Технический комитет по стандартизации «Трубопроводная арматура и сильфоны» (ТК 259) Закрытое
акционерное общество «Научно-производственная фирма
СТ ЦКБА 055-2008 Арматура трубопроводная ЗАТВОРЫ АРМАТУРЫ С УПЛОТНЕНИЕМ ИЗ Технические
требования и НПФ
«ЦКБА» Предисловие1 РАЗРАБОТАН Закрытым акционерным обществом «Научно-производственная фирма «Центральное конструкторское бюро арматуростроения» (ЗАО «НПФ «ЦКБА). 2 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом от 04.04.2008 № 23. 3 СОГЛАСОВАН: Техническим комитетом по стандартизации «Трубопроводная арматура и сильфоны» (ТК 259); Представительством заказчика 1024 ВП МО РФ. 4 ВЗАМЕН: ОСТ 26-07-2081-2002 «Арматура трубопроводная. Затворы запорной арматуры клапанного типа, предохранительных клапанов и клиновых задвижек с уплотнением из фторопласта-4 и композиционных материалов. Технические требования». ОСТ 26-07-2047-82 «Арматура трубопроводная. Технология и методы крепления уплотнительных колец из фторопласта-4 в затворах». СОДЕРЖАНИЕ СТАНДАРТ ЦКБА Арматура трубопроводная ЗАТВОРЫ
АРМАТУРЫ С УПЛОТНЕНИЕМ ИЗ Технические требования и Дата введения 01.10.2008 1 Область примененияНастоящий стандарт распространяется на затворы запорной трубопроводной арматуры клапанного типа, предохранительных клапанов и клиновых задвижек номинального диаметра DN от 6 до 400 с уплотнением из фторопласта-4 и фторопласта-40Т (далее - фторопласта-4) и композиционных материалов на основе фторопласта-4 (далее - композиционных материалов): Ф4УВ20, Ф4УВ15, Ф4К15УВ5, работающих при давлении от 2,66⋅10-6 до 40 МПа (от 2⋅102 мм рт. ст. до 400 кгс/см2) и рабочей температуре от минус 200 °С до плюс 225 °С, герметичность которых соответствует классу А по ГОСТ Р 54808. Стандарт устанавливает конструкцию, размеры, типы затворов и технические требования к ним, а также методы крепления уплотнительных колец. 2 Нормативные ссылкиВ настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты: ГОСТ 12.2.003-91 Система стандартов безопасности труда. Оборудование производственное. Общие требования безопасности ГОСТ 12.2.061-81 Система стандартов безопасности труда. Оборудование производственное. Общие требования безопасности к рабочим местам ГОСТ 1012-2013 Бензины авиационные. Технические условия ГОСТ 2603-79 Реактивы. Ацетон. Технические условия ГОСТ 3134-78 Уайт-спирит. Технические условия ГОСТ 4644-75 Отходы производства текстильные, хлопчатобумажные, сортированные. Технические условия ГОСТ 6402-70 Шайбы пружинные. Технические условия ГОСТ 10007-80 Фторопласт-4. Технические условия ГОСТ 24643-81 Основные нормы взаимозаменяемости. Допуски формы и расположения поверхностей. Числовые значения ГОСТ Р 54808-2011 Арматура трубопроводная. Нормы герметичности затворов НП-001-97 (ПНАЭ Г-01-011-97) Общие положения обеспечения безопасности атомных станций. ОПБ-88/97 НП-016-05 (ОПБ ОЯТЦ) Общие положения обеспечения безопасности объектов ядерного топливного цикла НП-033-2011 Общие положения обеспечения безопасности исследовательских ядерных установок ОСТ В 6-05-5022-81 Детали и заготовки из фторопласта-4 и фторопласта-40 СТ ЦКБА 063-2008 Арматура трубопроводная. Допуски на размеры базовых элементов узлов затворов клиновых задвижек ТУ 6-05-810-88 Заготовки из фторопласта-4 и фторопласта-4А общего назначения ТУ 6-05-04-781-84 Заготовки из композиционных материалов Ф4К20 и Ф4К15УВ5 ТУ 6-05-211-1294-82 Заготовки из фторполимеров и композиций на их основе общетехнического назначения ТУ 84-228-89 Препараты моющие синтетические МЛ-51, МЛ-52 ТУ 38.401-67-108-92 Бензин-растворитель для резиновой промышленности. Технические условия ТУ 301-05-16-89 Заготовки из фторопластовых композиций Ф4УВ15 (флубон-15) и Ф4УВ20 (флубон-20) (Измененная редакция. Изм. № 1) 3 Конструкция и основные размеры3.1 Конструкция и основные размеры (с предельными отклонениями), а также шероховатость, допуски формы и расположения уплотнительных поверхностей затворов и уплотнительных колец, в зависимости от типов затворов, номинальных размеров и рабочих