Приложение А (справочное). Примеры задания параметров вибрационного воздействия

Приложение А
(справочное)

Примеры
задания параметров вибрационного воздействия

А.1 Испытания шиберных задвижек, предназначенных для эксплуатации в системах магистральных трубопроводов

А.1.1 Общие положения

А.1.1.1 Испытаниям на сейсмостойкость подвергают шиберные задвижки (далее - задвижки) следующих исполнений:

- сейсмостойкого (С) - задвижки для районов с сейсмичностью свыше 6 до 9 баллов по шкале MSK-64 (см. [2]) включительно;

- повышенной сейсмостойкости (СП) - задвижки для районов с сейсмичностью свыше 9 до 10 баллов по шкале MSK-64 (см. [2]) включительно.

А.1.1.2 В соответствии с ГОСТ 33852-2016 (пункт 5.4.2.4) низшая собственная частота колебаний задвижек должна быть не ниже 18 Гц.

А.1.1.3 Испытаниям подвергают задвижку, заполненную водой.

А.1.1.4 Обязательные места установки ВИП: патрубки арматуры, центр масс привода и места крепления арматуры к платформе вибростенда.

Примечание - Другие места установки ВИП в соответствии с ПМ на конкретную задвижку.

А.1.2 Испытания по определению собственной частоты колебаний задвижки

А.1.2.1 Испытания проводят без давления среды в корпусе задвижки.

А.1.2.2 Для определения АЧХ в диапазоне частот от 1 до 40 Гц задвижку нагружают гармоническими колебаниями в поперечном направлении вибрационного воздействия.

А.1.2.3 Изделие нагружают вибрацией с плавно меняющейся частотой (сканированием) с амплитудой виброускорения, равной примерно 50 % от заданной для испытаний на сейсмостойкость.

А.1.2.4 Параметры вибрационного воздействия приведены в таблице А.1.

Таблица А.1 - Параметры испытаний при определении АЧХ задвижек

Поддиапазон частоты , Гц	От 1 до 2	От 2 до 4	От 4 до 8	От 8 до 16	От 16 до 40
Амплитуда виброускорения на платформе	0,10 g	0,15 g		0,10 g
Скорость сканирования, окт/мин	1
Регистрируемый параметр	Виброускорение в точке установки ВИП

А.1.2.5 При испытаниях амплитуду виброускорения задают и контролируют в месте крепления задвижки к оснастке.

А.1.2.6 По результатам испытаний:

- определяют резонансные частоты;

- уточняют методы нагружения при испытании на сейсмостойкость.

А.1.3 Испытания на сейсмостойкость

А.1.3.1 Задвижку испытывают последовательно в трех взаимно перпендикулярных направлениях.

А.1.3.2 Время вибрационного воздействия при испытаниях в соответствии с ПМ.

А.1.3.3 Испытания проводят при следующих давлениях воды:

- при закрытом положении ЗЭл - перепад давления на шибере равен номинальному давлению  = PN (давление, равное PN, подают в любой патрубок, в другом патрубке давление равно атмосферному). При изменении горизонтального направления воздействия колебаний с продольного на поперечное следует создать перепад давления со стороны другого патрубка;

- при открытом положении ЗЭл давление в корпусе и патрубках равно номинальному PN.

А.1.3.4 При воздействии колебаний проводят наработку одного цикла "закрыто-открыто-закрыто" при давлении в корпусе и патрубках, равном PN. Перемещение подвижных частей арматуры должно быть плавным, без рывков и заеданий, сигнализаторы крайних положений, а также моментные выключатели должны срабатывать четко и стабильно.

А.1.3.5 Нормированные значения амплитуд виброускорения в зависимости от интенсивности землетрясения, направления вибрационного воздействия и поддиапазона частот приведены в таблице А.2.

Таблица А.2 - Нормированные параметры вибрационного воздействия

Интенсивность землетрясения по шкале MSK-64 [2], балл	Направление вибрационного воздействия	Амплитуда виброускорения для поддиапазонов частот
		от 1 до 2	от 2 до 4	от 4 до 8	от 8 до 16	от 16 до 35
9	Горизонтальные	0,10 g - 0,25 g	0,25 g	0,25 g	0,25 g - 0,20 g	0,20 g - 0,10 g
	Вертикальное	0,07 g - 0,17 g	0,17 g	0,17 g	0,17 g - 0,14 g	0,14 g - 0,07 g
10	Горизонтальные	0,20 g - 0,50 g	0,50 g	0,50 g	0,50 g - 0,40 g	0,40 g - 0,20 g
	Вертикальное	0,14 g - 0,35 g	0,35 g	0,35 g	0,35 g - 0,28 g	0,28 g - 0,14 g

А.1.3.6 Изменение амплитуды виброускорения в поддиапазонах частот - линейное.

