Технический комитет по стандартизации Закрытое акционерное общество
СТАНДАРТ ЦКБА СТ ЦКБА 068-2008 Арматура трубопроводная ЗАТВОРЫ
ЗАПОРНЫХ КЛАПАНОВ ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ
НПФ «ЦКБА» 2008
Предисловие 1 РАЗРАБОТАН Закрытым акционерным обществом «Научно-производственная фирма «Центральное конструкторское бюро арматуростроения» (ЗАО «НПФ «ЦКБА»). 2 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом от 12.12.2008 г. № 64. 3 СОГЛАСОВАН: Техническим комитетом по стандартизации «Трубопроводная арматура и сильфоны» (ТК 259); Представительством заказчика 1024 ВП МО РФ. 4 ВЗАМЕН: ОСТ 26-07-2042-2002 «Арматура трубопроводная. Затворы запорных клапанов с уплотнением «металл по металлу». Технические требования».
СТАНДАРТ ЦКБА Арматура трубопроводная ЗАТВОРЫ
ЗАПОРНЫХ КЛАПАНОВ Технические требования Дата введения - 2009-01-01 1 Область примененияНастоящий стандарт распространяется на затворы запорных клапанов номинальных диаметров от DN 6 до DN 200 с уплотнением «металл по металлу», работающие при давлении жидких и газообразных сред от 13,5952 · 10-7 до 150 МПа и температуре от минус 253 до 600 °С, включая затворы арматуры, подвергаемой восстановительному ремонту, и устанавливает типы затворов, конструкцию, размеры и технические требования к ним. 2 Нормативные ссылкиВ настоящем стандарте использованы ссылки на следующие нормативные документы: ГОСТ 8.064-94 Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений твердости по шкале Роквелла и Супер-Роквелла ГОСТ 2246-70 Проволока стальная сварочная. Технические условия ГОСТ 4543-71 Прокат из легированной конструкционной стали. Технические условия ГОСТ 5632-72 Стали высоколегированные и сплавы коррозионностойкие, жаростойкие и жаропрочные. Марки ГОСТ 9544-2005 Арматура трубопроводная запорная. Классы и нормы герметичности затворов ГОСТ 10051-75 Электроды покрытые металлические для ручной дуговой наплавки поверхностных слоев с особыми свойствами. Типы ГОСТ 15527-2004 Сплавы медно-цинковые (латуни), обрабатываемые давлением. Марки ГОСТ 17711-93 Сплавы медно-цинковые (латуни) литейные. Марки ГОСТ 18175-78 Бронзы безоловянные, обрабатываемые давлением. Марки ГОСТ 21448-75 Порошки из сплавов для наплавки. Технические условия ГОСТ 21449-75 Прутки для наплавки. Технические условия ОСТ 1.90078-72 Прутки литые из жаростойких сплавов марок ВХН1 и ВЗК ТУ 3-145-81 Проволока стальная наплавочная ТУ ИЭС 418-84 Лента порошковая наплавочная марки ПЛ-АН150М ТУ ИЭС 511-85 Проволока порошковая наплавочная марки ПП-АН133А ТУ ИЭС 555-86 Лента порошковая наплавочная марки ПЛ-АН151 ТУ ИЭС 654-87 Проволока порошковая наплавочная ПП-АН157 РД 50-635-87 «Методические указания. Цепи размерные. Основные понятия. Методы расчета линейных и угловых цепей» СТ ЦКБА 053-2008 «Арматура трубопроводная. Наплавка и контроль качества наплавленных поверхностей. Технические требования» НП-068-05 «Трубопроводная арматура для атомных станций. Общие технические требования» «Специальные условия поставки оборудования, приборов, материалов и изделий для объектов атомной энергетики» 3 Классификация и основные параметры затворов3.1 Классификация и основные параметры затворов приведены в таблице 1. Таблица 1 - Классификация и основные параметры затворов
4 Технические требования4.1 Конструкция затворов и их основные размеры должны соответствовать рисункам 1 - 5 и таблицам 2 - 6. 1 - золотник; 2 - седло. Рисунок 1 - Затвор типа I Таблица 2 - Размеры затвора типа I (см. рисунок 1) Размеры в миллиметрах
1 - золотник; 2 - седло _____________ * Допускается 90° ± 16¢. Рисунок 2 - Затвор типа II Таблица 3 - Размеры затвора типа II (см. рисунок 2) Размеры в миллиметрах
1 - золотник; 2 - седло Рисунок 3 - Затвор типа III Таблица 4 - Размеры затвора типа III (см. рисунок 3) Размеры в миллиметрах
1 - золотник; 2 - седло Рисунок 4 - Затвор типа IV Таблица 5 - Размеры затвора типа IV (см. рисунок 4) Размеры в миллиметрах
1 - золотник; 2 - седло Рисунок 5 - Затвор типа V Таблица 6 - Размеры затвора типа V (см. рисунок 5) Размеры в миллиметрах
