2.3. Требования к конструкции и основным техническим характеристикам арматуры
2.3.1. Арматура должна разрабатываться с учетом рабочих сред из следующего ряда параметров:
Расчетное давление Р , МПа: 0,0035 (абс.); 0,1; 0,16; 1,0;
р
1,6; 2,5; 4,0; 6,0; 8,6; 11,0; 12,0; 14,0; 16,0; 18,0; 20,0; 25,0
Расчетная температура Т , °С: 150, 200, 250, 275, 300, 350,
р
400, 450, 500, 550.
Конкретные значения Р и Т должны задаваться в ТЗ и
р р
указываться в ТУ. При подготовке ТЗ на разработку конкретного
типа арматуры необходимо руководствоваться Приложением 2.
Для задвижек, кранов, клапанов регулирующих, клапанов запорных
сильфонных, обратной арматуры значения Р и Т должны задаваться с
р р
учетом рекомендаций, приведенных в Приложении 3.
2.3.2. Основные технические данные и характеристики арматуры должны быть представлены в ТУ для каждого изделия по форме таблиц в Приложении 4. В ТУ должен быть приведен перечень нормативных документов, на основании которых производится проектирование, изготовление и эксплуатация арматуры АС.
В ТЗ и ТУ на арматуру могут содержаться требования, отличные от требований настоящего документа, согласованные с эксплуатирующей организацией.
2.3.3. Арматура должна быть пригодна для эксплуатации при воздействии на нее одной или нескольких рабочих сред, указанных в Приложении 1, и окружающей среды, параметры которой приведены в табл. 3, 4, 5. В ТЗ и ТУ должны указываться конкретные рабочие среды.
2.3.4. В ТЗ и ТУ на арматуру должны быть указаны режимы изменения параметров рабочей среды. При отсутствии конкретных указаний параметров режимов для арматуры I контура АС с ВВЭР и на арматуру АС с РБМК следует руководствоваться Приложением 5.
Арматура АС с реакторами ЭГП, II контура АС с ректорами ВВЭР и III контура АС с реакторами БН должна сохранять свою работоспособность при скоростях разогрева и охлаждения среды до 150 °С/ч (не менее 2000 циклов разогрева и охлаждения), если иное не указано в ТЗ и ТУ.
2.3.5. При разработке конструкции проточной части запорной и обратной арматуры должны быть приняты решения, обеспечивающие наименьшие коэффициент сопротивления и уровень шума (без учета шума привода) при полном открытии запорного органа. Коэффициент сопротивления должен быть назначен в ТЗ, определен экспериментально и указан в ТУ. Коэффициент сопротивления при полностью открытом затворе арматуры не должен превышать значений, указанных в табл. 2.
Таблица 2
ВЕЛИЧИНА КОЭФФИЦИЕНТА СОПРОТИВЛЕНИЯ
┌──────────────────────────────────────┬─────────────────────────┐ │ Тип арматуры │ Коэффициент │ │ │ сопротивления, дзета │ ├──────────────────────────────────────┼─────────────────────────┤ │Задвижка │дзета <= 1,0 для DN > 200│ │ │дзета <= 1,5 для DN <= │ │ │200 │ ├──────────────────────────────────────┼─────────────────────────┤ │Затвор (в т.ч. гермоклапан, обратный │дзета <= 3,0 │ │затвор) │ │ ├───────┬──────────────────┬───────────┼─────────────────────────┤ │Клапан:│запорный, запорно-│сильфонный │подача среды под золотник│ │ │регулирующий, │ │дзета <= 5,5 для DN > 50 │ │ │запорно- │ │дзета <= 7,5 для DN <= 50│ │ │дроссельный │ │подача среды на золотник │ │ │ │ │дзета <= 7,0 для DN > 50 │ │ │ │ │дзета <= 9,0 для DN <= 50│ │ │ ├───────────┼─────────────────────────┤ │ │ │сальниковый│дзета <= 7,0 │ │ ├──────────────────┴───────────┼─────────────────────────┤ │ │быстродействующий отсечной │дзета <= 1,5 для DN > 150│ │ ├──────────────────────────────┼─────────────────────────┤ │ │КИП │дзета <= 150 │ ├───────┴──────────────────────────────┼─────────────────────────┤ │Кран │дзета <= 0,5 │ ├──────────────────────────────────────┼─────────────────────────┤ │Обратный клапан │дзета <= 6,0 │ ├──────────────────────────────────────┴─────────────────────────┤ │Величины коэффициентов сопротивления определяются для DN без │ │учета конкретных размеров присоединяемых патрубков │ └────────────────────────────────────────────────────────────────┘
2.3.6. Если в ТЗ и ТУ не указано другое, арматура должна быть работоспособна в течение всего срока службы при следующих скоростях рабочей среды в трубопроводе на входе в арматуру.