Допускается проводить испытания на фиксированных частотах с соответствующей амплитудой виброускорения и временем воздействия 1 мин на каждой частоте.

А.1.3.7 Значения максимальной амплитуды виброускорений при испытаниях:

а) при горизонтальных направлениях вибрационного воздействия:

1) при интенсивности землетрясения 9 баллов - 2,5 м/с² (0,25 g);

2) при интенсивности землетрясения 10 баллов - 5,0 м/с² (0,50 g);

б) при вертикальном направлении вибрационного воздействия (70 % от амплитуды виброускорения при горизонтальных направлениях воздействия):

1) при интенсивности землетрясения 9 баллов - 1,7 м/с² (0,17 g);

2) при интенсивности землетрясения 10 баллов - 3,5 м/с² (0,35 g).

А.1.3.8 Значения амплитуд виброускорения в зависимости от интенсивности землетрясения, направления вибрационного воздействия и поддиапазона частот, а также скорость сканирования при испытаниях на сейсмостойкость задвижки приведены в таблице А.3.

Таблица А.3 - Параметры испытаний задвижки на сейсмостойкость

Интенсивность землетрясения по шкале MSK-64 [2], балл	Направление вибрационного воздействия	Амплитуда виброускорения для поддиапазонов частот					Скорость сканирования, окт/мин, не более
		от 1 до 2	от 2 до 4	от 4 до 8	от 8 до 16	от 16 до 35
9	Горизонтальные	0,17 g	0,25 g	0,25 g	0,22 g	0,15 g	1,0
	Вертикальное	0,12 g	0,17 g	0,17 g	0,15 g	0,10 g
10	Горизонтальные	0,35 g	0,50 g	0,50 g	0,45 g	0,30 g
	Вертикальное	0,24 g	0,35 g	0,35 g	0,31 g	0,21 g

А.1.3.9 Во время вибрационного воздействия не допускаются:

а) разрушения, механические повреждения и трещины, а также видимые деформации материала корпусных деталей и сварных швов;

б) ослабление винтовых соединений и креплений;

в) ложные срабатывания, включение и отключение привода;

г) невыполнение функции "закрыто-открыто-закрыто" вследствие заклинивания подвижных частей;

д) нарушения:

1) плотности материала корпусных деталей и сварных швов;

2) герметичности относительно внешней среды уплотнений подвижных и неподвижных соединений;

3) функционирования изделия.

А.1.3.10 В процессе испытаний следует фиксировать моменты наступления предельных состояний и отказов.

А.1.3.11 После окончания испытаний следует провести контрольную проверку - испытание на герметичность затвора. Методика контроля - в соответствии с КД (ПМ).

Параметры контроля:

- перепад давления на затворе - ; ; ;

- время выдержки при каждом перепаде давления перед началом контроля - не менее 10 мин;

- продолжительность измерения утечки - не менее 3 мин.

Критерий оценки - утечки в затворе не допускаются.

А.1.3.12 Задвижку считают выдержавшей испытания на сейсмостойкость при:

- положительной оценке технического состояния арматуры во время и после окончания испытаний;

- положительных результатах контрольных проверок.

А.2 Испытания арматуры, предназначенной для эксплуатации в технологических системах АС

А.2.1 Общие положения

А.2.1.1 В соответствии с ГОСТ 31901 арматура АС (кроме регулирующей), относящаяся к I категории сейсмостойкости (а также ко II категории сейсмостойкости - по требованию заказчика) (см. [1]), должна быть сейсмостойкой. Остальная арматура должна быть сейсмопрочной.

А.2.1.2 Для арматуры, относящейся к I категории сейсмостойкости (см. [1]), нагрузки от сейсмического воздействия должны соответствовать воздействию уровня МРЗ. Для арматуры, относящейся ко II категории сейсмостойкости, нагрузки от сейсмического воздействия должны соответствовать воздействию уровня ПЗ.

А.2.1.3 В качестве нормированных параметров приняты значения унифицированных инерционных нагрузок, применяемых в качестве нагрузок от сейсмического воздействия при расчете арматуры АС (см. [3], пункт 2.5.4.5). Значения унифицированных инерционных нагрузок приведены в таблице А.4.

