубки.

17

ГОСТ P 55508—2013

Содержание

1    Область применения....................................................................................................................................1

2    Нормативные ссылки....................................................................................................................................1

3    Термины и определения, обозначения и сокращения..............................................................................2

4    Требования, предъявляемые к арматуре, поступающей на испытания...................................................6

5    Требования, предъявляемые к испытательному участку стенда.............................................................6

6    Средства измерения.....................................................................................................................................9

7    Порядок экспериментального определения гидравлических характеристик........................................10

7.1    Общие требования..............................................................................................................................10

7.2    Определение характеристик запорной арматуры.............................................................................10

7.3    Определение характеристик регулирующей арматуры....................................................................13

7.4    Определение характеристик ПК.........................................................................................................16

7.5    Определение характеристик обратных, невозвратно-запорных и невозвратно-управляемых

клапанов, обратных затворов............................................................................................................17

8    Определение критериев кавитации и критического расхода регулирующей арматуры.......................19

8.1    Общие положения...............................................................................................................................19

8.2    Порядок определения критериев кавитации.....................................................................................20

8.3    Рекомендации по внесению кавитационных характеристик в КД...................................................21

Приложение А (справочное) Коэффициенты, учитывающие расширение и сжимаемость воздуха......23

Приложение Б (рекомендуемое) Формы журналов регистрации экспериментальных данных..............24

Приложение В (справочное) Методика экспериментального определения относительной

шероховатости участка трубопровода испытательного стенда между местами

отбора давлений.................................................................................................................28

Приложение Г (обязательное) Общие правила статистической обработки экспериментальных

данных..................................................................................................................................30

Приложение Д (рекомендуемое) Расчет допустимых отклонений действительных значений

пропускной способности от расчетных..............................................................................32

Библиография................................................................................................................................................33

7.5.2 Определение коэффициентов сопротивления обратных и невозвратно-запорных клапанов и обратных затворов

Коэффициенты сопротивления обратных и невозвратно-запорных клапанов и обратных затворов определяют в следующей последовательности:

1)    установить ИА на испытательном участке стенда (испытательная среда — вода) в соответствии с требованиями 4.4 — 4.6;

2)    создать минимально возможный расход, при котором обратная арматура приоткрылась, провести измерение расхода среды и перепада давления в установившемся режиме;

2

р"0-

3)    рассчитать £ по формуле (2) и скоростное давление — , Па, по формуле

Рvf _ 8,1-10¹ Vq² .

²    DN⁴

4)    увеличить расход воды, провести измерение расхода и перепада давления и рассчитать для новых параметров потока £ по формуле (2) и скоростное давление по формуле (20);

5)    расход среды следует увеличивать до тех пор, пока коэффициент сопротивления ИА не будет постоянной величиной — расчетные значения коэффициента сопротивления должны находиться в диапазоне (£ ± АО, где Д£ — погрешность определения коэффициента сопротивления на испытательном стенде, рассчитанная по одной из формул (6) или (7).

Постоянство коэффициента сопротивления будет означать, что ИА полностью открыта;

6)    закрыть клапан стенда на входе ИА, вследствие чего ИА закроется;

7)    повторить изменение расхода в соответствии с 7.5.2 (перечисления 2) — 6)) не менее трех раз. При этом совпадение расходов при повторениях не обязательно;

8)    в процессе проведения эксперимента рекомендуется строить график зависимости С = п ^:

9)    по значениям коэффициентов сопротивления £, находящимся в диапазоне (£ ± AQ, рассчитать среднее значение коэффициентов сопротивления £;

рг>?    —

10)    определить по графику минимальную величину скоростного давления —, соответствующую g

11)    данные измерений, расчетные значения скоростного давления и коэффициентов сопротивления вносят в журнал регистрации по форме Б.З;

12)    по экспериментальным данным, полученным при испытании двух образцов, определить коэффициенты уравнения регрессии, например по методу наименьших квадратов, описывающего зависи

и имеющего вид

Сэкс = а₀ + а_:- х + а₂-х²,

p-of

где х =     скоростное    давление.

По уравнению регрессии построить график, который и следует считать экспериментальной зависимостью испытанной обратной арматуры.

7.5.3 Определение коэффициентов сопротивления невозвратно-управляемых клапанов

Коэффициенты сопротивления невозвратно-управляемых клапанов определяют в следующей последовательности:

1)определить зависимость С = f ~2~

V

2) установить ЗЭл на ход, соответствующий указанному на чертеже с минусовым допуском, и определить коэффициент сопротивления £ в соответствии с 7.2.2 (перечисления 2) — 10)) и 7.2.4 при подаче среды во входной и выходной патрубки;

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Арматура трубопроводная

МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ И КАВИТАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК

Pipeline valves.