4.2 Герметичность затворов при давлении от 0,1 до 150 МПа - в соответствии с нормами ГОСТ 9544. 4.3 Параметры шероховатости уплотнительных поверхностей затворов всех типов в зависимости от класса герметичности по ГОСТ 9544 в соответствии с таблицей 7. Таблица 7 - Параметры шероховатости уплотнительных поверхностей затворов всех типов в зависимости от класса герметичности по ГОСТ 9544
4.4 Рекомендуемые допуски формы и взаимного расположения уплотнительных поверхностей затворов приведены в приложении А. 4.5 Твердость уплотнительных поверхностей золотника для всех типов затворов рекомендуется превышать твердость поверхности седла не менее чем на 5 единиц HRC. 4.6 Удельные нагрузки qy, МПа, необходимые для обеспечения герметичности затворов при контакте по поверхности (тип I - III) определяются по эмпирической формуле
где m - безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рабочей среды, в соответствии с таблицей 8; с - постоянная величина для примененного материала в уплотнении затворов, в соответствии с таблицей 9, МПа; Р - рабочее давление, МПа; В - ширина уплотнения (рис. 1 - 3), см. Таблица 8 - Значение коэффициента, учитывающего влияние среды
Таблица 9 - Значение постоянной величины для применяемого материала
4.7 Погонные нагрузки qn, Н/см, необходимые для обеспечения герметичности затворов при контакте по линии (рис. 4 - 5), определяются по эмпирической формуле (2) где т - безразмерный коэффициент в соответствии с таблицей 8; q¢n - погонная нагрузка, зависящая от примененного материала в уплотнении затвора, Н/см, в соответствии с таблицей 10. При изготовлении уплотнений из разных материалов величина q¢n принимается по наиболее мягкому материалу. Таблица 10 - Значение погонной нагрузки, зависящее от примененного материала
4.8 Предельно допустимые удельные нагрузки для различных материалов уплотнений qдоп, приведены в таблице 11. Таблица 11 - Предельно допустимые удельные нагрузки для различных материалов уплотнений
4.9 Направление подачи рабочей среды в арматуре для затворов всех типов, установленных настоящим стандартом, не регламентируется. 4.10 Для рабочих сред с твердыми включениями следует применять в арматуре затворы типов II, III. Размер твердых включений (частиц) не должен превышать (кроме особо оговоренных случаев) 70 мкм по максимальному измерению. 4.11 В криогенной арматуре, как правило, применяют затворы типов IV и V, допускается применять затвор типа I. 4.12 Затворы арматуры АЭС должны соответствовать требованиям НП-068. 4.13 Выбор материалов деталей затворов «металл по металлу» и их испытания для арматуры АЭС должны производиться с учетом требований «Специальных условий поставки оборудования, приборов, материалов и изделий для объектов атомной энергетики». 4.14 Отказ арматуры по затвору - негерметичность, превышающая установленную в соответствии с 4.2. 4.15 Критерий предельного состояния арматуры по затвору - достижение максимально допустимой протечки в соответствии с п. 4.2. 4.16 Рекомендуемые показатели надежности и технико-эксплуатационные характеристики затворов с уплотнением «металл по металлу» в составе арматуры приведены в приложении Б. 4.17 Допускается применение других конструктивных и материальных исполнений затворов при условии их отработки в установленном порядке по программам, согласованным с ЗАО «НПФ «ЦКБА» и государственными надзорными органами.
Приложение А
|
Допуски для рабочих давлений, МПа |
|||||||
От 13,5952 · 10-7 до 13,3322 · 10-5 включ. |
Св. 13,3322 · 10-5 до 46,662 · 10-3 включ. |
Св. 46,662 · 10-3 до 0,4 включ. |
Св. 0,4 до 2,5 включ. |
Св. 2,5 до 10,0 включ. |
Св. 10,0 до 40,0 включ. |
Св. 40,0 до 150 включ. |
|
DN6 |
0,4 |
0,8 |
1,0 |
0,8 |
0,6 |
0,4 |
0,3 |
DN10 |
|||||||
DN15 |
0,5 |
1,0 |
1,2 |
1,0 |
0,8 |
0,5 |
0,4 |
DN20 |
|||||||
DN25 |
0,6 |
1,2 |
1,6 |
1,2 |
1,0 |
0,6 |
0,5 |
DN32 |
|||||||
DN40 |
0,8 |
1,6 |
2,0 |
1,6 |
1,2 |
0,8 |
0,6 |
DN50 |
|||||||
DN65 |
1,0 |
2,0 |
2,5 |
2,0 |
1,6 |
1,0 |
- |
DN80 |
|||||||
DN100 |
1,2 |
2,5 |
3,0 |
2,5 |
2,0 |
1,2 |
- |
DN125 |
|||||||
DN150 |
1,6 |
3,0 |
4,0 |
3,0 |
2,5 |
1,6 |
- |
DN200 |
Для обеспечения допусков взаимного расположения (таблица А.1) необходим расчет технологических размерных цепей для установления допусков на звенья (детали), входящие в размерную цепь.
