УТВЕРЖДАЮ

Генеральный директор

АО «НПФ «ЦКБА»

__________ Гаврилова Т.Ю.

10 декабря 2018 г.

Изменение № 2

СТ ЦКБА 038-2007 «Арматура трубопроводная запорная. Изменение степени герметичности затворов в зависимости от условий эксплуатации и в процессе наработки»

Утверждено и введено в действие Приказом от 10 декабря 2018 г. № 130

Дата введения: 04.02.2019 г.

Листы 5, 6, 7, 12, 13, 14 заменить листами 5, 6, 7, 12, 13, 14 с «изм. 2»

Копии исправить

В каком месте

Имеется:

Должно быть:

Лист 3, Содержание

... допустимой величины протечки...

...допустимой величины утечки...

4. Приложение А

Приложение А

Лист 8, Таблица 2

DN, мм

DN

Таблица 3

Лист 9, Таблица 4

DN, мм

DN

Таблица 5

Лист 10, Таблица 6

DN, мм

DN

Таблица 7

Лист 11, Таблица 8

DN, мм

DN

Таблица 9

Примечание - Раздел «Нормативные ссылки» и далее по тексту - актуализация нормативных документов.

Приложение: листы 5, 6, 7, 12, 13, 14 с изм. 2

Директор по научной и экспертной работе

_____________

подпись

Ю.И. Тарасьев

 

 

 

Главный конструктор

_____________

подпись

В.П. Лавреженкова

 

 

 

Начальник технического отдела

_____________

подпись

Т.Н. Венедиктова

 

 

 

Инженер отд. 121

_____________

подпись

В.А. Стародубова

 

 

 

СОГЛАСОВАНО:

 

 

Председатель ТК 259

_____________

подпись

М.И. Власов

 

 

 

НИЦ «Курчатовский институт» -

 

 

ЦНИИ КМ «Прометей» письмом
№ 06-25/1863э от 30.11.2018 г.

 

 

Лист 3

Содержание

1. Область применения.......................................................4

2. Нормативные ссылки.......................................................5

3. Метод определения допустимой величины утечки через затвор арматуры.......5

Приложение А Пример расчета герметичности затвора в процессе эксплуатации...13

(Измененная редакция. Изм. № 2)

Лист 5

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие документы:

ГОСТ 9544-2015 Арматура трубопроводная. Нормы герметичности затворов

СТ ЦКБА 068-2008 Арматура трубопроводная. Затворы запорных клапанов с уплотнением «металл по металлу». Технические условия

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов по соответствующему указателю стандартов, составленному по состоянию на 1 января текущего года. Если ссылочный документ заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться замененным (измененным) стандартом. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Метод определения величины утечки через затвор арматуры

3.1 Стандарт устанавливает метод определения величины утечки в затворе арматуры, подвергающемуся контактному износу и износу частицами абразива размером до 40 мкм.

3.2 Величина утечки через затвор арматуры Qi, см3/мин, рассчитывается по формуле

(1)

где Qycт - норма герметичности затвора, устанавливающая допустимую утечку через затвор при приемо-сдаточных испытаниях по ГОСТ 9544.

При Qycт = 0, в формулу (1) следует подставлять величину погрешности измерения утечки;

K - относительная норма герметичности затвора в процессе эксплуатации в зависимости от типа затвора по СТ ЦКБА 068 (плоский, ножевой, конический), числа циклов срабатывания, диаметра номинального DN и давления рабочей среды Рр;

m - коэффициент, учитывающий температуру рабочей среды;

Q2 - величина утечки среды через затвор вследствие гидроабразивного износа.