2.3.6.1. Вода:
- до 5 м/с в номинальном режиме;
- до 7,5 м/с в течение 1000 ч за срок службы;
- до 25 м/с в трубопроводе на выходе из арматуры в течение 10 ч/год для арматуры САОЗ и систем аварийного охлаждения реактора, что оговаривается в ТЗ и ТУ.
2.3.6.2. Пар и газ:
- до 60 м/с в номинальном режиме;
- до 100 м/с в течение 1000 ч за срок службы.
Степень открытия регулирующей и дроссельно-регулирующей арматуры при повышенных скоростях рабочей среды должна оговариваться в ТУ на конкретный тип арматуры.
2.3.7. Арматура должна присоединяться к оборудованию и трубопроводам сваркой, если в ТЗ и/или ТУ не указано иное. Предохранительную арматуру допускается присоединять к оборудованию и трубопроводам фланцами и ниппелями, а гермоклапаны - фланцами. Размеры и форма разделки кромок трубопроводов, привариваемых к арматуре, установлены в Приложении 6.
2.3.8. Герметичность
2.3.8.1. Герметичность затвора обратной арматуры должна определяться при испытании водой рабочим давлением при температуре 20 +/- 10 °С. Если в ТЗ и ТУ не оговорено иное, то величина протечек не должна превышать:
- 3 куб. см/мин. для DN <= 100;
- 7 куб. см/мин. для 100 < DN <= 200;
- 12 куб. см/мин. для 200 < DN <= 300;
- 25 куб. см/мин. для 300 < DN <= 800.
Данные нормы герметичности должны подтверждаться при приемосдаточных испытаниях.
Величина протечек также должна быть определена при наименьшем из указанного диапазона эксплуатационных давлений и внесена в ТУ и в паспорт арматуры. При отсутствии определенности с величиной наименьшего давления испытания должны проводиться при давлении +0,1 0,5 МПа.
Необходимость испытаний на воздухе и конкретные значения испытательных давлений и протечек должны быть указаны в ТЗ и/или ТУ.
2.3.8.2. Протечки в затворе предохранительной арматуры должны указываться в ТЗ, ТУ и уточняться по результатам испытаний опытных образцов.
2.3.8.3. Относительная протечка среды в затворе регулирующей арматуры должна устанавливаться согласно требованиям НД при закрытом затворе и максимальном перепаде давления. Класс герметичности должен устанавливаться разработчиком проекта АС.
2.3.8.4. Для двух и более седельных клапанов величины протечек должны определяться по результатам испытаний опытных образцов.
2.3.8.5. Герметичность затвора запорной, быстродействующей запорной и отсечной арматуры групп А, В, С по ПУБЭ должна устанавливаться для DN < 300 соответственно по классам А, В или С нормативного документа "Арматура трубопроводная запорная. Нормы герметичности затворов", а для DN > 300 и для запорной арматуры с ЭМП независимо от DN - соответственно по классам В, С или D указанного документа.
При несовпадении входного и выходного условных диаметров допустимые протечки следует определять по выходному патрубку.
2.3.8.6. Для прямоточных клапанов гидровыгрузки допускаются протечки в затворе до 1 л/ч.
2.3.8.7. Протечки через сальниковое уплотнение в окружающую среду не допускаются.
2.3.8.8. При отсутствии в ТЗ и/или ТУ требований к герметичности в процессе эксплуатации величины протечек при приемочных испытаниях после наработки ресурса по пункту 4.2.1 не должны превышать указанных в пунктах 2.3.8.1, 2.3.8.3, 2.3.8.5, 2.3.8.6 более чем в десять раз.
2.3.9. Уровень звукового давления при работе арматуры не должен превышать уровня, приведенного в ТЗ. При отсутствии таких указаний уровень звукового давления при работе арматуры (без учета шума привода) не должен превышать 80 дБ на расстоянии 2 м от ее наружного контура. Для запорной арматуры уровень звукового давления должен измеряться в ее открытом состоянии; для регулирующей и обратной арматуры уровень звукового давления должен измеряться без учета работы в начальной ее стадии в режиме дросселирования (около 10% хода запорного органа из положения "закрыто"). Уровень звукового давления измеряется на опытных образцах при приемочных испытаниях и при необходимости - при эксплуатации действующей арматуры. Для предохранительных клапанов (и ИПУ) уровень звукового давления не нормируется.
