7.2.1 Соответствие модулей требованиям 4.1, 4.2, 4.4.9 (в части подключения МПУ со стороны газовой фазы баллона модуля), 4.4.14.2, 4.4.14.3, 4.4.17, 4.6, 5.2, 5.3, 5,4 устанавливают при проведении внешнего осмотра модулей и экспертизы ТД.
7.2.2 Гидравлические испытания на прочность (4.4.1) проводят при открытом запорном органе ЗПУ и заглушенных выпускном и других штуцерах. Мембрану в МПУ заменяют заглушкой.
Внутренние полости модуля при гидравлических испытаниях следует освободить от воздуха, а после испытаний – от испытательной жидкости.
В модуль подают испытательную жидкость под пробным давлением и выдерживают (10+1) мин, после чего давление снижают до рабочего и проводят осмотр.
Допускается вместо гидравлических испытаний проводить пневматические испытания при размещении модуля в специальном боксе (бронекамере) и соблюдении требований безопасности.
Модуль считают прочным по 4.4.1, если при визуальном контроле не обнаружено механических разрушений или видимых остаточных деформаций.
Для баллонов, соответствующих требованиям 5.2, допускается учитывать сведения о прочности баллона, указанные в ТД. При этом проводят только испытания ЗПУ пробным давлением, указанным в 4.4.1.
7.2.3 Пневматические испытания на герметичность (4.4.2)
7.2.3.1 Подготавливают модуль: в него заправляют испытательную среду (газ) под максимальным давлением, которое обеспечивается при эксплуатации модуля при температуре 20 °С.
7.2.3.2 Модуль в вертикальном положении баллона погружают в емкость с водой. Емкость должна быть изготовлена из коррозионно-стойкого материала или защищена от коррозии другим способом. Воду в емкости предварительно выдерживают в течение двух суток для удаления растворенного в ней газа.
Модуль накрывают газонепроницаемым колпаком в виде конуса, в верхней части которого установлен кран. Через 2 часа открывают кран и сбрасывают накопившийся газ, после чего кран закрывают. Затем, после экспозиции не менее 24 ч скопившийся в конусе газ отводят через кран в мерный сосуд, предварительно заполненный водой, и измеряют объем протечки газа Vпр.
Определяют расчетное значение протечки газа из модуля за год (Vр, %) по формуле:
- для ГОТВ-сжиженного газа
, (1)
где Vпр – объем протечки ГОТВ за время опыта, м3; ρо – плотность паров ГОТВ при температуре 20 °С, кг/м3; τ – экспозиция, ч; МГОТВ – начальная масса ГОТВ в модуле, кг;
- для ГОТВ-сжатого газа и газа-вытеснителя
, (2)
где Ро – атмосферное давление, Па; Vб – вместимость баллона модуля для ГОТВ-сжатого газа или минимальный объем газовой полости баллона модуля при 20 °С для газа-вытеснителя, м3; Рб – абсолютное давление в баллоне в условиях испытания, Па.
Для типоразмерного ряда модулей с одинаковыми ЗПУ расчет проводят для модуля минимальной вместимости.
7.2.3.3 Модуль считают герметичным, если расчетное значение протечки не превышает значений, указанных в 4.4.2. Расчет производят:
для ГОТВ-сжиженного газа – по формуле (1);
для ГОТВ-сжатого газа – по формуле (2);
для ГОТВ-сжиженного газа, хранящегося под давлением газа-вытеснителя, – по формулам (1) (протечка ГОТВ) и (2) (протечка газа-вытеснителя).
Допускается при проведении приемо-сдаточных испытаний герметичность модуля контролировать применением соответствующего течеискателя или пузырьковым методом обмыливанием мест соединений, при этом появление видимых пузырьков в течение (30+15) с не допускается.
7.2.4 Испытания на срабатывание от пускового импульса (4.4.3)
7.2.4.1 Подготавливают оборудование, обеспечивающее заданные параметры пускового импульса в соответствии с ТД на модуль.
Подготавливают модуль: в него заправляют испытательную среду (газ) под рабочим (максимальным) давлением модуля, при этом допускается в качестве испытательной среды использовать воду с газом под рабочим давлением.
Допускается вместо модуля проводить испытание на ЗПУ под пневматическим рабочим давлением, при этом для уменьшения реактивной силы при срабатывании ЗПУ на выпускном штуцере может быть установлена заглушка с дренажным отверстием диаметром от 3 мм до 4 мм.
7.2.4.2 Проверяют модуль (ЗПУ) на срабатывание при максимальных и минимальных значениях электрических параметров пускового импульса и минимальной продолжительности, указанной в ТД.
