ГОСТ 34611-2019. Межгосударственный стандарт. Арматура трубопроводная. Методика проведения испытаний на сейсмостойкость
4 Общие положения
4.1 При предъявлении к изделиям требований по стойкости к воздействию землетрясения (сейсмостойкости) следует исходить из уровня интенсивности землетрясения и уровня установки изделий над нулевой отметкой (далее - высотная отметка) на месте эксплуатации арматуры. Эти требования должны соответствовать требованиям по стойкости (устойчивости и/или прочности) арматуры к воздействию синусоидальной вибрации в течение 1 мин.
В соответствии с ГОСТ 30546.1-98 (пункт 4.1) сейсмические воздействия считают приложенными к изделию в местах его крепления, если в ИТТ (ТЗ) не указаны иные требования.
4.2 Требования, предъявляемые к арматуре, формирует заказчик с учетом действия внешних воздействующих факторов (сейсмических нагрузок) на объекте, на котором арматура будет эксплуатироваться, и исходя из требований конкретного промышленного объекта, сооружаемого в сейсмоактивной зоне.
4.3 Подтверждение сейсмостойкости арматуры
4.3.1 Сейсмостойкость арматуры подтверждают с учетом поэтажных акселерограмм и спектров ответа на высотных отметках на месте эксплуатации изделия.
4.3.2 Сейсмопрочность (прочность и герметичность относительно внешней среды) арматуры во время и после землетрясения подтверждают расчетами.
Примечание - Расчеты проводят в соответствии с методиками, устанавливаемыми в НД той отрасли промышленности, в которой предполагается эксплуатировать арматуру.
4.3.3 Сейсмостойкость арматуры в части функционирования (работоспособности) во время и после землетрясения подтверждают экспериментальным исследованием (обоснованием) и/или расчетами.
Примечание - Не допускается распространять результаты расчетов на сейсмостойкость на конструктивно подобные изделия.
4.3.4 Допускается по согласованию с заказчиком сейсмостойкость обратных клапанов и арматуры с ручным приводом подтверждать расчетом на сейсмопрочность.
4.3.5 Сейсмостойкость арматуры АС:
- сейсмостойкость арматуры АС, относящейся к I категории сейсмостойкости (см. [1], подпункт 2.6.1), подтверждают испытаниями при вибрационных нагрузках, имитирующих сейсмическое воздействие до МРЗ включительно;
- сейсмостойкость арматуры АС, относящейся ко II категории сейсмостойкости (см. [1], подпункт 2.6.2), подтверждают по требованию заказчика (при указании в ТУ) при вибрационных нагрузках, имитирующих сейсмическое воздействие до ПЗ включительно.
Примечания
1 Арматура АС I категории сейсмостойкости (см. [1], пункт 2.9) должна:
- сохранять способность выполнять функции, связанные с обеспечением безопасности АС (обеспечивать прочность и герметичность относительно внешней среды), во время и после прохождения землетрясения интенсивностью до МРЗ включительно;
- сохранять работоспособность (функционирование) во время и после прохождения землетрясения интенсивностью до ПЗ включительно.
2 Арматура АС II категории сейсмостойкости (см. [1], пункт 2.10) должна сохранять работоспособность (функционирование) после прохождения землетрясения интенсивностью до ПЗ включительно.
4.3.6 При испытаниях по подтверждению сейсмостойкости арматуры допускается не учитывать нагрузки от трубопроводов при условии подтверждения расчетом сейсмопрочности патрубков арматуры с учетом воздействия нагрузок от трубопроводов.
Примечания
1 Требования по стойкости патрубков арматуры к нагрузкам от трубопроводов задают в ИТТ или ТЗ.
2 Нормативные значения нагрузок от трубопровода:
- для общепромышленной арматуры в соответствии с НД <1> или другим НД той отрасли промышленности, в которой предполагается эксплуатировать арматуру;
- для арматуры АС (см. [3]).
