НПБ 301-2001 => 6. методы испытаний. 6.1. общие положения. 6.2. проверка наличия и содержания технической документации. 6.3. проверка...

6. МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ

 

6.1. Общие положения

 

Целью испытаний является подтверждение соответствия дымососа требованиям настоящих норм.

Методы, указанные в данном разделе, распространяются на приемочные, периодические, квалификационные и сертификационные испытания.

 

6.2. Проверка наличия и содержания технической документации

 

Дымососы представляются на испытания с комплектом документации. Техническая документация должна быть на русском языке и включать в себя:

технические условия (для отечественных изделий);

руководство по эксплуатации и паспорт (либо документ, содержащий руководство по эксплуатации вместе с паспортом);

паспорта на покупные изделия (электродвигатель или двигатель внутреннего сгорания).

 

6.3. Проверка внешнего вида, комплектности и маркировки

 

6.3.1. При внешнем осмотре дымососов проверяют соответствие изделия и его комплектующих требованиям пп. 3.5.1, 3.5.2, 3.5.4, 3.5.5, 3.6.1-3.6.3, 3.7, 3.8, 4.

6.3.2. При внешнем осмотре визуально проверяют качество монтажа всех сборочных единиц, электропроводки, лакокрасочных покрытий, а также комплектность и маркировку.

6.3.3. Внешним осмотром также проверяют наличие рукояток для переноски.

Оценивают размещение органов управления (рычаги и кнопки включения и управления должны иметь защитные скобы либо располагаться таким образом, чтобы исключалось их случайное включение).

6.3.4. При массе дымососа более 30 кг визуально проверяют наличие колес для его транспортирования.

6.3.5. При осмотре пеногенераторной установки контролируют наличие крепежных и соединительных элементов. Удобство установки ПГУ проверяют пробным присоединением ее к дымососу. Данная операция должна проводиться без применения ключей. Весь крепеж осуществляется от руки.

 

6.4. Аэродинамические испытания

 

6.4.1. Стендовое оборудование и средства измерения

Стенд для проведения аэродинамических испытаний состоит из мерных воздуховодов (см. рисунки 1 и 2 приложения) с приемниками давления и дросселирующего устройства.

Давление воздушного потока измеряют манометрами (микроманометрами и т. д.), класс точности не ниже 1,0, с верхним пределом измерения до 1000 Па, с использованием комбинированных приемников давления по ГОСТ 12.3.018.

Атмосферное давление окружающей среды определяют барометром с пределами измерения от 84 до 106,7 кПа, погрешностью измерения ±6 %. Для измерения температуры воздуха используют термометры с пределами измерения от минус 20 до 40 °С, ценой деления 1 °С. Для измерения температуры газового потока на входе в дымосос следует применять термоэлектрические преобразователи (ТЭП), класс точности не ниже 2,5, с верхним пределом измерения 300 °С. Влажность окружающей среды измеряют психрометрическим гигрометром с погрешностью измерений не более ±106,7 Па. Скорость воздушного потока определяют анемометром, класс точности не ниже 2,5, и секундомером с верхним пределом измерения до 30 мин 30 с и погрешностью измерения ±0,2 с.

6.4.2. Измерение полного давления и определение объемной подачи по воздуху

Аэродинамические характеристики дымососа должны оцениваться по графикам зависимости статического Р_sv и полного Р_v давлений и объемной подачи по воздуху Q.

Все замеры проводят в условиях атмосферного воздуха при работе дымососа без рукавов.

При снятии аэродинамической характеристики к корпусу дымососа на входе и выходе пристыковывают мерные воздуховоды и проводят измерения полного статического и динамического давления. Объемную подачу Q, м³/ч, определяют по формуле

Q = 3600 × F × V_ср ,

где F - площадь поперечного сечения воздуховода, м²,

F = ,

где D - диаметр проточного сечения мерного воздуховода, м (измерять его следует металлической линейкой с верхним пределом измерения 1000 мм, точность измерения 1 мм).

Измерения средней скорости воздушного потока следует проводить одним из двух способов:

а) первый способ заключается в определении средней скорости воздушного потока по динамическому давлению потока.

Средняя скорость воздушного потока V_ср, м/с, определяется как среднее арифметическое значение скорости

V_ср = .

Скорость потока воздуха в i-й точке сечения V_i , м/с, при проведении испытаний рассчитывается по формуле

V_i = ,

где P_vd - динамическое давление в i-й точке сечения воздухо- вода, Па, P_vd = P_v - P_sv; g - ускорение свободного падения, g = 9,81, м/с²; g₀ - плотность воздуха при нормальных условиях, g₀ = 1,29 кг/м³; n - количество точек измерения давления; D - коэффициент, учитывающий влияние температуры окружающего воздуха и барометрического давления на подачу дымососа:

D ,

где t_a - температура окружающего воздуха во время испытаний, °С; Р_а - барометрическое давление окружающего воздуха, кПа.

