Главная » Статьи

Обеспечение единства испытаний трубопроводной арматуры (ТА) является критически важным условием для достижения требуемого уровня качества и безопасности продукции. Единство испытаний — это комплекс мероприятий, направленных на достижение необходимой точности, воспроизводимости и достоверности результатов (согласно РД 50-286). Технической основой этого единства служат поверенные средства измерений, а также само испытательное оборудование (ИО).

Технический уровень ИО во многом определяется методологией его конструирования, в основу которой заложены принципы, определяющие логическую последовательность проектирования. Соблюдение этих принципов позволяет избежать фундаментальных ошибок и создать оборудование, обеспечивающее высокую достоверность оценки качества ТА.

Принцип системности исходных данных

Производство ТА характеризуется большим объемом разнообразных испытаний. Достоверность оценки качества зависит от степени подобия модельных воздействий, реализуемых на ИО, по отношению к реальным эксплуатационным условиям. Для достижения высокой степени подобия требуется, чтобы исходные данные для проектирования ИО отвечали требованиям системности.

Суть требований системности заключается в выявлении всего многообразия входных и выходных параметров объекта испытаний, а также внутренних и внешних воздействий. Эти элементы должны быть подчинены общей структуре целесообразно действующей системы. Важна не только полнота установленных параметров, но и сущность связей между ними.

Для проектирования стендового оборудования эти требования трансформируются в конкретные группы исходных данных:

1. Конструктивные параметры. Габаритные, установочные и присоединительные размеры, вес, места базирования и закрепления арматуры в эксплуатационных системах.
2. Методическая документация. Полный набор технологических приемов и регламентов по ведению испытаний ТА.
3. Показатели качества. Полный состав показателей с четкой дифференциацией на статические и динамические, включая их номинальные значения и допустимый диапазон рассеивания.
4. Входные параметры. Полный состав входных параметров для каждого показателя качества, их номинальные значения и допустимый диапазон рассеивания.
5. Воздействия. Полный состав и структура внутренних и внешних воздействий, а также характер их влияния на объект испытаний в реальных условиях.

Эти данные позволяют создать целостную картину функционирования арматуры, что необходимо для функционального восприятия задания на проектирование.

Принцип дифференциации воздействий

В реальных условиях на ТА действует множество факторов (внешних и внутренних), однако простое деление не позволяет оценить их по управляемости и степени вредности. Это критично как для процесса испытаний, так и для конструктивно-технологических мероприятий по повышению качества.

При проектировании ИО все воздействия объединяются в две группы, отражающие возможность управления ими и характер возмущений:

1. Управляющие воздействия. Параметры и факторы, которыми можно управлять в процессе испытаний или эксплуатации (например, температура T, рабочее давление pр, крутящий момент Mкр, скорость среды Vср). Каждый из этих параметров должен иметь номинальное значение и диапазон поля рассеивания. Управление рассматривается широко, включая возможность влияния на входные параметры объекта.
2. Возмущающие воздействия. Параметры и факторы, которыми невозможно управлять в процессе эксплуатации и которые оказывают возмущающее влияние на объект испытаний. Эти воздействия, воспроизводимые в испытательной системе (например, конструктивная форма КД, силы сжатия Fсж, растяжения Fраст), могут быть частично управляемыми для целей испытаний.

Наличие этих групп данных позволяет разработать принципиальные и функциональные схемы ИО и обосновать выбор масштаба моделирования испытаний.

Принцип полного метрологического обеспечения

Достоверность оценки качества ТА критически зависит от метрологического обеспечения. Оно имеет особое значение для входных параметров, поскольку они обладают высокой информативностью и определяют возможность достоверной оценки качества на важнейших стадиях жизненного цикла:

• Нормирование входных параметров как функциональных метрических параметров (ФМП).
• Оценка качества техпроцесса на основе измерений и анализа ФМП.
• Оценка влияния жесткости и условий монтажа на изменение ФМП.
• Оценка предельного использования элементов по предельному состоянию ФМП и корректировка ФМП для расширения запаса на эксплуатацию.

Соблюдение этого принципа требует от разработчиков ИО безусловного применения средств измерений для всех входных параметров, управляющих, возмущающих воздействий и выходных показателей качества. Средства измерений должны обеспечивать надежное измерение контролируемого параметра в диапазоне допустимых полей рассеивания. Отсутствие данных даже по одному параметру может снизить достоверность и привести к грубым ошибкам, выявляемым только в эксплуатации.

Принцип функциональной и иерархической предпочтительности

Порядок и объем испытаний ТА подчинены определенной иерархии, зависящей от ее структурного уровня (материал, соединение, деталь, узел, изделие в целом).

• Иерархическая предпочтительность. Прежде чем испытывать элемент более высокого иерархического уровня (например, узел), необходимо завершить испытания элемента низшего уровня (деталь, материал). При этом испытания элемента более высокого уровня более предпочтительны (например, испытание изделия в целом предпочтительнее, чем испытание узла отдельно).
• Функциональная предпочтительность. Испытания призваны оценить свойства продукции на этапе создания и гарантировать их реализацию в эксплуатации. Условия испытаний должны максимально приближаться к условиям соответствующего этапа существования. Условия последующего этапа предпочтительнее условий предшествующего: этап эксплуатации предпочтительнее этапа монтажа, а монтаж предпочтительнее оценки жесткости (сборки).

Выполнение этого принципа означает, что разработчики ИО должны рационально сочетать широту воспроизводимых воздействий (имитирующих эксплуатацию) с узконаправленным воспроизведением воздействий для обеспечения технологических условий производства. При этом предпочтительнее создавать оборудование для испытаний элементов более высокого иерархического уровня.

Принцип единства эксплуатационных, монтажных, испытательных баз и воздействий

Для повышения достоверности оценки показателей качества необходимо учитывать преемственность процессов изготовления, испытаний, монтажа и эксплуатации. Изменение назначения изделия описывается принципом инверсии.

Чтобы уменьшить погрешность испытаний, необходимо обеспечить тождественность процессов эксплуатации, монтажа и испытаний. Тождественность рассматривается с позиций общности установочных, монтажных, эксплуатационных баз и воздействий:

1. Установочные базы. Базы, используемые при испытаниях, должны совпадать с установочными базами при эксплуатации и монтаже.
2. Места приложения силовых воздействий. Места приложения внутренних и внешних силовых воздействий при испытаниях должны совпадать с местами их приложения при эксплуатации и монтаже.
3. Взаимодействие объекта и оборудования. Взаимодействие объекта испытаний и ИО необходимо учитывать как один из факторов внутреннего или внешнего воздействия.

Все рассмотренные принципы объединены единым функциональным подходом, который подчиняет методическую последовательность проектирования целям и задачам испытаний ТА. Эти методологические принципы являются основой для реализации логической последовательности проектирования оборудования в рамках проектных этапов, определенных ЕСКД и ЕСТД.

Источник:	Собственная информация
Учетная запись:	МашПорт.ru
Дата:	17.12.25

Опередить конкурентов Подключить ЛИДЕР бесплатно