Для расчета размерных цепей рекомендуются [1] и [2].
А.2 Суммарные допуски формы уплотнений запорных клапанов приведены в таблице А.2
Таблица А.2 - Суммарный допуск формы уплотнений запорных клапанов (неплоскостность - тип I, III и некруглость - тип II, IV, V)
Размеры в мкм
Номинальный диаметр |
Суммарные допуски для рабочих давлений, МПа |
||||||
От 13,5952 · 10-7 до 13,3322 · 10-5 включ. |
Св. 13,3322 · 10-5 до 46,662 · 10-3 включ. |
Св. 46,662 · 10-3 до 0,4 включ. |
Св. 0,4 до 2,5 включ. |
Св. 2,5 до 10,0 включ. |
Св. 10,0 до 40,0 включ. |
Св. 40,0 до 150 включ. |
|
DN6 |
0,25 |
0,4 |
0,5 |
0,4 |
0,3 |
0,25 |
0,2 |
DN10 |
|||||||
DN15 |
0,3 |
0,5 |
0,6 |
0,5 |
0,4 |
0,3 |
0,25 |
DN20 |
|||||||
DN25 |
0,4 |
0,6 |
0,7 |
0,6 |
0,5 |
0,4 |
0,3 |
DN32 |
0,5 |
0,7 |
|||||
DN40 |
0,8 |
0,7 |
0,6 |
0,5 |
0,4 |
||
DN50 |
0,6 |
0,8 |
0,9 |
0,8 |
0,7 |
0,6 |
0,5 |
DN65 |
1,0 |
- |
|||||
DN80 |
0,7 |
0,9 |
0,9 |
0,8 |
0,7 |
||
DN100 |
1,2 |
1,0 |
- |
||||
DN125 |
0,8 |
1,0 |
0,9 |
0,8 |
|||
DN150 |
1,0 |
1,3 |
1,4 |
1,3 |
1,2 |
1,0 |
- |
DN200 |
1,2 |
1,4 |
1,5 |
1,4 |
1,3 |
1,2 |
Для установления норм точности на отклонение формы (таблица А.2) золотника и седла рекомендуется использовать соотношение
[DФi] = [DФS] · Ку.к.,
где [DФi] - допуск формы золотника (седла);
[DФS] - суммарный допуск формы соединения затвора;
Ку.к. - коэффициент, учитывающий контактное взаимодействие волнистых поверхностей в соответствии с таблицей А.3.
Таблица А.3 - Значение коэффициента, учитывающего взаимодействие волнистых поверхностей
Коэффициент Ку.к. |
|
От DN6 до DN15 |
0,5 |
От DN20 до DN40 |
0,55 |
От DN50 до DN100 |
0,6 |
От DN125 до DN200 |
0,65 |
Б.1 Показатели надежности и технико-эксплуатационные характеристики затворов приведены в таблице Б.1
Таблица Б.1 - Показатели надежности и технико-эксплуатационные характеристики затворов типов I - V
Величина |
|
Срок службы до замены, лет |
12 |
Ресурс до замены, часы |
96000 |
Ресурс до замены, циклы |
10500 |
Наработка на отказ, часы, не менее |
32000 |
Наработка на отказ, циклы, не менее |
3500 |
Назначенный ресурс*, циклы |
3000 |
Назначенный срок службы*, лет |
12 |
* Назначенные показатели используются в случае, если по условиям эксплуатации арматуры отказ затвора является критическим (отказ, последствия которого связаны с созданием угрозы для жизни и здоровья людей, для окружающей среды со значительным экологическим ущербом и снижением безопасности на предприятии-заказчике). Примечание - Номенклатура показателей надежности и технико-эксплуатационных характеристик и их количественные значения уточняются при разработке технического задания на арматуру. |
[1] РД 50-635-87 «Методические указания. Цепи размерные. Основные понятия. Методы расчета линейных и угловых цепей»;
Генеральный директор |
В.П. Дыдычкин |
Первый заместитель |
Ю.И. Тарасьев |
Заместитель генерального директора - |
В.В. Ширяев |
Зам. директора - |
С.Н. Дунаевский |
Начальник отдела уплотнений, деталей |
А.Ю. Калинин |
Начальник научно-исследовательской |
Е.С. Семенова |
Исполнитель: |
|
Зам. начальника отдела уплотнений, деталей |
О.И. Федоров |
Инженер |
А.А. Потапова |
СОГЛАСОВАНО |
|
Председатель ТК 259 |
М.И. Власов |
Представитель заказчика 1024 ВП МО РФ |
А.А. Хапин |
СОДЕРЖАНИЕ