Подключение микроманометров и комбинированных приемников давления для измерения полного P_v, статического P_sv и динамического P_vd давлений показано на рисунке 3 приложения.

Координаты точек последовательного размещения комбинированных приемников давления в мерном сечении воздуховода при измерении давлений показаны на рисунке 4 приложения;

б) второй способ определения средней скорости воздушного потока - измерение ее анемометром.

Анемометр располагают непосредственно на выходе из нагнетательного воздуховода за дроссельной задвижкой. После включения и достижения дымососом номинальных оборотов проводят измерения, включив секундомер. Показания анемометра во время испытаний фиксируют при установившемся режиме работы дымососа. Замер проводят в течение одной минуты, отсчитывая показания по шкале анемометра. Скорость потока воздуха определяют в соответствии с руководством по эксплуатации анемометра по графику перевода показаний анемометра в зависимости от числа делений прибора, приходящихся на одну секунду. Результаты замеров и обработки испытаний заносят в таблицу 4.

 

Таблица 4

 

Положение дросселя	Точка замера	Время замера Т	Скорость потока воздуха в i-й точке Vi	Средняя скорость потока воздуха Vср	Q = 3600 × F × Vср
-	-	с	м/с	м/с	м3/ч

 

6.4.3. Первый метод расчета средней скорости воздушного потока по динамическому давлению - более точный, поэтому его следует использовать при наиболее ответственных испытаниях, например приемочных и сертификационных.

6.4.4. Аэродинамическая характеристика дымососа строится по результатам его дросселирования при температуре окружающей среды и отображается в графическом виде (в координатах Р_v - Q и Р_sv - Q). Дроссельное устройство устанавливают на выходе из нагнетательного воздуховода. Специальной задвижкой дросселя прикрывают выходное отверстие воздуховода, начиная от полностью открытого состояния (объемная подача - максимальная) и заканчивая закрытым на 90 % (объемная подача близка к 0). При каждом положении задвижки дросселя замеряют полное статическое и динамическое давление и вычисляют объемную подачу по воздуху. Число различных положений задвижки, соответствующих различным режимам и точкам выстроенной характеристики, должно быть не менее десяти.

6.4.5. Результаты испытаний считаются положительными, если максимальная объемная подача и полное давление вентилятора, приведенные к нормальным условиям, не ниже указанных в таблице 1 настоящих норм.

 

6.5. Проверка соответствия гидропривода требованиям

 

6.5.1. Средства измерений и оборудование, используемые для измерения расхода и давления воды на привод гидротурбины, приведены на рисунке 5 приложения.

При проверке расхода и давления воды, подаваемой на турбину, давление воды на входе в турбину следует замерять манометром, класс точности не менее 1,6, с верхним пределом измерения 1,6 МПа. Расход воды при работе турбины определяют с помощью счетчика холодной воды с верхним пределом измерения не более 60 м³/ч, порогом чувствительности не более 0,25 м³/ч и механического секундомера с верхним пределом измерения 30 мин 30 с, погрешностью измерений ±0,2 с. Подпор воды на выходе из гидротурбины измеряют манометром, класс точности не менее 1,6, с верхним пределом измерения 1,0 МПа.

6.5.2. Воду от насосной установки под давлением 0,8-1,0 МПа (8,0-10 кг/см²) подают к турбине дымососа и отводят от нее по пожарным рукавам D_у 50 длиной не более 20 м. При этом напорная задвижка на насосной установке должна быть полностью открыта.

Расход воды на привод гидротурбины определяют по формуле

Q_в = ,

где Q_в - расход воды, м³/ч; W - объем воды по показаниям счетчика, м³; Т₂ - продолжительность замера расхода воды, с.

Продолжительность замера расхода воды должна составлять не менее 60 с. Расход воды на привод гидротурбины не должен превышать значения, приведенного в п. 11 таблицы 1 настоящих норм.

6.5.3. Наличие устройства для слива остатков воды из рабочей полости гидротурбины проверяют визуально при внешнем осмотре.

6.5.4. Утечку из гидротурбины через уплотнения подшипникового узла при работе дымососа проверяют методом сбора воды из специального дренажного отверстия в течение одной минуты в любую емкость вместимостью 250-300 см³ и измерения ее объема мерным цилиндром (по ГОСТ 1770) вместимостью 500 см³ с погрешностью измерения не более ±10 см³. Объем собранной жидкости не должен превышать 200 см³.