давлений арматуры, должны соответствовать: - для затворов запорных клапанов (тип I) - рисунку 1 и таблице 1; - для колец к затворам запорных клапанов (тип I) - рисунку 2 и таблице 2; - для затворов предохранительных клапанов (тип I) - рисунку 3 и таблице 3; - для колец к затворам предохранительных клапанов (тип I) рисунку 4 и таблице 4; - для затворов запорных клапанов (тип II) и колец к ним - рисунку 5 и таблице 5; - для затворов запорных клапанов (тип III) - рисунку 6 и таблице 6; - для колец к затворам запорных клапанов (тип III) - рисунку 7 и таблице 7; - для затворов запорных клапанов (тип IV) и колец к ним - рисунку 8 и таблице 8; - для затворов запорных клапанов (тип V) и колец к ним - рисунку 9 и таблице 9; - для затворов запорных клапанов (тип VI) и колец к ним - рисунку 10 и таблице 10; - для затворов клиновых задвижек (тип VII) - рисунку 11 и таблице 11; - для колец к затворам клиновых задвижек (тип VII) - рисунку 12 и таблице 12; - для затворов запорных клапанов (тип VIII) и колец к ним - рисунку 13 и таблице 13; - для затворов запорных клапанов (тип IX) и колец к ним - рисунку 14 и таблице 14. 3.2 Затворы типов I - VII - с уплотнительным кольцом из фторопласта-4. Затворы типа VIII - с уплотнительными кольцами из Ф4УВ15, Ф4УВ20, Ф4К15УВ5. Затворы типа IX - с уплотнительными кольцами из фторопласта-4, Ф4УВ15, Ф4УВ20, Ф4К15УВ5. Примечание - Размеры приведены в таблице 1. Рисунок 1 - Затвор запорных клапанов (тип I) Таблица 1 - Размеры затворов запорных клапанов типа I (см. рисунок 1) Размеры в миллиметрах
Примечание - Размеры приведены в таблице 2. Рисунок 2 - Кольцо к затворам запорных клапанов (тип I) Таблица 2 - Размеры колец к затворам запорных клапанов типа I (см. рисунок 2) Размеры в миллиметрах
Примечание - Размеры приведены в таблице 3. Неуказанные размеры приведены на рисунке 1. Рисунок 3 - Затвор предохранительных клапанов (тип I) Таблица 3 - Размеры затворов предохранительных клапанов типа I (см. рисунок 3) Размеры в миллиметрах
Примечание - Размеры приведены в таблице 4. Рисунок 4 - Кольцо к затворам предохранительных клапанов (тип I) Таблица 4 - Размеры колец к затворам предохранительных клапанов типа I (см. рисунок 4) Размеры в миллиметрах
* Размер обеспечивается инструментом. ** При обжатии обеспечивается оснасткой. Примечание - Размеры приведены в таблице 5. Рисунок 5 - Затвор и кольцо запорных клапанов (тип II) Таблица 5 - Размеры затворов запорных клапанов типа II и колец к ним (см. рисунок 5) Размеры в миллиметрах
Примечание - Размеры приведены в таблице 6. Рисунок 6 - Затвор запорных клапанов (тип III) Таблица 6 - Размеры запорных клапанов типа III (см. рисунок 6) Размеры в миллиметрах
Примечание - Размеры приведены в таблице 7. Рисунок 7 - Кольцо к затворам запорных клапанов (тип III) Таблица 7 - Размеры колец к затворам запорных клапанов типа III (см. рисунок 7) Размеры в миллиметрах
* Размер обеспечивается инструментом. ** При обжатии обеспечивается оснасткой. Примечание - Размеры приведены в таблице 8. Рисунок 8 - Затвор и кольцо запорных клапанов (тип IV) Таблица 8 - Размеры затворов запорных клапанов типа IV и колец к ним (см. рисунок 8) Размеры в миллиметрах
Примечание - Размеры приведены в таблице 9. Рисунок 9 - Затвор и кольцо запорных клапанов (тип V) Таблица 9 - Размеры затворов запорных клапанов типа V и колец к ним (см. рисунок 9) Размеры в миллиметрах
* Размер обеспечивается инструментом. Примечание - Размеры приведены в таблице 10. Рисунок 10 - Затвор и кольцо запорных клапанов (тип VI) Таблица 10 - Размеры затворов запорных клапанов типа VI и колец к ним (см. рисунок 10) Размеры в миллиметрах
* Размер обеспечивается оснасткой. Примечания 1 Отверстия для выхода воздуха сместить относительно главных осей клина на угол 45°. 2 Размеры приведены в таблице 11. Рисунок 11 - Затвор клиновых задвижек (тип VII) Таблица 11 - Размеры затворов клиновых задвижек типа VII (см. рисунок 11) Размеры в миллиметрах