Technique of the experimental definitions hydraulic and cavitation characteristics

Дата введения — 2014—02—01

1    Область применения

Настоящий стандарт распространяется на трубопроводную арматуру, применяемую в технологических системах объектов, и устанавливает методику экспериментального определения на специализированных расходных стендах:

-    гидравлических характеристик:

а)    коэффициентов сопротивления (для запорной и обратной арматуры);

б)    коэффициентов расхода (для предохранительной арматуры);

в)    пропускной способности и пропускной характеристики в бескавитационном режиме (для регулирующей арматуры);

-    кавитационных характеристик (для регулирующей арматуры):

а)    коэффициентов кавитации;

б)    коэффициентов критического перепада давления.

2    Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ Р 8.568-97 Государственная система обеспечения единства измерений. Аттестация испытательного оборудования. Основные положения

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

ГОСТ Р 52720-2007 Арматура трубопроводная. Термины и определения

ГОСТ Р 53402-2009 Арматура трубопроводная. Методы контроля и испытаний

ГОСТ 12.2.085-2002 Сосуды, работающие под давлением. Клапаны предохранительные. Требования безопасности

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

ГОСТ 16504-81 Система государственных испытаний продукции. Испытания и контроль качества продукции. Основные термины и определения

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

Примечание — 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 ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом

Издание официальное

всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения, обозначения и сокращения

3.1    В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ Р 52720, ГОСТ 12893, ГОСТ 16504, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1.1    арматура полнопроходная: Арматура, у которой площади сечений проточной части равны или больше площади отверстия входного патрубка.

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

Примечание — Р_н должно быть не менее рабочего давления Рр в оборудовании.

[ГОСТ Р 52720-2007, пункт 6.7]

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

[ГОСТ Р 52720-2007, пункт 6.9]

3.1.4    диапазон регулирования фактический Д: Отношение максимального значения пропускной способности K_Vmax к минимальному значению пропускной способности K_Vmin, в пределах которых сохраняется вид пропускной характеристики конкретного образца РА.

3.1.5    затвор обратный: Дисковый затвор, предназначенный для предотвращения обратного потока рабочей среды.

[ГОСТ Р 52720-2007, пункт 5.27]

3.1.6    испытательная среда: Среда, используемая при экспериментальном определении гидравлических и кавитационных характеристик.

3.1.7    клапан невозвратно-запорный: Обратный клапан, в котором может быть осуществлено принудительное закрытие клапана.

3.1.8    клапан невозвратно-управляемый: Обратный клапан, в котором может быть осуществлено принудительное открытие, закрытие или ограничение хода клапана.

3.1.9    клапан обратный: Клапан, предназначенный для автоматического предотвращения обратного потока рабочей среды.

3.1.10    коэффициент кавитации (коэффициент начала кавитации Н_рк) К_с: Безразмерный параметр, обуславливающий при заданной температуре рабочей среды перепад давления на регулирующей арматуре, при котором начинается отклонение расходной характеристики Q = f (л/др) от линейной

зависимости.

Примечание — Н_рк— не рекомендуемый для применения термин.

3.1.11    коэффициент критического перепада давления 1^: Безразмерный коэффициент, используемый для расчета критического перепада давления ЛР_т, соответствующего достижению критического расхода, остающегося постоянным независимо от увеличения перепада давления на регулирующей арматуре.

3.1.12    коэффициент расхода для газа а.,: Отношение при одинаковых параметрах массового расхода газа через предохранительный клапан к расходу газа через идеальное сопло с площадью сечения, равной площади самого узкого сечения седла клапана.

[ГОСТ Р 52720-2007, пункт 6.34]

ГОСТ P 55508—2013

3.1.26    площадь проходного сечения арматуры FN, м²: Площадь, равная площади сечения диаметром, численно равным DN.

Примечание — Если DN₁ ± DN₂, то вместо FN следует применять FN₁.

2

3.1.27    скоростное давление : Давление, равное половине произведения квадрата скорости

в расчетном проходном сечении на плотность движущейся среды.

3.1.28    ход номинальный Л_у: расстояние между уплотнительными поверхностями ЗЭл (РЭл) и седла, равное указанному в КД значению хода без учета допусков.

3.1.29    ход относительный Л_;: Отношение текущего хода к номинальному ходу.