 

6.6. Проверка объемной подачи дымососа по пене, кратности пены и расхода раствора пенообразователя

 

6.6.1. Для проверки объемной подачи дымососа по пене используют следующее оборудование, средства измерения и материалы:

мерную емкость (бак) вместимостью (3,50 ±0,01) м³;

механический секундомер с верхним пределом измерения 30 мин 30 с, погрешностью измерений ±0,2 с;

мерный цилиндр, по ГОСТ 1770, с верхним пределом измерения 2,0 дм³, с погрешностью измерения не более ±0,01 дм³;

весы для статического взвешивания, по ГОСТ 29329, с верхним пределом взвешивания не более 150 кг, погрешностью взвешивания ±0,05 кг;

емкость вместимостью 8-10 л;

пенообразователи общего назначения типов ПО-6ТС, ТЭАС, ПО-3АИ, ПО-3НП.

6.6.2. Определение объемной подачи по пене

На дымосос, со стороны нагнетания, устанавливают пеногенераторную установку с рукавом для подачи пены. С помощью пожарного рукава ее соединяют с насосной установкой пожарного автомобиля. Насосная установка пожарного автомобиля должна подавать 6 %-й водный раствор пенообразователя под давлением 0,25 МПа. Давление следует контролировать по манометру насосной установки. После включения дымососа и достижения устойчивой работы при номинальных оборотах двигателя, наполнения пеной рукава пеногенераторной установки пену из рукава подают в мерную емкость (бак). Бак, для удобства сбора раствора пенообразователя, должен иметь в днище сливную пробку. Бак наполняют до краев (без горки) пеной. Моменты начала и окончания наполнения бака фиксируют секундомером. Объемную подачу по пене вычисляют по формуле

,

где V_П - объем пены в мерном баке, м³; Т - время наполнения мерного бака, с.

Результат испытания считается положительным, если полученное значение объемной подачи по пене не менее значения, указанного в п. 3 таблицы 1 настоящих норм.

6.6.3. Кратность пены определяют по формуле

К = ,

где V_р - объем водного раствора пенообразователя, дм³.

Объем водного раствора пенообразователя определяют после полного разрушения полученной пены. Раствор из бака через сливное отверстие переливают в другую емкость меньшей вместимости и измеряют мерным цилиндром. Более быстрый способ определения кратности пены - ее взвешивание. Объем водного раствора пенообразователя можно выразить через его массу и плотность:

V_p = ,

где r - плотность водного раствора пенообразователя, r @ 1 кг/дм³.

Таким образом, значение объема водного раствора пенообразователя, в дм³, равно значению массы пены, в кг. Тогда кратность определяют по формуле

К = .

Массу пены m, кг, определяют взвешиванием. Масса пены представляет собой разность двух величин: массы мерного бака, наполненного пеной, и пустого бака. Результат испытания считается положительным, если полученное значение кратности пены не менее значения, указанного в п. 3 таблицы 1 настоящих норм.

6.6.4. Расход раствора пенообразователя Q_p, дм³/мин, определяют по формуле

Q_p = ,

где V_p - объем раствора пенообразователя, полученный после разрушения пены, дм³; Т - время наполнения бака, с.

Результат испытания считается положительным, если полученное значение расхода раствора пенообразователя не более значения, указанного в п. 3.10.5 настоящих норм.

 

6.7. Проверка номинального диаметра рабочего проточного сечения дымососа

 

Диаметр рабочего проточного сечения дымососа определяют со стороны нагнетания воздуха. Измерять диаметр следует в трех плоскостях металлической линейкой, по ГОСТ 427, с верхним пределом измерения 1000 мм, ценой деления 1 мм. За результат принимают среднее арифметическое значение показателей, полученных при измерении. Результат испытания считается положительным, если значение диаметра входит в диапазон значений, указанных в п. 4 таблицы 1 настоящих норм.

 

6.8. Проверка массы дымососа

 

Массу дымососа, без рукавов и комплектующих изделий, проверяют на весах для статического взвешивания, по ГОСТ 29329, с верхним пределом взвешивания не более 100 кг, погрешностью взвешивания не более ±0,1 кг. Результат испытания считается положительным, если полученное значение массы не более значения, указанного в п. 8 таблицы 1 настоящих норм.

 

6.9. Проверка соответствия требованиям всасывающего и напорного рукавов

 

6.9.1. Длину рукавов проверяют с помощью рулетки с верхним пределом измерения 10 м, ценой деления не более 0,01 м.