Примечание - По требованию заказчика (при согласовании ПМ) значения виброускорения (амплитуды) могут быть уточнены и изменены.

Таблица А.4 - Унифицированные инерционные нагрузки арматуры АС

Собственная частота первой формы колебаний, Гц	Направление вибрационного воздействия	Место задания виброускорения	Виброускорение
Св. 33	Горизонтальные 1)	Во всех точках модели	3 g
	Вертикальное		2 g
До 33 включ. 2), 3)	Горизонтальные 1)	В центре масс привода	8 g
		На оси трубопровода	3 g
	Вертикальное	В центре масс привода	5 g
		На оси трубопровода	2 g
1) Для наиболее опасного направления воздействия. 2) Для арматуры с вынесенной массой. 3) В окрестности резонанса ответным виброускорениям 5 g и 8 g в центре масс привода будут соответствовать ускорения на оси трубопровода значительно меньшие, чем 2 g и 3 g.

А.2.1.4 Изделие следует испытывать при установке на платформу вибростенда последовательно в одном из трех положений (в случае однокомпонентного вибростенда) или в одном положении (в случае многокомпонентного вибростенда). Изделие с установленными ВИП закрепляют на жестком основании способом, аналогичным способу крепления в технологической системе на месте эксплуатации.

А.2.1.5 Обязательные места установки ВИП: патрубки арматуры, центр масс привода и места крепления арматуры к платформе вибростенда.

Примечание - Другие места установки ВИП в соответствии с ПМ на конкретную арматуру.

А.2.1.6 Вид испытательной среды в соответствии с ПМ.

А.2.2 Определение собственных частот колебаний

А.2.2.1 Собственную частоту колебаний изделия определяют в каждом из трех взаимно перпендикулярных направлений вибрационного воздействия.

А.2.2.2 Испытания проводят при плавном изменении частоты синусоидальных колебаний. Параметры вибрационного воздействия приведены в таблице А.5.

Таблица А.5 - Параметры испытаний при определении АЧХ арматуры АС

Диапазон частот f, Гц	От 1 до 33
Амплитуда виброускорения на платформе	До 0,1 g
Скорость сканирования, окт/мин	1
Регистрируемый параметр	Виброускорение в точках установки ВИП

А.2.2.3 При испытаниях амплитуду виброускорения задают и контролируют в месте крепления арматуры к оснастке.

А.2.2.4 По результатам испытаний:

- определяют резонансные частоты;

- уточняют методы нагружения при испытании на сейсмостойкость.

А.2.3 Испытания на сейсмостойкость

А.2.3.1 К испытаниям допускают образцы изделий, прошедшие испытания на подтверждение ресурса.

А.2.3.2 Параметры гармонических колебаний при испытаниях:

- диапазон частот - от 1 до 40 Гц (допускается по согласованию с заказчиком проводить испытания в диапазоне частот от 5 до 33 Гц);

- уровни ускорения вибрационного воздействия на платформе - от 0,1 g до 3 g.

А.2.3.3 Испытания проводят в два этапа:

- этап 1 - без подачи испытательной среды и давления в изделие;

- этап 2 - с подачей в изделие испытательной среды давлением PN (Р_р), если в ПМ не указано иное.

А.2.3.4 Время вибрационного воздействия при испытаниях - в соответствии с ПМ.

А.2.3.5 Арматуру испытывают в трех взаимно перпендикулярных направлениях одновременно. Допускается прикладывать вибрационные нагрузки последовательно (поочередно) в трех взаимно перпендикулярных направлениях по осям Х, Y, Z. Обозначение осей в соответствии с 4.10 настоящего стандарта.

А.2.3.6 При плавном изменении частоты вибрации от нижней частоты к верхней и обратно регистрируют значения виброускорений в точках установки ВИП. Параметры вибрационного воздействия приведены в таблице А.6. Виброускорение на платформе вибростенда должно быть таким, чтобы на патрубках изделия и в центре масс привода виброускорение не превысило допустимые значения, указанные в таблице А.7 (с учетом собственной частоты первой формы колебаний арматуры и направления вибрационного воздействия).

