ГОСТ 6134-2007: методы испытаний динамических насосов

Стандарт введён приказом Ростехрегулирования от 5 декабря 2007 года № 351-ст взамен ГОСТ 6134-87 и модифицирован по отношению к ИСО 9906:1999 «Насосы ротодинамические. Гидравлические характеристики при приёмочных испытаниях. Классы 1 и 2». По каталогу files.stroyinf.ru он действует. Цитаты взяты из текста стандарта, и номера пунктов ниже даны по нему.

Стандарт касается гидравлики насоса, конструкцию он не нормирует

Область применения: динамические насосы любых размеров и назначения, центробежные, осевые и центробежно-осевые, а также агрегаты и установки на их базе с любым приводом. Методы рассчитаны на жидкости, близкие к чистой холодной воде. Конструкцию деталей насоса и их механические свойства стандарт прямо исключает из своей области.

Для заказчика уплотнений это важное ограничение. ГОСТ 6134-2007 не скажет, какой материал кольца или пары трения выбрать, но скажет, как и при каких условиях насос с этими деталями проверяют на стенде. Требования к конструкции и безопасности уплотнений берут из других документов: общие из ГОСТ 31839-2012 о безопасности насосов, для нефтегазовых насосов из ГОСТ 32601 и ГОСТ 32600.

Утечка через уплотнение вала не входит в подачу

Определение массовой подачи в пункте 3.1.7 содержит примечание: в подачу не входят утечки насоса на разгрузку осевых сил, на охлаждение опор и через уплотнение вала. Протечки через фитинги и внутренние протечки утечками не считаются и в подачу тоже не включаются. Поэтому при измерении подачи на выходе стенда то, что ушло через торцовое уплотнение или сальник, уже потеряно для подачи, но не для насоса.

Пример, условные данные: насос с сальниковой набивкой при подаче 50 м³/ч теряет через сальник 0,5 л/ч. На подачу это не влияет, она меряется в выходном сечении, а на внешнюю утечку как отдельный показатель влияет напрямую. Если же сальник пропускает литры в минуту, это уже признак износа набивки или втулки, и испытание на этом останавливают до устранения.

Нагрев уплотнений и наружные утечки контролируют на каждом испытании

Пункт 5.1.3 требует в ходе испытаний контролировать нагрев уплотнений и подшипников, наружные утечки жидкости или воздуха и вибрацию. Это дополнительная проверка, которая сопровождает основные гидравлические измерения. Температуру наружных поверхностей по пункту 12.3 меряют термометрами или датчиками в местах, указанных в документации, с погрешностью не больше 3 °C.

Пункт 5.1.5 перечисляет показатели, которые стандарт умеет определять, и среди показателей эффективности и конструктивных прямо называет внешнюю утечку. При сертификационных испытаниях пункт 5.1.10 требует проверять все параметры безопасности, в том числе показатели внешней утечки. Для насосного агрегата, где двигатель не входит в конструкцию насоса, внешнюю утечку определяют только для насоса.

Внешнюю утечку меряют мерным сосудом

Пункт 12.6 описывает метод. Расход внешней утечки через уплотнения определяют по объёму утечки за время мерным сосудом с делениями или по массе утечки с учётом плотности жидкости при данной температуре. Погрешность определения не должна превышать ±5 %. Измеряют на номинальном режиме или на границах рекомендуемой области с пределом не больше ±10 %, а по согласованию с потребителем на одном режиме не меньше трёх раз при стабильной работе.

Пример, условные данные: за 5 минут в мерный сосуд набралось 30 мл, утечка 6 мл/мин, погрешность ±0,3 мл/мин. Если в ТУ на насос допустимая внешняя утечка через торцовое уплотнение задана, например, 3 мл/мин, такой насос испытание не проходит. Новое уплотнение после приработки обычно даёт меньше, поэтому измерение повторяют после выхода на стабильный режим.

Как ГОСТ 6134 проверяет уплотнения насоса?

ГОСТ 6134-2007 проверяет уплотнения насоса косвенно, через внешнюю утечку и нагрев узла. При испытаниях по пункту 5.1.3 контролируют нагрев уплотнений и наружные утечки, а внешнюю утечку по пункту 12.6 измеряют мерным сосудом или взвешиванием с погрешностью до ±5 % на номинальном или граничных режимах. Допустимое значение утечки задают ТУ на насос, стандарт задаёт только метод измерения.

Стенд работает на холодной воде до 40 °C

Таблица 5.4 определяет чистую холодную воду: температура не выше 40 °C, вязкость не больше 1,75·10⁻⁶ м²/с, плотность не больше 1050 кг/м³, взвешенные частицы не больше 2,5 кг/м³, растворённые твёрдые не больше 50 кг/м³. Для других жидкостей таблица 5.5 задаёт пределы, а за ними испытания идут по программе и методике с пересчётом результатов. Кавитационные испытания без особого соглашения проводят на чистой холодной воде.

Для уплотнений это означает разницу между стендом и эксплуатацией. На стенде торцовое уплотнение работает на холодной чистой воде, а в цехе на горячей среде, растворе или нефтепродукте. Материал вторичных колец, который прошёл стенд, не обязательно выдержит рабочую среду, поэтому его выбирают по ТУ насоса и рабочей жидкости, а стенд проверяет только сборку и утечку.

Регулировка подачи в уплотнение замораживается на время замера

Требование к стабильности режима в разделе 5 говорит: при повторных показаниях все положения задвижек, уровни воды, зажимы, регулирующие подачу в уплотнение, и подобные настройки должны оставаться неизменными. Это касается насосов с промывкой торцового уплотнения или с гидрозатвором сальника: если во время испытания подкрутили подачу затворной воды, результаты разных точек перестают быть сравнимыми.

Требования стандарта переносят в ТЗ на уплотнения насоса

Заводу-изготовителю насосов, который заказывает детали уплотнений серийно, удобно связать ТЗ с пунктами стандарта, по которым насос потом примут:

Отдельной строкой указывают, где данные ТУ, а где предположение: например, «рабочая среда 80 °C по ТУ, допустимая утечка не задана, принимаем по согласованию». Тогда при приёмке насоса по ГОСТ 6134 спор о норме утечки решён заранее.

Детали уплотнений насосов делают по чертежу и образцу

Протокол стендового испытания по ГОСТ 6134 полезен и при заказе запасных деталей: в нём уже записаны утечка, температура узла и режим. По этим данным изготовитель колец видит, в каких условиях деталь должна держать норму, и не гадает о режиме. Наша компания изготавливает кольца и прокладки по чертежу, эскизу, фото или образцу, от одной штуки при минимальной сумме заказа 9 000 ₽ с НДС.

В заявку переносят:

• выписку из протокола: утечка, режим замера, температура узла;
• марку насоса, рабочую среду и её температуру;
• чертёж детали для серии по чертежу или старую деталь для повтора по образцу;
• для кольца стандартного ряда его обозначение, для нестандартного сечения эскиз с размерами; сечения и материалы собраны в разделе уплотнительных колец.

Пару трения и пружины торцового уплотнения меняют по документации изготовителя насоса, а резиновые и фторопластовые кольца к нему заказывают отдельно.