6.9.2. Проверку длины всасывающего рукава, приведенного в транспортное положение, следует проводить измерением рулеткой, по ГОСТ 7502, с верхним пределом измерения 2 м, ценой деления не более 0,01 м. Рукав следует разместить на ровной твердой площадке, сжать вручную насколько возможно, затем его следует сложить “гармошкой”, после чего измерить его длину в сжатом состоянии. Результат считается положительным, если полученное значение не превышает 1/5 от значения, указанного в п. 9 таблицы 1 настоящих норм.

6.9.3. Угол сгиба всасывающего рукава проверяют методом пробного сгибания его на угол (90 ±5)°. Измеряют угол сгиба с помощью шаблона (рисунок 6 приложения). Поперечное сечение в месте сгиба измеряют с помощью рулетки с верхним пределом измерения 1 м, ценой деления 0,001 м.

6.9.4. Работоспособность рукавов при работе при температуре перемещаемой газовоздушной среды 200 °С проверяют при таких же условиях, как при испытаниях дымососа в соответствии с п. 6.10.6 настоящих норм.

 

6.10. Проверка стойкости дымососов к климатическим воздействиям

 

6.10.1. Оборудование и средства измерения:

камера холода и тепла с диапазоном рабочих температур от не выше минус 50 до не ниже 90 °С с отклонением температуры от нормированного значения не более ±2 °С;

наручные часы;

барометр с пределами измерения от 84 до 106,7 кПа, погрешностью измерения ±6 %.

6.10.2. Для проверки работоспособности дымососа после воздействия на него отрицательной (минус 40 °С) температуры, его помещают в камеру холода и тепла, снизив температуру в ней до минус (40 ±2) °С, и выдерживают при температуре минус (40 ±2) °С в течение одного часа, затем вынимают дымосос из камеры и проверяют объемную подачу по воздуху с замером скорости воздушного потока с помощью анемометра по п. 6.4.2 (способ “б”). Результат испытания считается положительным, если непосредственно после извлечения дымососа из камеры объемная подача не ниже значения, указанного в п. 1 таблицы 1 настоящих норм.

6.10.3. Для проверки работоспособности дымососа после воздействия на него температуры 60 °С его помещают в камеру холода и тепла (верхний предел измерения не ниже 90 °С и погрешность измерения не более ±2 °С) и выдерживают при температуре в камере (60 ±2) °С в течение одного часа. Затем вынимают дымосос из камеры и проверяют объемную подачу по воздуху с замером скорости воздушного потока с помощью анемометра по п. 6.4.2 (способ “б”). Результат испытания считается положительным, если непосредственно после извлечения дымососа из камеры объемная подача не ниже значения, указанного в п. 1 таблицы 1 настоящих норм.

6.10.4. Влагостойкость дымососа проверяют в камере тепла и влаги с погрешностью измерения влаги не более ±2 %. Дымосос помещают в камеру и выдерживают в течение 24 ч при температуре (35 ±3) °С, относительной влажности (98 ±2) %, атмосферном давлении в диапазоне 85,0-105,0 кПа. Затем вынимают из камеры и проверяют объемную подачу по воздуху с замером скорости воздушного потока с помощью анемометра по п. 6.4.2 (способ “б”). Результат испытания считается положительным, если непосредственно после извлечения дымососа из камеры объемная подача не менее значения, указанного в п. 1 таблицы 1.

6.10.5. Замеры скорости воздушного потока при испытаниях по пп. 6.10.2-6.10.4 проводят не позднее чем через 20 мин после выемки дымососа из камеры.

6.10.6. Проверку работоспособности дымососа при температуре перемещаемой газовоздушной среды 200 °С проводят в соответствии с методами испытания на огнестойкость вентиляторов по НПБ 253-98 (с поправкой на температуру).

Схема размещения оборудования при испытании показана на рисунке 7 приложения.

Нагрев воздуха при испытаниях следует проводить с помощью специальных горелок, установленных в камере сгорания. Дымосос включают после достижения в камере температуры 200 °С. Измерение температуры в местах замера давления производят термоэлектрическим преобразователем. Измерение давления и расчет объемной подачи по воздуху проводят в соответствии с п. 6.4. Результат испытания считается положительным, если дымосос в течение 30 мин работы не достигнет предельного состояния, а рукава сохранят свою целостность без сквозных прожогов с выбросом через них нагретых газов и дыма.