Таблица А.6 - Параметры испытаний на сейсмостойкость арматуры АС

Диапазон частот f, Гц	От 5 до 33
Амплитуда виброускорения на платформе	От 0,1 g до 3 g
Скорость сканирования, окт/мин	1
Регистрируемый параметр	Виброускорение в точках установки ВИП

Таблица А.7 - Допустимые значения виброускорений на патрубках и в центре масс привода арматуры АС

Собственная частота первой формы колебаний арматуры, Гц	Направление вибрационного воздействия	Место установки ВИП	Допустимое виброускорение, не более	Скорость сканирования, окт/мин, не более	Примечание
От 5 до 33 включ.	Горизонтальные	В центре масс привода	8 g	1,0	Испытания проводят при динамическом воздействии на резонансных частотах 1), 2)
		На патрубках	3 g
	Вертикальное	В центре масс привода	5 g
		На патрубках	2 g
Св. 33	Горизонтальные	В центре масс привода	3 g		Допускается проводить испытания методом статического нагружения в наиболее опасном направлении
		На патрубках
	Вертикальное	В центре масс привода	2 g
		На патрубках
1) Нижняя граница АЧХ динамического воздействия - не ниже 5 Гц. 2) Для арматуры с собственной частотой первой формы колебаний более 10 Гц допускается принимать частоту воздействия на 5 Гц меньше собственной частоты первой формы колебаний.

А.2.3.7 При испытаниях по этапу 1 (без подачи испытательной среды и давления) регламент вибрационного воздействия в соответствии с А.2.3.6.

После окончания вибрационного воздействия следует провести проверку функционирования арматуры путем наработки трех циклов "открыто-закрыто-открыто" от привода, подключенного к пульту управления, или от ручного дублера привода.

Перемещение подвижных частей арматуры должно быть плавным, без рывков и заеданий, сигнализаторы крайних положений, а также моментные выключатели должны срабатывать четко и стабильно.

А.2.3.8 При испытаниях по этапу 2 (при подаче среды в корпус арматуры) - регламент вибрационного воздействия в соответствии с А.2.3.6.

В процессе вибрационного воздействия следует провести:

- наработку трех циклов "закрыто-открыто-закрыто" от привода (количество циклов может быть уточнено и изменено в ПМ);

- визуальный контроль внешнего вида арматуры с целью оценки его технического состояния в части выявления повреждений, приводящих к нарушению ее функционирования.

А.2.3.9 В процессе испытаний следует фиксировать моменты наступления предельных состояний и отказов. Во время и после вибрационного воздействия не допускаются:

а) разрушения, механические повреждения, трещины и видимые деформации материала корпусных деталей и сварных швов;

б) ослабления винтовых соединений и креплений;

в) ложные срабатывания, включение и отключение привода;

г) невыполнение функции "закрыто-открыто-закрыто" вследствие заклинивания подвижных частей;

д) нарушения:

1) плотности материала корпусных деталей и сварных швов;

2) герметичности относительно внешней среды уплотнений подвижных и неподвижных соединений;

3) функционирования изделия.

А.2.3.10 После окончания испытаний следует провести контрольные проверки, включающие в себя испытания на:

- прочность и плотность материала корпусных деталей и сварных швов;

- герметичность относительно внешней среды по уплотнению подвижных и неподвижных соединений;

- герметичность затвора;

- проверку функционирования.

Методики контрольных проверок и критерии оценки результатов испытаний указывают в КД (ПМ) в соответствии с 8.4.5.2-8.4.5.3.

А.2.3.11 Арматуру АС считают выдержавшей испытания на сейсмостойкость при:

- положительной оценке технического состояния арматуры во время и после окончания испытаний;

- положительных результатах контрольных проверок.

А.2.4 Условия распространения результатов испытаний на сейсмостойкость

А.2.4.1 Допускается распространять результаты испытаний на конструктивно подобные изделия, изготавливаемые по одинаковой технологии, если испытан хотя бы один типовой образец арматуры из следующих групп:

- до DN 100 включительно;

- свыше DN 100 до DN 500 включительно;

- свыше DN 500.

А.2.4.2 Условия распространения результатов испытаний в пределах размерного ряда:

- номинальный диаметр DN испытанного образца не должен отличаться более чем в два раза от номинальных диаметров DN исполнений арматуры, в отношении которых планируется зачесть результаты испытаний;

- собственная частота изделий размерного ряда не менее 33 Гц.

А.2.4.3 Допускается распространять результаты испытаний представителей размерного ряда на арматуру аналогичной конструкции, первоначально не вошедшую в размерный ряд ТУ. Такое распространение должно быть обосновано.

А.2.4.4 Решение о распространении результатов испытаний может быть принято комиссией, проводящей испытания, либо разработчиком и заказчиком.