2.3.10. Арматура, внутренние поверхности которой контактируют с радиоактивными средами, должна допускать промывку внутренних и наружных поверхностей дезактивирующими растворами с последующим опорожнением объема арматуры. При наружной дезактивации должно обеспечиваться максимально возможное удаление (стекание) применяемых растворов.
Материалы арматуры и комплектующих изделий, а также их защитные покрытия, должны быть коррозионно-стойкими к дезактивирующим растворам, указанным в Приложении 7.
2.3.11. Погружение электрооборудования, датчиков и пневмораспределителей в ванны с дезактивирующими растворами не допускается. Режимы наружной дезактивации электрооборудования устанавливаются в ТУ на него и в ТУ на арматуру.
2.3.12. Для арматуры с ручным приводом величина усилия на маховике не должна превышать:
- 295 Н - при перемещении запорного органа;
- 735 Н - при отрыве запорного органа и дожатии при условии, что открытие и закрытие его не должны производиться чаще, чем один раз в сутки, за исключением арматуры, закрываемой до упора с использованием инерции маховика.
2.3.13. Для арматуры с сальниковым уплотнением, устанавливаемой на оборудовании и трубопроводах с радиоактивной рабочей средой, при наличии требования эксплуатирующей организации, должен быть предусмотрен отвод протечек из межсальникового пространства в систему с давлением в пределах 0,09 - 0,15 МПа. Допускается повышение давления до 0,6 МПа один раз в год продолжительностью 1 ч. Диаметр штуцера для отвода протечек DN = 10 (под трубу 14 x 2). Это требование не должно распространяться на сальниковые клапаны КИП. Давление снаружи сальникового уплотнения указано в пунктах 2.4.1 - 2.4.4.
2.3.14. При исчезновении электропитания запорный орган арматуры с приводом от электродвигателя не должен менять своего положения. Арматура с ЭМП должна приходить в исходное состояние (открытое или закрытое). Исполнение арматуры с ЭМП должно оговариваться в ТЗ и указываться в ТУ. Арматура, предназначенная для установки в системах безопасности, должна сохранять свое положение в случае исчезновения электропитания не менее чем на 24 ч.
2.3.15. Вращение маховика по часовой стрелке должно соответствовать закрытию арматуры.
2.3.16. Для арматуры с электроприводом ограничитель момента с целью обеспечения герметичности затвора должен настраиваться по значению, указанному в ТУ в соответствующей таблице, выполненной по форме Приложения 4.
2.3.17. Расчеты на прочность корпусных деталей арматуры должны быть выполнены с учетом механических нагрузок и температурных воздействий, соответствующих расчетным режимам НЭ и ННЭ. Нагрузки, передающиеся от трубопроводов, должны определяться согласно рекомендациям Приложения 8 и указываться в ТУ. Расчеты на прочность должны выполняться в соответствии с требованиями федеральных норм и правил, регламентирующих проведение расчетов на прочность оборудования и трубопроводов АЭУ.
2.3.18. Арматура не должна терять герметичности по отношению к внешней среде при отказе отключающих устройств привода в любом положении запорного органа арматуры.
2.3.19. Арматура должна быть ремонтопригодна без вырезки из трубопроводов. Требование не распространяется на неразборные конструкции обратных затворов, используемые при ремонте арматуры.
2.3.20. Требуемое время закрытия (открытия) арматуры должно указываться в ТЗ, и, окончательно, в ТУ - по результатам испытаний. Если в ТЗ не указано иное, то оно не должно превышать:
- 10 с - для быстродействующей арматуры с электроприводом и пневмоприводом (кроме быстродействующих запорно-отсечных клапанов и арматуры, входящей в состав быстродействующей редукционной установки);
- 60 с - для клапанов с электроприводом;
- 5 с - для клапанов с ЭМП DN < 100;
- 10 с - для клапанов с ЭМП DN > 100;
- 1,5 мин. - для задвижек, кранов 50 <= DN <= 400;
- 3,0 мин. - для задвижек, кранов DN > 400;
- согласно требованиям пункта 2.3.33.1 - для предохранительной арматуры.
