Пресс для испытания предохранительных клапанов водяным давлением

Когда слышишь про пресс для испытания предохранительных клапанов водяным давлением, многие представляют себе просто мощный насос, систему труб и пару манометров. На деле, если так подходить, можно легко угробить и клапан, и получить недостоверные данные. Главная фишка — в создании плавного, абсолютно контролируемого роста давления, особенно в зоне срабатывания. Вода, а не воздух, — это уже правильно, безопаснее, да и для большинства водяных/паровых систем условия ближе к реальным. Но вот нюанс: та самая ?водяная система? должна быть без пузырей. Малейшая воздушная подушка — и индикация пошла вразнос, клапан может сработать с задержкой или рывком. Приходилось видеть, как люди неделями искали причину разброса в показаниях, а дело было в негерметичном соединении на всасе, подсасывавшем микроскопические пузырьки.

От теории к железу: что часто упускают из виду

Конструктивно, ключевой узел — это прецизионный плунжерный насос с плавной регулировкой скорости. Шнековые или поршневые насосы с прямым приводом от мотора не годятся — скачки давления неизбежны. Нужен привод с частотным преобразователем или сервоприводом. Мы на стендах АО Шанхай Цзэнсинь Электромеханические Технологии изначально использовали мотор-редукторы, но отказались в пользу сервосистем. Почему? При испытании малых клапанов, скажем, на 0.5 бар, шаг регулировки давления должен быть буквально 0.01 бар. Механика с редуктором не давала такой плавности, был гистерезис.

Второй момент — система сброса давления. Она должна быть не просто аварийной, а рабочей. После фиксации давления срабатывания клапана, нужно не просто сбросить давление, а сделать это так, чтобы не было гидроудара по обратному клапану в линии. Иначе ресурс испытательного стенда сам снижается. На нашем сайте zengxintech.ru в описании стендов это не всегда акцентируется, но в реальной эксплуатации это критично. Приходилось дорабатывать стандартные модели, устанавливая дополнительный демпфирующий ресивер и пропорциональный клапан сброса.

И третий — измерение. Два независимых канала измерения давления (испытательный и контрольный) — это must have. И манометры должны быть не общетехнические, а класса точности 0.4 или выше. Частая ошибка — ставят один точный датчик, а второй — для ?галочки?. А потом при поверке выясняется, что расхождение в показаниях приводит к тому, что клапан бракуется или, наоборот, принимается с нарушением допуска.

Из практики: случай с лабиринтным уплотнением

Был у нас опыт испытания предохранительных клапанов для тепловых сетей, с большим условным проходом — Ду100. Стандартный пресс для испытания предохранительных клапанов водяным давлением справлялся, но проблема была в подготовке. Клапан после ремонта, с новым лабиринтным уплотнением на штоке. Если подавать давление слишком быстро, вода не успевала ?продавить? это уплотнение, возникал перекос штока, и клапан подклинивал. В паспорте на стенд такой сценарий не описан.

Пришлось разрабатывать методику: сначала цикл ?прокачки? на низком давлении (около 10% от номинала) для приработки уплотнения, и только потом — основной цикл испытаний. Это увеличивало время на одно изделие, но зато гарантировало, что мы видим реальное давление срабатывания, а не артефакт от трения. Это тот случай, когда инструкция к оборудованию — лишь основа, а тонкости рождаются в цеху.

Кстати, о воде. Казалось бы, залил и работай. Но если испытываешь клапаны для пищевой промышленности или котельных с жесткими требованиями к воде, то обычная техническая вода может стать причиной брака. Остатки солей после испарения могут ?прикипеть? к седлу клапана. Поэтому в таких случаях мы перешли на дистиллированную воду, а контур сделали закрытым, с фильтром тонкой очистки. Это, конечно, удорожание, но клиенты, которые ценят точность, идут на это.

Интеграция данных и ?бумажный след?

Сегодня мало просто проверить давление срабатывания. Нужен протокол, график роста давления, фиксация момента начала подъема, момента срабатывания и момента перекрытия. Раньше это делал оператор, записывая в журнал. Человеческий фактор. Современные стенды, как те, что производит наша компания АО Шанхай Цзэнсинь Электромеханические Технологии, обязаны иметь встроенную систему сбора данных с возможностью выгрузки отчета. Но и тут есть подводные камни.

Например, как определить ?момент срабатывания? программно? По резкому падению давления? Но если клапан большой, а сливная линия узковата, падение будет плавным. Мы настраиваем алгоритм на анализ производной (скорости изменения давления). Порог этой производной подбирается эмпирически под разные типоразмеры клапанов. Это не та настройка, которую делают раз и навсегда при установке стенда.

Еще один момент — калибровка. Датчики давления нужно регулярно поверять. И хорошо, если в конструкции стенда предусмотрены отсечные краны для быстрого демонтажа датчика без слива всей системы. В некоторых наших ранних моделях этого не было, и процедура калибровки превращалась в многочасовой простой. Учли и исправили.

Не только предохранительные: универсальность стенда

Хотя наш фокус — пресс для испытания предохранительных клапанов водяным давлением, тот же самый стенд, с небольшими адаптерами, отлично подходит для испытания на герметичность запорной арматуры — задвижек, шаровых кранов. Просто меняется программа испытаний: вместо плавного роста до срабатывания — выдержка под давлением в течение времени. Но здесь важно понимать, что для таких испытаний часто нужно давление выше, чем давление срабатывания предохранительного клапана. Поэтому при заказе стенда нужно заранее закладывать запас по максимальному давлению, если планируется универсальное использование.

Мы как производитель видим, что многие заказчики сначала экономят, берут стенд под конкретную задачу, а потом через год просят его модернизировать. Часто это дороже, чем изначально взять более производительную модель. На zengxintech.ru мы стараемся отразить эту мысль в консультациях, но не все прислушиваются, к сожалению.

В заключение скажу, что хороший испытательный пресс — это не просто агрегат из каталога. Это инструмент, который требует понимания физики процесса и тонкой настройки под конкретные задачи. Даже имея надежное оборудование от проверенного производителя, как наша компания, являющаяся ведущим производителем испытательных стендов для клапанов в Китае, нужно быть готовым к тому, что под каждый новый тип клапана может потребоваться своя ?танцовка с бубном? в настройках. И в этом нет ничего страшного — это и есть нормальная инженерная работа.