--------------------------------
<1> В Российской Федерации рекомендуется СТ ЦКБА 092-2014 "Арматура для магистральных трубопроводов. Нормативные нагрузки от трубопровода. Методики расчета и численные значения" (разработчик - АО "НПФ "ЦКБА").
4.4 Заказчик в ИТТ или ТЗ задает интенсивность землетрясения в баллах по шкале MSK-64 [2] либо указывает максимальные (нормированные) значения виброускорений с указанием мест (точек), в которых они нормируются.
В КД (в т.ч. ТУ) на арматуру указывают интенсивность землетрясения, при которой обеспечивается ее сейсмостойкость.
4.5 Нормированные значения виброускорений
4.5.1 В качестве нормированных воздействий землетрясений принимают требования ГОСТ 30546.1-98 (пункты 4.2 - 4.4).
Заказчик арматуры (проектант системы) задает конкретные значения спектров ответа и указывает в ТЗ дополнительные места крепления арматуры к строительным конструкциям, при их наличии.
4.5.2 Для нулевой отметки используют следующие значения ускорений для горизонтального направления, условной интенсивности землетрясения 9 баллов по шкале MSK-64 [2]:
- обобщенный спектр воздействия землетрясений - по ГОСТ 30546.1-98 (рисунок 1);
- обобщенные спектры ответа - по ГОСТ 30546.1-98 (рисунок 2).
Примечание - Понятие условной интенсивности землетрясения в соответствии с ГОСТ 30546.1-98 (таблица Б.1, примечание).
Значения ускорений для других условных интенсивностей землетрясений и уровней установки изделий над нулевой отметкой определяют по ГОСТ 30546.1-98 (путем умножения ускорений, определенных по рисункам 1 и 2, на коэффициенты, приведенные в таблицах 1 и 2:
- таблица 1 - для всех изделий, кроме арматуры АС;
- таблица 2 - для арматуры АС).
Значения ускорений в вертикальном направлении воздействия составляют 0,7 от значений ускорений в горизонтальном направлении.
4.5.3 Для арматуры АС:
- применяют данные, приведенные в [4] и ГОСТ 30546.1-98 (рисунки 1 и 2, а также таблица 2);
- обобщенные спектры ответа горизонтальных и вертикальных колебаний при относительном демпфировании (в долях критического) K = 0,02 и сейсмичности площадки 9 баллов приведены в [4] (рисунки П9.1 и П9.2);
- ускорения для других значений сейсмичности площадки и уровней установки над нулевой отметкой вычисляют путем умножения ускорений, определенных по ГОСТ 30546.1-98 (рисунок 2; см. также [4], рисунки П9.1 и П9.2), на коэффициенты, приведенные в ГОСТ 30546.1-98 (таблица 2);
- при отсутствии возможности получить от проектировщика систем АС данные о максимально возможных значениях ускорений, а также при отсутствии спектров динамического воздействия в качестве исходных данных принимают значения унифицированных инерционных нагрузок, применяемых в качестве нагрузок от сейсмического воздействия при расчете арматуры АС, и приведенные в [3] (подпункт 2.5.4.5);
- если обобщенные спектры ответа, заданные заказчиком, превышают значения, приведенные в [3], то данные заказчика следует принимать как исходные требования.
4.5.4 По требованию заказчика амплитуды ускорений могут быть уточнены и изменены.
4.5.5 Для примера в таблицах А.1, А.3, А.5 и А.6 (приложение А) приведены параметры испытаний, задаваемые при испытании арматуры, предназначенной для эксплуатации в системах магистральных трубопроводов и атомной энергетики:
- таблицы А.1 и А.3 - для арматуры (шиберных задвижек), предназначенной для эксплуатации в системах магистральных трубопроводов;
- таблицы А.5 и А.6 - для арматуры АС.
4.6 Условия распространения результатов испытаний арматуры на сейсмостойкость
4.6.1 Распространение результатов испытаний одной арматуры на другую однотипную арматуру должно быть обосновано.