2.3.21. В ТУ должны быть приведены сборочные чертежи (со спецификацией) арматуры с указанием габаритных размеров (включая монтажные размеры), присоединительных размеров, эскизов разделки кромки, типа шва, мест крепления к строительным конструкциям и допустимых нагрузок на места крепления. Габаритные размеры арматуры представлены в Приложении 9. По типам арматуры, не указанным в Приложении 9, габаритные и присоединительные размеры должны согласовываться с эксплуатирующей организацией.
2.3.22. Вновь разрабатываемая арматура и комплектующие устройства должны быть вибростойки в диапазоне частот от 5 до 100 Гц при действии вибрационных нагрузок по двум направлениям с ускорением до 0,1 g и с амплитудой колебаний до 50 мкм, причем одно из направлений воздействия совпадает с осью трубопровода. В ТУ на регулирующую и запорно-дроссельную арматуру, подверженную вибрациям от потока рабочей среды, должен быть указан допустимый минимальный уровень открытия и максимально допустимый перепад давления. Вибростойкость должна подтверждаться расчетным и (или) экспериментальным путем. Требования по вибростойкости могут быть повышены эксплуатирующей организацией. Уровень вибраций при эксплуатации не должен превышать указанных в этом пункте значений.
2.3.23. Для арматуры, находящейся в контакте с двухфазной и вскипающей средами, должно быть предусмотрено применение покрытий и/или других конструктивных мероприятий по защите корпуса и внутрикорпусных деталей арматуры, а также прилегающих участков трубопроводов от эрозионного износа. Требования к защите от эрозионного износа должны быть указаны в ТЗ и/или ТУ. В ТУ на регулирующую арматуру и в руководстве по эксплуатации должны быть указаны условия, обеспечивающие бескавитационный режим работы.
2.3.24. Обратная арматура должна возвращаться в исходное состояние при прекращении движения среды в прямом направлении и открываться при перепаде давления не более 0,03 МПа (фактический перепад давления должен быть определен при испытании опытных образцов).
2.3.25. Требования к дистанционной сигнализации положения рабочего органа арматуры.
2.3.25.1. Сигнализация на щитах управления крайних положений запорного органа запорной арматуре с электроприводом должна осуществляться датчиками положения (концевыми выключателями), входящими в электропривод. Для арматуры других типов необходимость установки датчиков должна указываться в ТЗ.
2.3.25.2. Арматура с классификационным обозначением 1А, 2ВII, 2ВIII, у которой непредусмотренное перемещение запорных органов может привести к последствиям, влияющим на безопасность АС, должна иметь устройство для формирования сигнала о положении затвора для информационно-вычислительной системы во всем диапазоне хода арматуры, что должно быть оговорено при выдаче ТЗ или согласовании ТУ.
2.3.26. Требования к диагностированию
2.3.26.1. Вновь разрабатываемая арматура по требованию эксплуатирующей организации должна иметь встроенные и (или) быть приспособленной для подключения внешних средств технического диагностирования для непрерывного или периодического контроля технического состояния (в том числе - состояния внутренних поверхностей). К классификационному обозначению арматуры, оснащенной встроенными средствами технического диагностирования, должна добавляться буква "D". В паспорте на изделие изготовитель должен указывать предельные значения диагностических параметров.
2.3.26.2. Перечень потенциально возможных отказов, на которые рекомендуется ориентировать методы и средства диагностирования технического состояния арматуры, приведен в Приложении 10.
2.3.26.3. В ТУ, паспорте и РЭ должны быть указаны наличие или отсутствие встроенных средств и/или возможность подключения внешних средств технического диагностирования.
2.3.26.4. При применении технических средств диагностирования руководство по эксплуатации должно содержать перечень диагностических параметров, методов и технических средств, а также периодичность диагностирования арматуры.
2.3.27. Запорная, регулирующая и быстродействующая отсечная арматура DN <= 50 должна допускать ее установку на трубопроводе в любом положении, DN > 50 - в любом положении в верхней полусфере относительно горизонтальной плоскости (в том числе в горизонтальном положении), рекомендуемое положение - вертикальное. Арматура с ручным приводом должна допускать установку в любом положении.
Обратные затворы должны сохранять работоспособность при отклонении на +/- 3° от предусмотренного в КД положения. Требования к ориентации предохранительной арматуры должны согласовываться с эксплуатирующей организацией.
2.3.28. Запорная арматура, кроме арматуры с ЭМП и устанавливаемой под оболочкой, должна иметь местный указатель крайних положений запорного органа. Необходимость установки местного указателя крайних положений запорного органа для других типов арматуры, для запорной арматуры с ЭМП и устанавливаемой под оболочкой, должна определяться в ТЗ и/или в ТУ.