Лист 6

3.3 Относительная норма герметичности K рассчитывается по формуле

(2)

где Qi - герметичность затвора после i-го числа циклов срабатывания. Численные значения относительной нормы герметичности K в зависимости от циклов срабатывания рассчитываются по формуле

(3)

где Kni - относительная норма герметичности для всех типов затворов. Численные значения в зависимости от давления рабочей среды должны соответствовать:

До 0,1 МПа (1,0 кгс/см2)

- таблице 1;

От 0,1 до 0,4 МПа (1,0 - 4,0 кгс/см2)

- таблице 2;

От 0,4 до 4,0 МПа (4,0 - 40,0 кгс/см2)

- таблице 3;

От 4,0 до 10,0 МПа (40,0 - 100,0 кгс/см2)

- таблице 4;

От 10,0 до 20,0 МПа (100,0 - 200,0 кгс/см2)

- таблице 5,

Kn - относительная норма герметичности для всех типов затворов. Численные значения указаны в таблице 6;

KТ - относительная норма герметичности в зависимости от типа затвора. Численные значения приведены:

а) для затворов типа I - в таблице 7;

б) для затворов типов II, IV, V - в таблице 8;

в) для затворов типа III - в таблице 9;

Лист 7

Зависимость коэффициента m от температуры рабочей среды приведена на рисунке 1.

Рисунок 1 - зависимость m = f(t)

Таблица 1 - Относительная норма герметичности Kni

DN

Число срабатываний, тыс. цикл.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