7.2.4.3 Модуль считают выдержавшим испытания, если он срабатывает по 7.2.4.2.
7.2.5 Испытания на инерционность (4.4.4)
7.2.5.1 Подготавливают оборудование и модуль по 7.2.4.1 или 7.2.8.1.
7.2.5.2 Подают на модуль пусковой импульс и измеряют время с момента подачи пускового импульса до начала истечения испытательной среды или ГОТВ из выпускного штуцера ЗПУ модуля. Момент начала истечения испытательной среды или ГОТВ определяют с помощью датчиков давления, аудио- и видеозаписи или другими объективными методами контроля.
Относительная погрешность измерения времени не должна превышать ± 10 %.
Модуль считают выдержавшим испытания, если его инерционность не превышает 2 с.
7.2.6 Испытания на срабатывание от пускового давления (4.4.5)
7.2.6.1 Подготавливают оборудование, обеспечивающее максимальное и минимальное давление пуска в соответствии с ТД на модуль. Подготавливают модуль или ЗПУ в соответствии с 7.2.4.1.
7.2.6.2 Проверяют модуль на срабатывание при максимальных и минимальных значениях пускового давления.
7.2.6.3 Модуль считают выдержавшим испытания, если он срабатывает по 7.2.6.2.
7.2.7 Испытания на срабатывание от ручного пускового элемента (4.4.6)
7.2.7.1 Подготавливают модуль или ЗПУ по 7.2.4.1. Воздействуют на пусковой элемент, измеряют прикладываемое усилие динамометром.
7.2.7.2 Модуль считают выдержавшим испытания, если происходит его срабатывание, а прикладываемое к пусковому элементу усилие соответствует 4.4.6.
7.2.8 Проверка продолжительности выпуска ГОТВ и отсутствия выхода конструктивных элементов (4.4.7)
7.2.8.1 Проверку продолжительности выпуска ГОТВ проводят при температуре воздуха от 18 оС до 22 °С. В модуль заправляют:
- ГОТВ-сжатый газ при давлении, соответствующем максимальному заполнению модуля газом при 20 °С;
- ГОТВ-сжиженный газ при максимальном коэффициенте заполнения;
- газ-вытеснитель (при его наличии) при минимальном давлении при 20 °С.
Допускается взамен ГОТВ-сжиженного газа, который применяется с газом-вытеснителем, использовать модельную жидкость (воду). При этом:
- испытания могут проводиться при температуре воздуха от 5 °С до 35 °С;
- объем воды в модуле определяют по формуле
, (3)
где Vв – объем воды, л; Vб – вместимость баллона модуля, л; Кз – максимальное значение коэффициента заполнения модуля ГОТВ, указанное в ТД изготовителя, кг/л; ρ – плотность жидкой фазы ГОТВ при температуре 20 °С, кг/л.
Вычисления по формуле (3) проводят для каждого варианта ГОТВ из указанных в ТД на модуль, затем выбирают максимальное расчетное значение.
7.2.8.2 Модуль надежно закрепляют, снимают заглушку с выпускного штуцера ЗПУ и подают на ЗПУ модуля пусковой импульс с минимальной длительностью (не более 2 с), после чего подачу электроэнергии на зпу отключают. Для модулей с пневматическим способом пуска пусковой импульс подают на пусковой баллон, указанный в ТД на модуль. Производят видеозапись подачи ГОТВ.
Продолжительность выпуска ГОТВ определяют как временной интервал от начала подачи ГОТВ (воды):
- до окончания истечения жидкой фазы ГОТВ (воды) из ЗПУ модуля – для ГОТВ-сжиженного газа;
- уменьшения давления в модуле на 95 % от начального – для ГОТВ-сжатого газа.
Начало и окончание временного интервала подачи ГОТВ (воды) фиксируют визуально или по характерному изменению звука при обработке видео- и (или) аудиозаписей испытания.
Для ГОТВ-сжатого газа окончание временного интервала фиксируют по показаниям манометра класса точности не более 0,6, который предварительно подключают взамен манометра модуля.
Результат испытания считают положительным, если продолжительность выпуска ГОТВ или модельной жидкости (воды) из модуля не превышает значений, указанных в 4.4.7.
Продолжительность выпуска ГОТВ фиксируют секундомером с погрешностью измерения не более 0,2 с.
7.2.8.3 Проверку отсутствия выхода конструктивных элементов модуля (прокладок, деталей и т.п.) в поток ГОТВ при его подаче из выпускного штуцера ЗПУ проводят в результате двух срабатываний по п. 7.2.8.2.