Примечание - Размеры приведены в таблице 12. Рисунок 12 - Кольцо к затворам клиновых задвижек (тип VII) Таблица 12 - Размеры колец к затворам клиновых задвижек типа VII (см. рисунок 12) Размеры в миллиметрах
* Размер обеспечивается инструментом. ** При обжатии обеспечивается оснасткой. Примечание - Размеры приведены в таблице 13. Рисунок 13 - Затвор и кольцо запорных клапанов (тип VIII) Таблица 13 - Размеры затворов запорных клапанов типа VIII и колец к ним (см. рисунок 13) Размеры в миллиметрах
Примечание - Размеры приведены в таблице 14. Рисунок 14 - Затвор и кольцо запорных клапанов (тип IX) Таблица 14 - Размеры затворов запорных клапанов типа IX и колец к ним (см. рисунок 14) Размеры в миллиметрах
4 Технические требования4.1 Применение затворов с уплотнением из фторопласта-4 и композиционных материалов на его основе допускается в рабочих средах, в которых химически стойки указанные материалы и металлические детали затворов, а на объектах использования атомной энергии в арматуре 4 класса безопасности - согласно общим положениям обеспечения безопасности НП-001, НП-016, НП-033 с предельно допустимым уровнем радиации рабочих сред: 1×105 рад для фторопласта-4 и 1×107 рад для фторопласта-40Т. Выбор материалов - в соответствии с технической документацией, утвержденной в установленном порядке. (Измененная редакция. Изм. № 1) 4.2 Уплотнительные кольца могут изготавливаться путем механической обработки заготовок из фторопласта-4 по ТУ 6-05-810 или по ОСТ В 6-05-5022, из фторопласта-40Т по ТУ 6-05-211-1294, из композиционных материалов Ф4УВ15 и Ф4УВ20 по ТУ 301-05-16, Ф4К15УВ5 по ТУ 6-05-04-781 или прессованием из фторопласта-4 по ГОСТ 10007. 4.3 Методы, технология и контроль качества крепления уплотнительных колец в затворах приведены разделе 5 настоящего стандарта. 4.4 Коническая поверхность уплотнительного кольца затвора типа VI обрабатывается после обжатия кольца ограничительной шайбой и фиксации ее на торцевой поверхности золотника. В затворе типа IX рекомендуется золотник и подвижные обоймы изготавливать из материала одной марки с нанесением на посадочные поверхности обойм хромового покрытия. 4.5 Допуски формы и расположения уплотнительных поверхностей золотников и седел затворов - по 9 степени точности ГОСТ 24643. Допуски формы уплотнительных поверхностей седел затворов предохранительных клапанов по 4 степени точности, а уплотнительной поверхности золотников в сборе по 7 степени точности ГОСТ 24643. Допустимые отклонения геометрических параметров затворов клиновых задвижек в соответствии с СТ ЦКБА 063. 4.6 В затворах типа I - IV, VII - IX торцевое биение поверхности золотников (дисков) с канавкой под уплотнительное кольцо относительно поверхности диаметра D - по 9 степени точности ГОСТ 24643. 4.7 Для затворов предохранительных клапанов типа I допускается двухсторонняя подрезка выступающей части фторопластового уплотнительного кольца до ширины уплотнительной поверхности равной 0,5 мм для номинальных диаметров до 50 мм и 0,8 мм для номинальных диаметров свыше 50 мм, исходя из допустимой удельной нагрузки на уплотнение. 4.8 Конструкции затворов типов I, II, III, IV допускается применять в обратных клапанах. 4.9 Направление подачи рабочей среды для затворов клапанов и задвижек типа II, IV, VI - IX любое, для затворов клапанов типа I, III, V - под золотник. 4.10 Размер твердых частиц механических примесей в рабочих средах не должен превышать 70 мкм. 4.11 Допустимые максимальные удельные нагрузки на уплотнение в затворах в зависимости от типа затвора и рабочих параметров, не должны превышать приведенные в таблицах 15 и 16. Таблица 15 - Допустимые удельные нагрузки на уплотнение в затворах типов I - V, VII - X
Таблица 16 - Допустимые удельные нагрузки на уплотнение в затворах типа VI
4.12 Удельные нагрузки qy, МПа, необходимые для герметичности затвора определяются по формуле
где m - коэффициент, учитывающий влияние среды, указан в таблице 17; c, k - коэффициенты, учитывающие влияние материалов в уплотнении. Для материалов уплотнения Ф-4, Ф4УВ15, Ф4УВ20, Ф4К15УВ5, Ф-40Т c = 18, k = 9; Р - рабочее давление среды, МПа; b - ширина уплотнения, см. Таблица 17 - Значение коэффициента, учитывающего влияние среды