[ГОСТ Р 52720-2007, пункт 6.17]

3.1.30    ход текущий Л_;: Расстояние между уплотнительными поверхностями ЗЭл (РЭл) и седла.

3.1.31    угол поворота ЗЭл (РЭл) ф: Угол между плоскостью седла и плоскостью уплотнительной поверхности ЗЭл (РЭл) арматуры поворотного типа.

3.1.32    утечка: Проникновение рабочей или испытательной среды через уплотнительные соединения арматуры под действием перепада давления.

3.2 В настоящем стандарте применены следующие обозначения:

В — коэффициент, учитывающий отношение абсолютных давлений газа после и до ИА;

D_c — диаметр самого узкого сечения проточной части седла ПК, мм;

DN    —    номинальный диаметр;

DNj — номинальный диаметр входного патрубка;

DN₂ — номинальный диаметр выходного патрубка;

D_Tp    —    диаметр трубопровода, м;

FN — площадь проходного сечения арматуры, м²;

F/V₁ — площадь проходного сечения входного патрубка, м²;

FN₂ — площадь проходного сечения выходного патрубка, м²;

G — массовый расход, кг/с (для предохранительных клапанов — пропускная способность, кг/ч); К    —    коэффициент сжимаемости воздуха;

К_с    —    коэффициент кавитации;

К_т    —    коэффициент критического перепада давления;

K_v    —    пропускная способность, м³/ч;

Кущах — максимальное фактическое (экспериментальное) значение пропускной способности конкретного образца РА на номинальном ходе РЭл, м³/ч;

K_vn^n — минимальное фактическое (экспериментальное) значение пропускной способности конкретного образца РА на минимальном ходе РЭл, м³/ч;

K_vу    — условная пропускная способность, м³/ч;

— пропускная способность относительная;

^vy

K_v — среднеарифметическое значение фактической пропускной способности, м³/ч;

ДКу — допустимое отклонение действительного значения пропускной способности от заданного (расчетного), %;

L — строительная длина арматуры, м;

ГОСТ P 55508—2013

длина прямого участка трубопровода до и после ИА, м; количество экспериментальных значений;

абсолютное давление до ИА, равное сумме избыточного и атмосферного, Па; абсолютное давление после ИА, равное сумме избыточного и атмосферного, Па; давление настройки ПК, Па;

абсолютное давление насыщенных паров жидкости при температуре t на входе в РА, Па; давление полного открытия, Па;

критическое термодинамическое давление среды, Па (для воды Р* = 214,1523 ■ 10⁵ Па);

перепад (потери) давления на ИА, Па;

критический перепад давления, Па;

объемный расход, м³/с;

объемный расход газа до ИА, м³/с;

объемный расход газа после ИА, м³/с;

удельная газовая постоянная, Дж/кг ■ К (для воздуха R = 287); число Рейнольдса;

число Рейнольдса, соответствующее области квадратичного сопротивления; объем жидкости, л;

длина прямых участков труб от входного и выходного патрубков ИА до точек отбора давления, м;

ускорение свободного падения, м/с²; ход текущий, мм; ход номинальный, мм; ход относительный;

температура испытательной среды до ИА, °С;

средняя скорость, отнесенная к площади номинального прохода, м/с; коэффициент расхода для газа; коэффициент расхода для жидкости;

отношение абсолютных давлений газа после и до ИА;

абсолютная шероховатость, мм; относительная шероховатость; коэффициент сопротивления;

коэффициент сопротивления в области квадратичного сопротивления системы, включающей ИА и участок трубопровода между отборами давления;

коэффициент сопротивления в области квадратичного сопротивления при полном открытии арматуры;

коэффициент сопротивления в области квадратичного сопротивления участка трубопровода между местами отборов давлений;

среднее арифметическое значение коэффициента сопротивления;

коэффициент трения участка трубопровода;

кинематическая вязкость, м²/с;

плотность испытательной среды, кг/м³;

плотность газа при параметрах до ИА, кг/м³;

плотность газа при параметрах после ИА, кг/м³;

среднее квадратичное отклонение;

время, с;

угол открытия арматуры поворотного типа.

5

3.3 В настоящем стандарте применены следующие сокращения:

ЗЭл — запирающий элемент;

ИА — испытуемая арматура;

КД — конструкторская документация;

ПК — предохранительный клапан;

ПМ — программа и методика испытаний;

РА — регулирующая арматура;

РЭл — регулирующий элемент;

ТУ — технические условия.