6

0,920

0,925

0,931

0,945

0,980

1,090

1,238

1,424

1,648

10

0,919

0,924

0,930

0,944

0,977

1,088

1,236

1,422

1,647

15

0,918

0,922

0,925

0,943

0,975

1,085

1,234

1,421

1,646

20

0,917

0,920

0,930

0,943

0,972

1,083

1,232

1,419

1,645

25

0,916

0,919

0,929

0,942

0,970

1,080

1,230

1,417

1,644

32

0,914

0,918

0,927

0,940

0,965

1,075

1,225

1,414

1,643

40

0,913

0,916

0,924

0,937

0,960

1,071

1,221

1,411

1,641

50

0,912

0,915

0,927

0,935

0,960

1,072

1,224

1,416

1,648

65

0,910

0,911

0,918

0,931

0,962

1,079

1,237

1,437

1,678

80

0,908

0,909

0,915

0,927

0,968

1,089

1,253

1,459

1,708

100

0,907

0,908

0,914

0,927

0,975

1,102

1,273

1,488

1,747

125

0,906

0,907

0,913

0,927

0,977

1,108

1,284

1,504

1,770

150

0,903

0,907

0,916

0,933

0,972

1,104

1,282

1,506

1,775

200

0,902

0,908

0,918

0,938

1,010

1,162

1,364

1,615

1,918

Лист 8

Таблица 2 - Относительная норма герметичности Kni

DN

Число срабатываний, тыс. цикл

1

2

3

4

5

6

7

8

9

6

0,920

0,924

0,933

0,951

0,985

1,097

1,248

1,437

1,664

10

0,919

0,923

0,931

0,946

0,982

1,095

1,246

1,435

1,663

15

0,918

0,922

0,930

0,945

0,980

1,092

1,243

1,434

1,662

20

0,918

0,923

0,932

0,946

0,980

1,094

1,246

1,438

1,670

25

0,917

0,920

0,928

0,944

0,980

1,095

1,249

1,443

1,677

32

0,915

0,919

0,947

0,943

0,975

1,090

1,245

1,440

1,675

40

0,913

0,917

0,925

0,939

0,970

1,085

1,240

1,436

1,673

50

0,911

0,915

0,923

0,937

0,968

1,084

1,241

1,440

1,679

65

0,909

0,914

0,921

0,935

0,965

1,084

1,245

1,448

1,693

80

0,908

0,912

0,921

0,936

0,972

1,097

1,265

1,477

1,732

100

0,906

0,911

0,920

0,935

0,980

1,110

1,286

1,506

1,770

125

0,905

0,910

0,918

0,934

0,980

1,113

1,291

1,515

1,785

150

0,902

0,906

0,914

0,930

0,980

1,116

1,300

1,530

1,806

200

0,901

0,906

0,914

0,934

1,025

1,186

1,398

1,664

1,981

Таблица 3 - Относительная норма герметичности Kni

DN

Число срабатываний, тыс. цикл

1

2

3

4

5

6

7

8

9

6

0,921

0,926

0,936

0,955

1,017

1,145

1,314

1,525

1,777

10

0,920

0,925

0,935

0,954

1,015

1,143

1,312

1,523

1,776

15

0,919

0,924

0,934

0,953

1,015

1,144

1,315

1,528

1,783

20

0,918

0,923

0,933

0,950

1,015

1,145

1,318

1,533

1,790

25

0,917

0,920

0,929

0,946

1,015

1,146

1,321

1,538

1,797

32

0,914

0,916

0,925

0,942

1,015

1,147

1,323

1,540

1,799

40

0,911

0,916

0,926

0,945

1,014

1,148

1,325

1,543

1,802

50

0,909

0,914

0,924

0,943

1,013

1,150

1,327

1,545

1,803

65

0,907

0,912

0,922

0,938

0,990

1,125

1,305

1,531

1,803

80

0,903

0,908

0,917

0,933

0,988

1,126

1,312

1,544

1,823

100

0,902

0,907

0,916

0,937

1,005

1,155

1,354

1,603

1,902

125

0,900

0,906

0,916

0,936

1,008

1,162

1,368

1,624

1,932

150

0,896

0,887

0,894

0,911

1,012

1,174

1,389

1,656

1,976

200

0,897

0,890

0,902

0,966

1,115

1,326

1,601

1,937

2,377

Лист 9

Таблица 4 - Относительная норма герметичности Kni

DN

Число срабатываний, тыс. цикл

1

2

3

4

5

6

7

8

9

6

0,920

0,922

0,930

0,948

1,030

1,164

1,342

1,562

1,824

10

0,919

0,911

0,928

0,948

1,028

1,163

1,342

1,565

1,831

15

0,918

0,911

0,928

0,948

1,035

1,175

1,366

1,589

1,862

20

0,916

0,920

0,930

0,948

1,028

1,167

1,351

1,579

1,852

25

0,914

0,919

0,928

0,946

1,022

1,163

1,346

1,576

1,850

32

0,913

0,917

0,926

0,943

1,017

1,157

1,342

1,573

1,848

40

0,909

0,912

0,920

0,934

1,005

1,144

1,329

1,560

1,837

50

0,905

0,908

0,916

0,932

0,996

1,134

1,321

1,554

1,833

65

0,902

0,904

0,912

0,928

0,997

1,143

1,337

1,579

1,870

80

0,900

0,904

0,914

0,931

1,005

1,157

1,360

1,613