4.13 При изготовлении арматуры температура уплотнительных колец в золотниках и дисках из фторопласта-4 и композиционных материалов не должна превышать 200 °С на любой стадии техпроцесса. 4.14 Отказом затвора с уплотнением из фторопласта-4 и композиционных материалов является образование в затворе неустранимой утечки рабочей среды. 4.15 Рекомендуемые показатели надежности и технико-эксплуатационные характеристики затворов с уплотнением из фторопласта-4 и композиционных материалов в составе арматуры, приведены в приложении А. 5 Технология и методы крепления уплотнительных колец из фторопласта-4 в затворах5.1 Материалы и оборудование, необходимые для крепления колец в затворах5.1.1 Для очистки и обезжиривания поверхностей уплотнительных колец и золотников должны применяться материалы - моющие жидкости и протирочные ткани, указанные в таблице 18. Таблица 18 - Материал для обезжиривания деталей затвора
5.1.2 Для запрессовки, завальцовки и обжатия следует применять оборудование и специальную оснастку, характеристика и технические требования к которым указаны в таблице 19. Таблица 19 - Оборудование и оснастка для крепления уплотнительных колец
1 - шпиндель; 2 - золотник; 3 - прижимы; 4 - ролик; Рисунок 15 - Крепление уплотнительного кольца методом завальцовки 1 - пуансон; 2 - внешняя обойма; 3 - внутренняя обойма;
4 - золотник; Рисунок 16 - Крепление уплотнительного кольца методом запрессовки *Размер обеспечивается инструментом 1 - золотник; 2 - обжимка; 3 - уплотнительный элемент;
4 - пуансон; Рисунок 17 - Крепление уплотнительного кольца методом обжатия 5.2 Методы крепления уплотнительных колец5.2.1 В затворах тип I, III, VII уплотнительные кольца крепятся методом запрессовки. 5.2.2 В затворах тип II, IV, VIII уплотнительные кольца крепятся методами завальцовки или обжатия. 5.2.3 В затворах типа VI уплотнительные кольца крепятся методом завальцовки. 5.2.4 В затворах типа V уплотнительные кольца крепятся с помощью резьбовых соединений. 5.2.5 В затворах типа IX уплотнительные кольца крепятся с помощью подвижных металлических обойм. 5.3 Технология крепления уплотнительных колецЗавальцовку фторопластовых колец производить в следующей последовательности: а) проверить фторопластовое кольцо и паз золотника на отсутствие забоин, заусенцев, стружки и загрязнений; б) рабочие поверхности оснастки, паз золотника и фторопластовое кольцо тщательно протереть тканью, смоченной моющей жидкостью, указанной в таблице 18, и просушить; в) закрепить золотник в патроне или специальной оснастке; г) установить в задней бабке токарного станка вращающийся центр (вращающийся прижим); д) уложить кольцо в паз золотника и прижать через прижим вращающимся центром (вращающимся прижимом); е) установить ролик 4 (рисунок 15) оснастки в резцедержателе станка под углом в соответствии с разделом 3; ж) произвести завальцовку, обеспечив режимы: 1) линейная скорость в точке вальцевания 50 м/мин.; 2) подача ролика 0,1 - 0,5 мм/мин. Завальцовку уплотнительного кольца в затворе типа VI производить после фиксации ограничительной шайбы на торцевой поверхности золотника. Произвести подготовку оснастки, золотника (диска) и уплотнительного кольца к запрессовке в соответствии с п. 5.3.1, а) и б). Собрать оснастку с золотником (диском), уложить в нее кольцо (рисунок 16). Запрессовать кольцо усилием, соответствующим удельной нагрузке на уплотнительное кольцо 1000 - 1500 Н/см2. Обеспечить выдержку под давлением не менее 5 минут. Произвести подготовку оснастки, золотника (диска) и уплотнительного кольца к обжатию в соответствии с п. 5.3.1, а) и б). Уложить кольцо в паз золотника (диска), собрав оснастку с золотником (диском). Произвести обжатие кромки золотника до упора (рисунок 17). Усилие G пресса для колец из фторопласта-4 устанавливается в соответствии с графиком зависимости усилия обжатия от условного прохода (рисунок 18). Рисунок 18 - График зависимости усилия обжатия уплотнительного