Для ГОТВ-сжиженного газа, которое применяется без газа-вытеснителя (например, СО2 или хладон 23), допускается после первого срабатывания с ГОТВ по 7.2.8.2 последующее срабатывание проводить с использованием модельной жидкости (воды) вместо ГОТВ. При этом объем воды должен составлять 70 % от объема баллона модуля, давление газа-вытеснителя должно соответствовать давлению ГОТВ при 20 оС.
После каждого из двух срабатываний проводится проверка герметичности модуля (ЗПУ) пузырьковым методом при обмыливании мест соединений в течение (30+15) с. При этом наддув модуля газом после второго срабатывания осуществляется до давления по 7.2.8.1.
Если в ТД для проведения заправки модуля после его срабатывания предусмотрена замена элементов (например, резиновых колец ЗПУ), то следует произвести визуальный контроль с целью проверки наличия заменяемого элемента внутри модуля (ЗПУ).
Модуль считают выдержавшим проверку, если после каждого из двух срабатываний модуль сохраняет герметичность и выполняется одно из двух ниже следующих условий:
а) в соответствии с ТД не требуется замена конструктивных элементов ЗПУ и модуль сохраняет герметичность (проверка пузырьковым методом);
б) при замене конструктивных элементов для заправки визуально установлено, что заменяемые элементы находятся внутри ЗПУ.
7.2.9 Остаток ГОТВ-сжиженного газа (4.4.8) определяют как произведение плотности жидкой фазы соответствующего ГОТВ при температуре 20 °С на объем воды, который остается в баллоне модуля после испытаний по 7.2.8.2. Объем воды измеряют с погрешностью не более ± 5 %.
Расчетное значение остатка ГОТВ не должно превышать значений, указанных в ТД на модуль.
7.2.10 Срабатывание МПУ в составе модуля (4.4.9) осуществляют пневматическим или гидравлическим методом при увеличении давления со скоростью не более 0,5 МПа/мин. Допускается проводить испытание на ЗПУ модуля, установленном на стенде.
Срабатывание МПУ не должно приводить к срабатыванию ЗПУ. Диапазон давления срабатывания МПУ должен соответствовать 4.4.9.
7.2.11 Для определения параметров гидравлических потерь модуля (4.4.10) устанавливают сборку ЗПУ с сифонной трубкой (при наличии последней) на стенд для определения гидравлических потерь давления, выполненный в соответствии с 7.1.3. При этом используют ЗПУ после срабатывания от пускового импульса (7.2.4), пускового давления (7.2.6) или от ручного пускового элемента (7.2.7). Сборку ЗПУ соединяют с подводящим и отводящим трубопроводами, которые содержат штуцеры для подключения манометров на расстоянии не менее 10 Dу от сборки.
Подают воду в подводящий трубопровод, устанавливают ее расход q, м3/с, который вычисляют по формуле
, (4)
где Dу – диаметр условного прохода ЗПУ, м; V – скорость воды, м/с.
Скорость воды вычисляют по формуле
, (5)
где K 1– коэффициент, принимаемый равным 0,175 м2/с.
Результат расчета скорости воды округляют до 0,1 м/с. Измеряют потери напора в сборке – разность давлений воды (7.1.3).
Коэффициент гидравлического сопротивления устройства z вычисляют по формуле
, (6)
где g – ускорение силы тяжести, м/с2; h – потери напора, м вод. ст. (без учета потерь напора в подводящем к сборке и отводящем от нее трубопроводах).
Эквивалентную длину модуля L (м) вычисляют по формуле
, (7)
где zвх - коэффициент гидравлического сопротивления при входе в устройство или сифонную трубку, который определяется по справочным данным, например, [2] (раздел третий); d – диаметр трубопровода (принимается равным диаметру условного прохода устройства); s – эквивалентная абсолютная шероховатость трубопровода, которая принимается равной 2·10-4 м,.
Относительная погрешность измерения потери напора не должна превышать ± 5 %.
Результаты считаются положительными, если параметры гидравлических потерь модуля не превышают значений, указанных в ТД на модуль.
7.2.12 В испытаниях на ресурс (4.4.11) проводят срабатывания модуля по 7.2.4.
Испытания повторяют необходимое количество раз. Допускается учитывать срабатывания модуля от пускового импульса в других испытаниях, а также срабатывание модуля в испытаниях по 7.2.6 и 7.2.7. После испытаний на ресурс проводят испытания модуля на герметичность по 7.2.3.