1,916

100

0,898

0,903

0,912

0,930

1,030

1,198

1,420

1,696

2,026

125

0,894

0,898

0,908

0,925

1,035

1,211

1,444

1,732

2,078

150

0,890

0,891

0,898

0,925

1,058

1,251

1,505

1,819

2,194

200

0,893

0,899

0,917

1,021

1,212

1,479

1,819

2,235

-

Таблица 5 - Относительная норма герметичности Kni

DN

Число срабатываний, тыс. цикл

1

2

3

4

5

6

7

8

9

6

0,919

0,922

0,930

0,948

1,035

1,174

1,357

1,584

1,885

10

0,918

0,920

0,930

0,946

1,038

1,180

1,367

1,600

1,878

15

0,916

0,918

0,938

0,944

1,038

1,182

1,373

1,610

1,892

20

0,915

0,918

0,927

0,946

1,042

1,191

1,386

1,627

1,915

25

0,914

0,917

0,926

0,945

1,040

1,190

1,386

1,630

1,922

32

0,911

0,915

0,923

0,941

1,035

1,186

1,385

1,632

1,927

40

0,907

0,911

0,920

0,936

1,025

1,176

1,377

1,626

1,923

50

0,904

0,907

0,914

0,931

1,020

1,174

1,378

1,632

1,936

65

0,902

0,904

0,912

0,929

1,025

1,186

1,399

1,664

1,981

80

0,897

0,899

0,907

0,930

1,032

1,203

1,428

1,707

2,041

100

0,893

0,896

0,904

0,935

1,070

1,265

1,521

1,837

2,213

125

0,885

0,886

0,894

0,920

1,060

1,263

1,529

1,859

2,253

150

0,868

0,870

0,879

0,901

1,039

1,258

1,546

1,904

2,332

200

0,892

0,898

0,942

1,100

1,348

1,684

2,110

-

-

Лист 10

Таблица 6 - Относительная норма герметичности Kn

DN

Число срабатываний, тыс. цикл

1

2

3

4

5

6

7

8

9

6

0,918

0,919

0,920

0,926

0,942

1,018

1,14

1,296

1,486

10

0,914

0,915

0,916

0,923

0,940

1,024

1,154

1,320

1,522

15

0,913

0,917

0,920

0,928

0,950

1,041

1,179

1,355

1,569

20

0,911

0,923

0,926

0,934

0,955

1,066

1,217

1,408

1,639

25

0,910

0,925

0,932

0,946

0,970

1,090

1,252

1,456

1,702

32

0,909

0,915

0,924

0,940

0,975

1,000

1,276

1,478

1,732

40

0,908

0,914

0,925

0,944

0,990

1,124

1,302

1,526

1,796

50

0,907

0,918

0,931

0,950

0,995

1,132

1,315

1,544

1,819

65

0,907

0,918

0,932

0,953

1,013

1,158

1,351

1,591

1,879

80

0,907

0,910

0,918

0,936

1,017

1,166

1,363

1,608

1,903

100

0,907

0,915

0,925

0,946

1,026

1,178

1,377

1,630

1,930

125

0,907

0,915

0,927

0,950

1,034

1,192

1,399

1,656

1,963

150

0,906

0,908

0,916

0,940

1,040

1,2004

1,412

1,674

1,986

200

0,906

0,910

0,917

0,944

1,045

1,2088

1,424

1,691

2,010

Таблица 7 - Относительная норма герметичности KТ

DN

Число срабатываний, тыс. цикл

1

2

3

4

5

6

7

8

9

6

0,918

0,919

0,920

0,926

0,942

1,018

1,14

1,296

1,486

10

0,914

0,915

0,916

0,923

0,940

1,024

1,154

1,320

1,522

15

0,913

0,917

0,920

0,928

0,950

1,041

1,179

1,355

1,569

20

0,911

0,923

0,926

0,934

0,955

1,066

1,217

1,408

1,639

25

0,910

0,925

0,932

0,946

0,970

1,090

1,252

1,456

1,702

32

0,909

0,915

0,924

0,940

0,975

1,000

1,276

1,478

1,732

40

0,908

0,914

0,925

0,944

0,990

1,124

1,302

1,526

1,796

50

0,907

0,918

0,931

0,950

0,995

1,132

1,315

1,544

1,919

65

0,907

0,918

0,932

0,953

1,013

1,158

1,351

1,591

1,879

80

0,907

0,910

0,918

0,936

1,017

1,166

1,363

1,608

1,903

100

0,907

0,915

0,925

0,946

1,026

1,178

1,377

1,630

1,930

125

0,907

0,915

0,927

0,950

1,034

1,192

1,399

1,656

1,963

150

0,906

0,908

0,916

0,940

1,040

1,2004

1,412

1,674

1,986

200

0,906

0,910

0,917

0,944

1,045

1,2088

1,424

1,691

2,010

Лист 11

Таблица 8 - Относительная норма герметичности KТ

DN

Число срабатываний, тыс. цикл

1

2

3

4

5

6

7

8

9

6

0,846

0,855

0,886

1,080

1,390

1,816

-

-

-

10

0,844

0,860

0,917

1,144

1,500

1,984

-

-

-

15

0,841

0,856

0,931

1,180

1,565

2,090

-

-

-

20

0,838

0,852

0,946

1,216

1,630

-

-

-

-

25

0,835

0,853

0,961

1,252

1,695

-

-

-

-

32

0,834

