Приложение G (справочное). Утечка и разрушения из-за жидкостей под давлением

Приложение G
(справочное)

Утечка и разрушения из-за жидкостей под давлением

G.1 Общие положения

Требования и испытания настоящего приложения приняты в США, Канаде и некоторых других странах как доказательство соответствия национальным правилам в отношении высоких давлений. Эти требования не подходят для оборудования, предназначенного для работы с токсичными, воспламеняющимися или другими опасными материалами. Для получения требований к такому оборудованию следует обратиться в национальные ответственные органы.

Содержащие жидкость части оборудования, находящиеся под давлением, не должны приводить к возникновению опасности из-за разрывов или утечки в нормальных условиях или условиях единичной неисправности. Соответствие оборудования данным требованиям проверяют по G.2-G.4.

G.2 Давление более 2 МПа и значение произведения давления на объем более 200 дм³

G.2.1 Общие положения

Содержащие жидкость части оборудования, которые при нормальном применении имеют следующие характеристики, не должны приводить к возникновению опасности вследствие разрывов или утечки:

a) значение произведения давления на объем более 200 дм³;

b) давление более 2 МПа.

Примечание - К оборудованию, в состав которого входят содержащие жидкость части, относят устройства, активизируемые давлением жидкости, использующие сильфоны, диафрагмы, трубки Бурдона (трубчатые пружины манометра) и т.п., а также такие устройства, как расходомеры, рассчитанные на номинальное давление 2 МПа или более.

Соответствие оборудования данным требованиям проверяют путем визуального осмотра и проведением гидростатических испытаний по G.2.2-G.2.6. Любые устройства защиты от превышения давления, используемые для ограничения максимального рабочего давления, в процессе испытаний должны быть отключены.

На рисунке G.1 приведен алгоритм, представляющий методы проверки соответствия.

Значения, приведенные в разделе G.2 основаны на номинальном давлении P_R. Это максимальное давление, маркированное на оборудовании или, при отсутствии такой маркировки, максимальное давление при переходном процессе (максимальное давление, которое можно применить без постоянного изменения качества функционирования). Для оборудования с перепадом давления (дифференциальное давление) номинальным давлением считают наибольшее из рабочего и статического давления.

G.2.2 Проведение гидростатических испытаний для G.2.1

Часть оборудования, обычно находящуюся под давлением жидкости, заполняют соответствующей жидкостью, например водой, чтобы вытеснить воздух, после чего подсоединяют к гидравлическому насосу. Давление постепенно повышают до указанного испытательного давления.

Те части оборудования, которые обычно находятся под воздействием косвенной нагрузки при давлении, например как в связанных гидравлических системах, одновременно подвергают воздействию испытательного давления либо путем обычного заполнения жидкостью через гидравлическую систему, либо, в случае отсутствие жидкости, путем заполнения испытательной жидкостью.

Испытательные значения давления основаны на номинальном давлении P_R (см. G.2.1).

Значения испытательного давления, указанные в G.2.3-G.2.6, применимы к оборудованию, рассчитанному на номинальное давление до 14 МПа. Для более высоких номинальных давлений применяют значения, приведенные в таблице G.1.

Если указано, что давление применяют к оборудованию, это означает, что давление применяют к той части оборудования, которая подвергается давлению при нормальном применении. Если указано, что давление применяют к внешней оболочке, это означает, что давление применяют к любому корпусу, крышке или колпаку, под которыми размещено оборудование в целом или его часть, находящиеся под давлением, но сама оболочка не находится под давлением при нормальном применении.

G.2.3 Начальные испытания

Проводят следующие испытания:

a) давление 2 P_R применяют к оборудованию в течение 1 мин без видимой утечки;

b) давление 3 P_R применяют к оборудованию в течение 1 мин без каких-либо разрывов или повреждений, приводящих к вылету фрагментов за пределы оборудования.

Примечание - Ссылочные подпункты для испытаний от А до F:

А = G.2.3.b) - С = G.2.5.а) - D = G.2.5.b) - Е = G.2.5.c) - F = G.2.6 - P_R = номинальное давление.

Рисунок G.1 - Процесс проверки соответствия (см. G.2)

В процессе испытания по перечислению b) возможна утечка из-за наличия трещин в трубках Бурдона (трубчатых пружинах манометра), диафрагмах или сильфонах; или в результате повреждения стыка или прокладки. Такие утечки не считают неисправностями для данного испытания, если давление может поддерживаться в течение 1 мин. Но при уровне утечки, не позволяющем поддерживать давление в течение 1 мин, выполняют доработки, указанные в 6.2.4, после чего проводят повторные испытания.

1) Если оборудование подвергают испытанию согласно перечислению b) G.2.3, только после доработки, указанной в перечислении а) Q.2А, то дальнейшие испытания не проводят.

2) Если оборудование проходит испытание согласно перечислению b) G.2.3, после доработки, указанной в перечислении b) G.2.4, то выполненные доработки удаляют и проводят одно из испытаний по G.2.5.

3) Если оборудование не выдерживает повторное испытание по перечислению b) G.2.3, выполненные доработки удаляют и проводят испытание по G.2.6.

G.2.4 Доработки для минимизации утечки

Допускается выполнять следующие доработки.

a) Для уменьшения утечки проводят доработку внешних фитингов.

b) Для уменьшения утечки заменяют на более надежный нефункциональный элемент прокладку или гибкое уплотнение (не являющиеся частью измерительного элемента), которые образуют структурное разделение между частью оборудования, находящейся под давлением при нормальном применении, и внешней оболочкой.