4    Требования, предъявляемые к арматуре, поступающей на испытания

4.1    На испытания должна поступать арматура в сборе, прошедшая приемо-сдаточные испытания в полном объеме. Вместе с арматурой поставляют комплект сопроводительной документации в объеме:

-    сборочный чертеж;

-    паспорт с отметкой ОТК о проведении приемо-сдаточных испытаний;

-ПМ;

-    руководство по эксплуатации;

-    проект ТУ.

4.2    Количество образцов арматуры, подвергаемых испытаниям:

-    один образец — при подтверждении численных значений гидравлических характеристик опытных образцов и серийной арматуры;

-один образец — при изготовлении и поставке одного изделия. Результаты испытаний этого изделия заносятся в паспорт и ТУ с уточнением гидравлических характеристик в ТУ при последующих испытаниях и поставках;

-два образца, изготовленных по одному чертежу, — при необходимости выдачи рекомендаций для внесения в КД значений гидравлических характеристик серийных и опытных образцов арматуры. Допускается испытывать один опытный (головной) образец по согласованию с заказчиком.

4.3    Арматура должна соответствовать спецификации и сборочному чертежу. Соответствие устанавливается визуально-измерительным контролем.

Повреждения наружных поверхностей арматуры не допускаются.

4.4    Арматура должна обеспечивать ход (угол поворота) ЗЭл (РЭл), указанный в КД в пределах допусков.

4.5    Ход (угол поворота) ЗЭл запорной арматуры, управляемой приводом (электро-, пневмо- и гидроприводом), должен быть отрегулирован на величину, соответствующую значению, указанному в КД, с минусовым допуском.

4.6    Если при эксплуатации запорной арматуры люфты подвижной системы, связанной с ЗЭл, от воздействия давления выбираются, то перед началом проведения испытаний все люфты должны быть устранены. Если люфты подвижной системы, связанной с ЗЭл, не устраняются, то арматуру поставляют на испытания сходом, меньше указанного на чертеже на величину люфтов, при этом суммарная величина люфтов должна быть известна.

5    Требования, предъявляемые к испытательному участку стенда

5.1    Коэффициент сопротивления £, пропускная способность K_v, коэффициент расхода а₂ (оц) определяют на стендах с использованием в качестве испытательной среды ньютоновских несжимаемых жидкостей и газообразных сжимаемых сред.

Коэффициенты кавитации К_с и коэффициент критического перепада давления К_т определяют на стенде, имеющем в качестве испытательной среды несжимаемую жидкость.

5.2    В качестве несжимаемой жидкости рекомендуется применять воду, а в качестве сжимаемой жидкости — воздух.

5.3    Вода, применяемая для испытаний, должна соответствовать требованиям [4]. Допускается применять воду, соответствующую [5].

Качество воздуха должно быть не хуже регламентированного классом 9 ГОСТ 17433 либо классом 684 ГОСТ Р ИСО 8573-1.

6

ГОСТ Р 55508-2013

5.4    При проведении испытаний температура испытательной среды до ИА должна быть:

-    воды — (20 ±15) °С;

-    воздуха — (25 + 20) °С.

5.5    Испытания должны проводиться при следующих параметрах окружающего воздуха:

-температура — (20 ± 25) °С;

-    атмосферное давление — от 84,0 до 106,7 кПа (от 630 до 800 мм рт.ст.).

Относительная влажность воздуха не регламентируется.

5.6    Принципиальные схемы установки ИА на испытательных участках испытательного стенда приведены на рисунке 1.

5.7    При испытании ПК на пневматическом стенде клапан устанавливают на трубопровод или на емкость. При этом сброс воздуха происходит либо через глушитель, либо непосредственно в атмосферу. Принципиальные схемы установки ПК на испытательных участках пневматического стенда приведены на рисунке 2.

5.8    Для испытания арматуры различных номинальных диаметров необходимо, чтобы трубопроводы испытательного участка стенда, на которых устанавливается ИА, были сменными.

5.9    Испытательный участок стенда должен состоять из двух прямых отрезков сменных трубопроводов без дополнительных местных сопротивлений.

Длина прямых отрезков сменных трубопроводов стенда должна быть не менее двадцати номинальных диаметров на входе арматуры (L₁ > 10DN^) и не менее десяти номинальных диаметров на выходе (/-₂ £ 10DN₂) [2].

5.10    Значения расстояний от уплотнительной поверхности места присоединения ИА к трубопроводу до мест для отбора давлений приведены в таблице 1 [3].

а) Участок стенда для испытания арматуры с патрубками на одной оси

Подача

среды

б) Участок стенда для испытания угловой арматуры Рисунок 1 — Принципиальная схема испытательного участка гидравлического (пневматического) стенда

7