Модуль считают выдержавшим испытания, если общее количество срабатываний соответствует 4.4.11 и после испытаний на ресурс модуль герметичен по 7.2.3.
7.2.13 Проверку работоспособности модуля при воздействии климатических факторов внешней среды во время эксплуатации (4.4.12) проводят при крайних значениях диапазона температур, указанных в ТД. В модуль заправляют максимальное количество ГОТВ при максимальном давлении газа-вытеснителя с учетом температуры эксплуатации.
Допускается взамен модуля использовать сборку ЗПУ с баллоном меньшей вместимости, а также замена ГОТВ на газовую испытательную среду, давление которой соответствует: рабочему давлению модуля – для максимальной температуры испытания; минимальному давлению в модуле, при котором в соответствии с ТД сохраняется его работоспособность, – для минимальной температуры испытания.
Модуль выдерживают не менее 3 ч при воздействии каждого климатического фактора, затем проводят его срабатывание по 7.2.4 от пускового импульса с номинальными значениями параметров, соответствующих ТД на модуль, через временной интервал не более 5 мин после извлечения модуля (сборки баллона с ЗПУ) из климатической камеры. Для модулей, пуск которых в соответствии с ТД осуществляют только пневматическим способом, срабатывание выполняют от пускового баллона, который подлежит климатическим испытаниям вместе с модулем.
7.2.14 Проверку качества защитных и защитно-декоративных покрытий деталей модуля (4.4.18) проводят в соответствии с ГОСТ 9.302 или национальными нормативными документами.
7.2.15 Проверку срабатывания устройства контроля количества ГОТВ-сжиженного газа, который применяется без газа-вытеснителя (4.4.14.1), проводят следующим образом.
На модуль, который заправлен ГОТВ согласно ТД или водой в соответствующем количестве, устанавливают емкость с водой и капельным устройством для ее слива. Включают устройства контроля количества ГОТВ, после чего осуществляют слив воды из емкости со скоростью не более одного килограмма в минуту. При срабатывании устройства контроля прекращают слив воды и измеряют потерю воды (уменьшение массы модуля) в емкости.
Срабатывание устройства контроля должно происходить при уменьшении массы модуля на величину, не превышающую 5 % от массы ГОТВ в модуле.
Для типоразмерного ряда модулей с одинаковыми ЗПУ испытания проводят на модуле минимальной вместимости.
7.2.16 Проверку блокировки (4.4.13) проводят на модуле, который предварительно подготовлен по 7.2.4.1. Затем снимают блокировку с ЗПУ модуля, при этом не должно происходить срабатывания ЗПУ.
7.2.17 Проверка вместимости баллона модуля (4.4.16) производится измерением объема воды, необходимого для его заполнения. Допускается применение весового метода.
Допускается вместимости баллона модуля определять по его маркировке или паспортным данным.
7.2.18 Габаритные размеры (4.4.19) модуля определяют с помощью измерительных инструментов, обеспечивающих погрешность измерения в соответствии с ТД и настоящим стандартом.
Массу модуля (4.4.19) определяют весовым методом.
Допускается массу и габаритные размеры баллона модуля определять по его маркировке или паспортным данным.
7.2.19 Проверка возможности демонтажа манометра под давлением газа (4.4.15).
7.2.19.1 Фиксируют показания манометра модуля перед проведением испытаний по 7.2.8.3, после чего демонтируют манометр в соответствии с ТД на модуль. Через (60+15) с монтируют манометр в исходное положение и фиксируют показания манометра.
Результат испытания считают положительным, если показания манометра до и после монтажа совпадают.
7.2.19.2 Допускается проводить проверку пузырьковым методом обмыливанием штуцера манометра после демонтажа последнего, при этом появление видимых пузырьков в течение (15+5) с не допускается.
7.2.19.3 Для модулей, содержащих ГОТВ-сжиженный газ без газа вытеснителя (СО2, хладон 23), указная проверка не производится.
7.2.20 Испытания на вероятность безотказной работы (4.4.20).
Проводят 32 срабатывания модулей по 7.2.4, 7.2.6, 7.2.7, приемочное число отказов должно быть равно нулю. Критерием отказа считают несоответствие модулей одному из 7.2.4, 7.2.6, 7.2.7.
При этом в испытаниях по 7.2.4 и 7.2.6 пусковой импульс и пусковое давление допускается подавать с номинальными значениями параметров, соответствующих ТД на модуль.
7.2.21 Проверка назначенного срока службы (4.4.21) осуществляется в результате сбора и обработки информации в условиях подконтрольной эксплуатации изделий.