кольца из 5.3.4 Крепление с помощью резьбового соединения Крепление уплотнительного кольца в затворе типа V осуществляется гайкой и шайбой (рисунок 19). Допускается для DN свыше 50 мм крепление уплотнительного кольца тремя или четырьмя болтами (рисунок 20) равномерно распределенными относительно оси золотника. Допускается крепление уплотнительного кольца выполнять болтом (винтом) с нарезкой внутренней резьбы в золотнике. Допускается применение дополнительной пружинной шайбы по ГОСТ 6402. 5.3.5 Крепление уплотнительных колец в золотниках затворов типа X выполнять с помощью внутренней и наружной подвижных металлических обойм с ограниченным перемещением колец в направлении седла для золотников с номинальным диаметром до 65 мм - не менее 1 мм, для золотников с номинальным диаметром до 200 мм - не менее 1,5 мм, а в направлении от седла не менее 1 мм. 5.3.6 Требования безопасности при выполнении работ по креплению уплотнительных колец в соответствии с ГОСТ 12.2.003 и ГОСТ 12.2.061. Рисунок 19 - Крепление уплотнительного кольца осевым резьбовым соединением Рисунок 20 - Крепление уплотнительного кольца тремя или четырьмя болтами 5.4 Контроль качества крепления уплотнительных колец5.4.1 При внешнем осмотре золотника не допускается: а) расслоение материала кольца в месте выступания кольца из золотника; б) неравномерное выступание кольца из металла золотника; в) наличие трещин на поверхности золотника в зоне деформации металла при обжатии или завальцовке; г) отклонение угла наклона обжатой (завальцованной) кромки металла и ее высоты от заданных согласно разделу 3 настоящего стандарта; д) на поверхности уплотнения наличие посторонних включений, трещин, сколов, поперечных рисок и вмятин, глубиной превышающих припуск на последующую механическую обработку. 5.4.2 При запрессовке колец дренажные отверстия должны быть заполнены фторопластом-4 на глубину не менее 0,5 мм. 5.4.3 Контроль качества крепления следует производить замером высоты обжатия (завальцовки) уса золотника и его угла. 5.4.4 Окончательный контроль качества крепления производится при испытании изделия в сборе на герметичность в соответствии с технической документацией. Приложение А
|
Наименование показателей |
Типы затворов |
||
I, II, III, IV, VI, IX, X |
V |
VII, VIII |
|
Средняя наработка на отказ, цикл |
4000 |
4000 |
1000 |
Средний ресурс до потери герметичности, цикл |
12000 |
12000 |
3000 |
Средний срок службы до потери герметичности, лет |
20 |
15 |
20 |
Средний срок сохраняемости, лет |
17 |
17 |
17 |
Назначенный ресурс до замены*, цикл |
9000 |
- |
- |
Назначенный срок службы до замены*, лет |
20 |
- |
- |
Назначенный ресурс до ремонта*, цикл |
3000 |
- |
- |
______________ * 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, эксплуатирующем арматуру). Примечание - Номенклатура и численные значения показателей надежности и технико-эксплуатационных характеристик уточняются при разработке технического задания и/или технических условий на арматуру. |
Генеральный
директор |
____________ подпись |
В.П. Дыдычкин |
Первый заместитель |
____________ подпись |
Ю.И Тарасьев |
Заместитель генерального директора - |
____________ подпись |
В.В. Ширяев |
Зам. главного конструктора - |
____________ подпись |
С.Н. Дунаевский |
Начальник отдела уплотнений, деталей |
____________ подпись |
А.Ю. Калинин |
Зам. начальника отдела уплотнений, деталей |
____________ подпись |
О.И. Федоров |
Исполнитель: |
|
|
Инженер |
____________ подпись |
А.А. Потапова |
|
|
|
СОГЛАСОВАНО |
|
|
Председатель ТК 259 |
____________ подпись |
М.И. Власов |
Представитель заказчика 1024 ВП МО РФ |
____________ подпись |
А.А. Хапин |
Лист регистрации изменений
Изм |
Номера листов (страниц) |
Всего листов (страниц) в докум. |
№ докум. |
Входящий № сопроводительного документа и дата |
Подп. |
Дата |
|||
изменённых |
заменённых |
новых |
Аннулированных |
||||||
1 |
- |
4, 5, 21 |
- |
- |
33 |
Изм. 1 |
Приказ № 79 от 25.11.14 |
01.12.2014 |