Предельные состояния дымососа:

объемная подача или давление дымососа, приведенные к нормальным условиям (барометрическое давление Р_н = 103,3 кПа, температура t_н = 20 °С), снижаются более чем на 30 % по сравнению с указанными в таблице 1 значениями. Объемную подачу следует контролировать в течение всего опыта в соответствии с п. 6.4;

произошло разрушение одного или нескольких узлов конструкции дымососа (подшипникового узла, редуктора, рабочего колеса, корпуса);

произошла деформация корпуса или рабочего колеса дымососа, в результате чего рабочее колесо стало цепляться за корпус дымососа либо биться об него.

 

6.11. Проверка дымососов на соответствие требованиям безопасности

 

6.11.1. Визуально при внешнем осмотре проверяется наличие:

мнемонических указателей направления потока воздуха и вращения рабочего колеса;

защитных решеток на входе и выходе корпуса дымососа;

заземления.

6.11.2. Для дымососов с электроприводом степень защиты электродвигателя проверяется в соответствии с ГОСТ 14254, проверяется также наличие соответствующей маркировки на табличке электродвигателя.

6.11.3. Проверку суммарных уровней звуковой мощности, создаваемой дымососом при работе, проводят по ГОСТ 12.1.028 с использованием шумомера не ниже 2-го класса с верхним пределом уровня звукового давления до 130 дБА. Результат считается положительным, если выполняется требование п. 4.5.

6.11.4. Проверку электрического сопротивления провода, заземляющего корпус дымососа, проводят с помощью моста сопротивления Р-333 в соответствии с руководством по его эксплуатации. Штыри-щупы моста сопротивления подсоединяют к металлическим поверхностям корпуса дымососа и к клемме штепсельной вилки заземляющего провода. Электрическое сопротивление должно быть не более 1 Ом.

 

6.12. Проверка стойкости к механическим воздействиям (вибростойкости)

 

6.12.1. Испытательное оборудование:

испытательный вибростенд с диапазоном частот от 0,1 до 100 Гц с погрешностью не более ±2 %, диапазон ускорений от 0 до 100 м/c² с погрешностью не более ±2 %; диапазон виброперемещений от 0 до 100 мм с погрешностью не более ±2 %;

механический секундомер с верхним пределом измерения 30 мин 30 с и погрешностью измерений ±0,2 с.

6.12.2. Проверка стойкости дымососа к механическим воздействиям сводится к проверке его вибростойкости.

Дымосос жестко крепят к столу вибростенда в положении, в котором он транспортируется к месту применения. Испытания проводят в соответствии с режимом, указанным в п. 3.4, с фиксированием частот вибронагрузки через каждые 10 Гц в течение 20 мин. После снятия дымососа с вибростенда проверяют объемную подачу по воздуху с замером скорости воздушного потока с помощью анемометра по п. 6.4.2. Результат испытания считается положительным, если после данной проверки объемная подача по воздуху не ниже значения, указанного в п. 1 таблицы 1 настоящих норм, и отсутствуют механические повреждения.

 

6.13. Проверка надежности дымососа

 

6.13.1. Дымососы должны подвергаться испытаниям на надежность не реже одного раза в пять лет.

6.13.2. Проверку показателей надежности проводят в соответствии с ГОСТ 27.410. Вероятность безотказной работы в течение 40 мин боевого применения проверяют на образцах дымососов из числа прошедших приемо-сдаточные испытания. Испытания проводятся в циклическом режиме.

Под циклом понимается выполнение следующих операций:

включения дымососа;

работы дымососа в течение 40 мин с последующим выключением;

выдержки дымососа с выключенным двигателем 20 мин.

Продолжительность испытаний должна составлять 56 циклов, во время последнего цикла проводится проверка объемной подачи по воздуху в соответствии с п. 6.4.2, б.

Оценка результатов испытаний проводится при следующих исходных данных:

приемочном уровне Р_aα(t) = 0,997;

браковочном уровне Р_bβ(t) = 0,96;

риске изготовителя a = 0,1;

риске потребителя b = 0,1.

Результаты испытаний считаются положительными, если приемочное число отказов С = 0. Отказом следует считать:

отсутствие вращения рабочего колеса при включенном двигателе;

снижение объемной подачи по воздуху более чем на 30 % в результате поломки или повышенного износа одного или нескольких элементов конструкции.

6.13.3. Проверка гамма-процентного ресурса до первого капитального ремонта проводится при следующих исходных данных:

заданной вероятности g = 80 %;

доверительной вероятности q = 0,9;

плане испытаний - [NUN];

значении относительной ошибки e = 0,1:

законе нормального распределения;

числе объектов испытаний N = 4.

Из партии дымососов методом случайного отбора в соответствии с методическими указаниями РД 50-690 выбирают 4 изделия, на которых проводят наработку в соответствии с режимом и продолжительностью испытаний, указанными в таблице 5.