G.2.5 Дополнительные испытания в случае успешной минимизации утечки после доработки

Если перед успешным повторением испытания по перечислению b) G.2.3, выполнена доработка по перечислению b) G.2.4, то оборудование возвращают к его исходному состоянию и проводят одно из указанных ниже испытаний по перечислениям а), b) или с) на недоработанном оборудовании, Для оборудования, предназначенного для токсичных, воспламеняющихся или других опасных веществ, проводят испытание по перечислению а).

a) Давление 2,5 P_R применяют к оборудованию в течение 1 мин без видимой утечки.

b) Давление 3 P_R применяют к оборудованию в течение 1 мин без каких-либо разрывов или повреждений, приводящих к вылету фрагментов за пределы оборудования.

Примечание 1 - В данном случае, даже если давление 3 P_R невозможно поддерживать в оборудовании, утечка из внешней оболочки происходит с такой скоростью, что это препятствует образованию опасного давления.

c) Если оборудование имеет внешнюю оболочку, способную выдерживать давление, ее подвергают давлению P_R в течение 1 мин без каких-либо разрывов или повреждений, приводящих к вылету фрагментов за пределы внешней оболочки.

Примечание 2 - В данном случае разрывам и вылету фрагментов препятствует способность внешней оболочки выдерживать давление.

G.2.6 Дополнительные испытания для случаев, когда доработка не привела к предотвращению утечки

Если оборудование не выдержало испытание по перечислению b) G.2.3, после доработки, выполненной в соответствии с G.2А, но утечка приводит к сбросу давления, то оборудование соответствует требованиям перечисления b) G.2.3, в том случае, если после удаления доработки оно успешно выдерживает указанное ниже испытание и (в случае внешней оболочки) успешно выдерживает также одно из испытаний по перечислениям а), b) и с) G.2.5.

Давление 2,5 P_R применяют к оборудованию в течение 1 мин без каких-либо разрывов или повреждений, приводящих к вылету фрагментов за пределы оборудования.

Таблица G.1 - Испытательные давления для оборудования, рассчитанного на давление более 14 МПа

PR, МПа	Давление для испытания по
	перечислению с) G.2.5	перечислению а) G.2.3	перечислению а) G.2.5 и G.2.6	перечислению b) G.2.3 и перечислению b) G.2.5
> 14 70	PR	1,75 PR + 3,5 МПа	1,75 PR + 7 МПа	1,75 PR + 7 МПа
> 70	PR	1,75 PR + 35 МПа	1,75 PR + 42 МПа	1,75 PR + 42 МПа

G.3 Значения давления от 50 кПа до 2 МПа и произведения давления на объем более 200

Содержащие жидкость части оборудования, имеющие при нормальном применении следующие характеристики, не должны приводить к возникновению опасности в результате разрывов или утечки:

a) значение произведения давления на объем более 200 ;

b) давление находится в пределах 50 кПа - 2 МПа.

Соответствие оборудования данным требованиям проверяют гидростатическим испытанием, проводимым в соответствии с 6.2.2. Любое устройство защиты от превышения давления, используемое для ограничения максимального рабочего давления, в процессе испытания должно быть отключено.

Давление 3 PR поддерживают в оборудовании в течение 1 мин без утечки, постоянное (пластической) деформации или разрывов. Однако для оборудования, не предназначенного для использования токсичных, воспламеняющихся или других опасных веществ, допускается утечка через уплотнение при давлении более 1,2 P_R.

Если гидростатическому испытанию невозможно подвергнуть немаркированные части или трубы, содержащие жидкости, то их целостность проверяют с помощью подходящих эквивалентных испытаний, таких как пневматические испытания при давлении 3 P_R.

Требования к испытаниям охлаждающих систем приведены в соответствующих национальных стандартах, например, ANSI/UL 471, CSA C22.2 N_O 120.

G.4 Значение давления менее 50 кПа или значение произведения давления на объем менее 200

Утечка из содержащих жидкости частей оборудования при более низких давлениях или в случае, когда значение произведения давления на объем менее 200 , не должна приводить к возникновению опасности.

Соответствие оборудования данным требованиям проверяют путем визуального осмотра частей и, при необходимости, путем испытаний частей на воздействие давления жидкости, вдвое превышающим максимальное давление при нормальном применении. Давление выдерживают в течение 1 мин. В процессе испытания не должно происходить утечек, которые могут привести к возникновению опасности.

G.5 Устройства защиты от превышения давления

Устройство защиты от превышения давления не должно срабатывать при нормальном применении и должно соответствовать следующим требованиям:

a) быть подсоединено как можно ближе к содержащим жидкости частям системы, для защиты которой оно предназначено;

b) быть установлено таким образом, чтобы обеспечить легкий доступ для контроля, технического обслуживания и ремонта;

c) не допускать регулировки без использования какого-либо инструмента;

d) иметь собственное выпускное отверстие, расположенное и направленное таким образом, чтобы выпускаемое вещество не было направлено на человека;

е) иметь собственное выпускное отверстие, расположенное и направленное таким образом, чтобы при работе устройства не происходило накопление вещества на частях, ухудшение состояния которых может привести к возникновению опасности;

f) иметь такую пропускную способность, которая при отказе регулятора давления в системе подводки обеспечивает не превышение давления более 1,1 P_R;

g) не иметь между собой и частями, не предназначенными для защиты, запорного клапана.

См. также 11.7.4

Соответствие оборудования данным требованиям проверяют путем визуального осмотра и проведением испытания.