4.6.2 Возможность применения обоснования и распространения результатов испытаний согласовывают с заказчиком на этапе согласования ТЗ/ТУ (ТТ для импортной арматуры) и указывают в ПМ.
В каждом конкретном случае типовые образцы для испытаний согласовывают с заказчиком.
4.6.3 По согласованию с заказчиком допускается распространять результаты испытаний на конструктивно подобные изделия при условии, что собственные частоты изделий не менее 33 Гц.
В случае если собственные частоты менее 33 Гц, то для возможности распространения результатов испытаний на другие изделия необходимо подготовить обосновывающие документы, в которых представлены данные по соотношению жесткости конструкций, величин масс и т.д., из которых можно было бы сделать заключение о возможности распространения на них результатов испытаний образца.
Для примера в А.2.4 (приложение А) приведены условия распространения результатов испытаний на сейсмостойкость арматуры, предназначенной для эксплуатации в технологических системах атомной энергетики.
4.7 Испытания арматуры на сейсмостойкость проводят на вибростендах, обеспечивающих требуемые технические характеристики (параметры) как по номенклатуре, так и по величине. В зависимости от этих характеристик в соответствии с ГОСТ 30546.2 применяют соответствующие методы испытаний.
4.8 Перед испытаниями арматуры на сейсмостойкость проводят испытания по определению собственных частот колебаний арматуры с целью определения динамических свойств изделия и получения исходной информации для последующего выбора метода испытаний на сейсмостойкость.
4.9 Испытания отдельных блоков (узлов) арматуры
4.9.1 В соответствии с ГОСТ 30630.0.0-99 (пункты 4.5 и 4.6) допускается проводить испытания на сейсмостойкость отдельных блоков (узлов) арматуры. Для арматуры такими блоками являются узлы, находящиеся выше соединения "корпус-крышка".
4.9.2 Испытания проводят в следующих случаях:
- при отсутствии технической возможности обеспечения требуемых параметров сейсмического (вибрационного) воздействия;
- если масса и габаритные размеры арматуры не позволяют проводить ее испытания на существующем испытательном оборудовании.
4.9.3 Расчетные значения первых собственных частот арматуры в сборе и блока, подвергаемого испытаниям, не должны отличаться более чем на 5%.
4.9.4 Возможность испытания блоков (узлов) арматуры и порядок их испытаний устанавливают в ПМ и согласовывают с заказчиком.
4.9.5 При разбивке приводной арматуры на блоки (узлы) испытание привода следует проводить в сборе с крышкой изделия.
4.10 Направления вибрационных воздействий
4.10.1 Испытания проводят при вибрационном воздействии в трех взаимно перпендикулярных направлениях по отношению к изделию, если иное не указано КД (ТУ, ПМ) - в соответствии с ГОСТ 30630.1.2-99 (подпункт 4.3.9).
Допускается проводить испытания последовательно в каждом направлении.
4.10.2 При вертикальной установке арматуры на платформу вибростенда направления воздействия вибрационной нагрузки следующие:
- горизонтально-продольное направление воздействие (ось X) - направление, параллельное направлению оси патрубков арматуры и оси трубопровода;
- горизонтально-поперечное направление воздействия (ось Y) - направление, перпендикулярное оси патрубков арматуры и оси трубопровода;
- вертикальное направление воздействия (ось Z) - направление вертикально вверх вдоль вертикальной оси арматуры.
Допускается другое обозначение осей.
4.10.3 В технически обоснованных случаях, при согласовании с заказчиком, допускается проводить испытания в одном, наиболее опасном для арматуры, положении, без сокращения общего времени вибрационных воздействий, имитирующих сейсмические.
4.11 Методы испытаний арматуры
4.11.1 Метод воздействия акселерограммы землетрясения в соответствии с ГОСТ 30546.2-98 (приложение А).