0,848

0,988

1,308

1,790

-

-

-

-

40

0,831

0,836

1,015

1,368

1,894

-

-

-

-

50

0,828

0,842

1,042

1,428

2,000

-

-

-

-

65

0,825

0,848

1,066

1,480

2,090

-

-

-

-

80

0,824

0,854

1,090

1,532

-

-

-

-

-

100

0,821

0,852

1,093

1,544

-

-

-

-

-

125

0,818

0,852

1,102

1,568

-

-

-

-

-

150

0,818

0,862

1,132

1,628

-

-

-

-

-

200

0,817

0,868

1,153

1,672

-

-

-

-

-

Таблица 9 - Относительная норма герметичности KТ

DN

Число срабатываний, тыс. цикл

1

2

3

4

5

6

7

8

9

6

0,836

0,852

1,048

1,424

1,980

-

-

-

-

10

0,833

0,852

1,057

1,448

2,025

-

-

-

-

15

0,827

0,844

1,051

1,448

2,034

-

-

-

-

20

0,820

0,840

1,060

1,480

2,100

-

-

-

-

25

0,814

0,836

1,066

1,504

2,150

-

-

-

-

32

0,807

0,836

1,087

1,560

-

-

-

-

-

40

0,802

0,844

1,126

1,648

-

-

-

-

-

50

0,798

0,852

1,162

1,728

-

-

-

-

-

65

0,792

0,860

1,204

1,824

-

-

-

-

-

80

0,783

0,866

1,219

1,872

-

-

-

-

-

100

0,777

0,856

1,237

1,920

-

-

-

-

-

125

0,772

0,864

1,276

2,008

-

-

-

-

-

150

0,763

0,856

1,276

2,024

-

-

-

-

-

200

0,768

0,874

1,318

-

-

-

-

-

-

Лист 12

3.4 Величина утечки через затвор вследствие гидроабразивного износа Q2, м3/с, рассчитывается по формуле

(4)

где D - средний диаметр уплотнения затвора, м;

h2 - средняя величина зазора, образовавшегося вследствие гидроабразивного износа, м;

ΔР - избыточное давление рабочей среды, МПа;

η - динамический коэффициент вязкости испытательной среды, Па∙с;

В - ширина уплотнительной поверхности, м.

Средняя величина зазора h2, м, рассчитывается по формуле

(5)

где V - скорость потока рабочей среды в затворе, м/с;

ρ - плотность абразивных частиц, кг/м3;

Δτ - время эксплуатации затвора в открытом положении, с;

Z - процент абразива, содержащийся в объеме среды;

N - ресурс затвора при заданной удельной нагрузке на уплотнение, цикл;

q - ускорение свободного падения, м/с2;

НВ - твердость по Бринеллю, кг/м2;

D - средний диаметр уплотнения, м.

Величина утечки через затвор арматуры, определенная по приведенной методике, в случае превышения утечки, может уточняться по результатам испытаний арматуры, регламентированной исходными требованиями на разработку арматуры.

Пример расчета приведен в приложении А.

Лист 13

Приложение А

(Справочное)

Пример расчета герметичности затвора в процессе эксплуатации

1 Задача расчета - определение величины утечки через затвор.

2 Исходные данные:

Тип затвора

III (ножевой)

Диаметр номинальный DN

50

Средний диаметр уплотнения затвора D, м

5∙10-2

Ширина уплотнения в, м

5∙10-4

Твердость материала уплотнения НВ, кг/м2

43∙107

Число циклов наработки, цикл

1000

Время эксплуатации Δτ, с

31∙106

Исходная норма герметичности, Qycт., см3/мин

1,5

Рабочая среда

вода

Давление рабочей среды Рр, МПа

4,0

Температура рабочей среды t, °С

90

Плотность абразивных частиц ρ, кг/м3

2,6∙103

Процент абразива содержащийся в объеме Z, м3

15∙10-10

Скорость потока среды через затвор V, м/с

1

Испытательная среда

воздух

Давление испытательной среды ΔР, МПа

0,6

Вязкость испытательной среды η, Па∙с

1,84∙10-4

3 Расчет

3.1 Рассчитываем среднюю величину зазора, образовавшегося вследствие гидроабразивного износа, по формуле

(А.1)

 

Лист 14

3.2 Рассчитываем утечку через затвор вследствие гидроабразивного износа по формуле

(А.2)

3.3 Рассчитываем относительную норму герметичности по формуле

(А.3)

где KТ = 0,798 по таблице 9

Kni = 0,909 по таблице 3

Kn = 0,907 по таблице 7

3.4 По графику рисунка 1 определяем m для температуры 90 °С

m = 1,05

3.5 Рассчитываем утечку через затвор Qi, см3/мин, по формуле

(А.4)

 

 

4 Заключение

Утечка через затвор составляет Qi = 2,76 см3/мин удовлетворяет (не удовлетворяет) разработчика затвора.