2.3.29. Запорная арматура, кроме запорной арматуры с ЭМП, должна быть разработана на полный рабочий перепад давления при двусторонней подаче среды. Запорные клапаны с ЭМП должны быть разработаны на полный перепад при односторонней подаче среды. Если в ТЗ и ТУ нет указаний на предпочтительную подачу среды, запорная арматура с ЭМП разрабатывается на полный перепад давления при подаче среды "на золотник". Допустимый перепад давления для арматуры с ЭМП при обратной подаче среды должен указываться в ТЗ и ТУ.
2.3.30. Задвижки должны иметь возможность заполнения полости водой при закрытом положении затвора для обеспечения герметичности и иметь возможность защиты от недопустимого повышения давления в полости в процессе разогрева при закрытом затворе. Требования к герметичности затвора должны оговариваться в ТЗ и ТУ. Задвижки и краны, предназначенные для работы в вакууме, должны иметь исполнение, обеспечивающее герметичность относительно внешней среды и затвора при давлении до 0,0035 МПа (абс.).
2.3.31. Необходимость установки замковых устройств, исключающих несанкционированное открытие или закрытие запорной арматуры, должна оговариваться в ТЗ.
2.3.32. Для запорной арматуры с верхним уплотнением ограничитель момента привода должен иметь возможность настраиваться на величину момента, обеспечивающего герметичность верхнего уплотнения, что должно быть указано в ТУ.
2.3.33. Требования к предохранительной арматуре
2.3.33.1. Конструкция предохранительной арматуры должна обеспечивать:
- возможность точной настройки ее в пределах +/- 7% от рабочего давления;
- защиту от несанкционированного изменения регулировки;
- время открытия (закрытия) клапанов с механизированным приводом, если в ТЗ не указано другое, не более: на открытие - 2 с, на закрытие - 5 с от момента подачи сигнала;
- стабильность характеристик пружин, входящих в состав предохранительного клапана, такую, чтобы поднастройка их не требовалась чаще одного раза в два года;
- крепление корпусов и подводящих (отводящих) патрубков, которое должно быть рассчитано с учетом как требований пункта 3.1.12, так и динамических усилий, возникающих при срабатывании предохранительных клапанов.
Применение сальниковых уплотнений штока для предохранительной арматуры, имеющей классификационное обозначение 1А, 2ВIIа, 2ВIIв, не допускается.
2.3.33.2. Управляемые предохранительные клапаны, использующие внешний источник энергии, должны иметь не менее двух независимых друг от друга цепей управления с отдельными измерительными устройствами. Места расположения источников сигналов управления должны быть пространственно разнесены так, чтобы при внешнем воздействии исключить одновременное повреждение двух мест подвода. Для управляемых клапанов, в которых исчезновение энергии от внешнего источника не вызывает открывающего их сигнала, следует применять не менее трех независимых друг от друга цепей управления с отдельными измерительными устройствами и органами управления. Любая из цепей управления должна быть спроектирована и изготовлена так, чтобы клапан срабатывал правильно при повреждении или отключении одной из цепей управления, и имелась возможность ее проверки во время эксплуатации без срабатывания клапана.
2.3.33.3. ИПУ должны выполнять функцию защиты без подвода энергии извне (пассивный принцип). Импульсные клапаны могут служить также и для выполнения функций дистанционного управления главным клапаном при опробованиях, принудительном снижении давления в защищаемом оборудовании (с указанием в ТЗ и/или в ТУ времени срабатывания ИПУ и предельно-достижимой величины снижения давления). В конструкции ИПУ должно быть предусмотрено устройство для удержания затвора ИК в закрытом состоянии при гидравлических испытаниях защищаемого оборудования или трубопроводов. Это устройство должно иметь местный или дистанционный указатель (сигнализатор) заблокированности ИК. В случаях, если ИК имеют постоянно включенную дополнительную обмотку на закрытие, в схемах управления ИК должно быть предусмотрено резервирование цепей управления с отдельными измерительными устройствами.
Конструкцией ИПУ должны быть предусмотрены меры по предотвращению открытия ГК в результате протечек в ИК.
Импульсные линии и линии управления ИПУ должны быть по возможности короткими, а их внутренний диаметр, включая внутренний диаметр седла ИК, должен быть не менее 15 мм и не менее диаметра соответствующего штуцера ИК.