4.11.2 Настоящий стандарт устанавливает следующие методы вибрационного воздействия при испытаниях арматуры:
- метод фиксированных частот (метод 102-3 по ГОСТ 30630.1.2-99);
- метод плавного изменения частот синусоидальных колебаний в указанном диапазоне (метод 100-1 по ГОСТ 30630.1.1-99);
- метод статического воздействия.
4.12 Методики испытаний арматуры
4.12.1 Методику испытаний на сейсмостойкость выбирает разработчик арматуры в соответствии с конструктивными особенностями арматуры, а также в зависимости от:
- требований заказчика по сейсмостойкости;
- результатов расчета собственных частот колебаний;
- результатов испытаний по определению собственных частот колебаний;
- технических характеристик электродинамических и электрогидравлических установок вибростендов, используемых при испытаниях.
4.12.2 Методику испытаний устанавливают в ПМ.
4.12.3 В разделе 8 приведены:
а) методики определения собственных (резонансных) частот колебаний:
1) при вибрационном воздействии;
2) ударным воздействием;
б) методики испытаний на сейсмостойкость:
1) при действии нагрузок, имитирующих вибрационное воздействие землетрясения (интенсивность землетрясения) - с учетом требований ГОСТ 30546.1, ГОСТ 30630.0.0;
2) статическим методом.
4.12.4 По требованию заказчика допускается проводить дополнительные испытания, не указанные в настоящем стандарте, по специально разработанным методикам, согласованным в установленном порядке.
4.12.5 При испытаниях для всех направлений воздействия амплитуда виброускорения должна быть не ниже нормированного значения.
4.12.6 Параметры испытательных режимов устанавливают по показаниям средств измерений, установленных в контрольной точке.
4.13 Контрольная точка
4.13.1 Испытательный режим устанавливают в контрольной точке по показаниям средств измерения. Расположение контрольной точки указывают в ПМ.
4.13.2 Контрольную точку выбирают в соответствии с ГОСТ 30546.2-98 (пункт 4.19) в одном из следующих мест:
- на платформе вибростенда рядом с одной из точек крепления арматуры, если изделие крепят непосредственно на платформе;
- на технологической оснастке (переходной раме), если арматуру крепят на оснастку.
Допускается выбирать контрольную точку на платформе вибростенда, если средства крепления технологической оснастки к платформе обеспечивают передачу сейсмических воздействий от платформы к оснастке с минимальными искажениями, при этом значение отклонения ускорения в месте крепления арматуры к оснастке должно быть не более +/- 25% от значения ускорения в контрольной точке.
Допускается по согласованию с заказчиком выбирать контрольную точку непосредственно на изделии при условии, что масса изделия не менее чем в 10 раз превышает массу измерительного преобразователя и жесткость изделия обеспечивает контроль с заданной точностью параметров воздействия.
4.13.3 В соответствии с ГОСТ 30546.2-98 (пункт 4.21) в контрольной точке допускаются следующие отклонения параметров испытательных режимов:
амплитуда перемещения | +/- 15% |
амплитуда ускорения | +/- 15% |
частота вибрации <1> на частотах до 35 Гц | +/- 0,5 Гц |
продолжительность воздействия | +/- 10% |
значение коэффициента нелинейных искажений по ускорению в диапазоне частот выше 20 Гц | не более 25% |
значение амплитуды ускорения в направлении, перпендикулярном к основному направлению вибрации, измеренное в контрольной точке | не более 25% от значения амплитуды ускорения в основном направлении |
Примечания
1 Допускается значение коэффициента нелинейных искажений более 25% в отдельных поддиапазонах частот, при этом частоты гармоник, создающие нелинейные искажения более 25%, не должны приходиться на резонансную область частот изделия.
2 Допускается значение поперечных составляющих более 25% в отдельных поддиапазонах частот, не приходящихся на резонансную область частот изделий.
--------------------------------
<1> При испытаниях методом фиксированных частот.
Подписаться на обновления