Chai chứa khí - chai chứa khí bằng hợp kim nhôm không hàn, nạp lại được - thiết kế, cấu tạo và thử nghiệm - phần 3

9.2.2. Kiểm tra

Trong quá trình phê duyệt kiểu, cơ quan kiểm tra phải lựa chọn các chai chứa khi cần thiết cho thử nghiệm và sau đó tiến hành như sau:

a) Cơ quan kiểm tra phải xác minh

- Các vật liệu phù hợp với Điều 6;

- Thiết kế phù hợp với Điều 7;

- Các chiều dày thành và đáy chai trên hai chai chứa khí được lấy để kiểm tra phù hợp với 7.2, 7.3 và 7.4, các giá trị đo được lấy trên ba mặt cắt ngang của phần hình trụ và trên toàn bộ một mặt cắt dọc của đáy và đầu;

- Các yêu cầu của 7.5, 7.6 và từ 8.2 đến 8.9 được đáp ứng đối với tất cả các chai chứa khí do cơ quan kiểm tra lựa chọn;

- Vật liệu đáp ứng các yêu cầu của các thử nghiệm ăn mòn tinh giới và ăn mòn ứng suất quy định trong Phụ lục A [không cần thiết phải thực hiện các thử nghiệm này khi chỉ áp dụng điều kiện 9.1.e) và/hoặc khi đường kính ngoài danh nghĩa đã thay đổi như hơn 20 %];

- Thử nghiệm tạo thành vết nứt khi chịu tải được hoàn thành tốt phù hợp với Phụ lục B.

CHÚ THÍCH: Đây là thử nghiệm chất lượng “vật liệu” (xem Điều B.2) và không phải là phép thử mẫu kiểu.

b) Cơ quan kiểm tra, sau đó phải giám sát các thử nghiệm sau trên các chai chứa khí được lựa chọn.

- Các thử nghiệm quy định trong 10.1.3a) (thử cơ học), nhưng trên hai chai chứa khí, các mẫu thử nhận dạng được lô;

- Các thử nghiệm quy định trong 10.1.3b) (thử nổ thủy lực), nhưng trên hai chai chứa khí, các chai chứa khí mang các nhãn đại diện;

- Các thử nghiệm quy định trong 9.2.3 (thử chu trình áp suất) trên ba chai chứa khí, các chai chứa khí mang các nhãn đại diện.

9.2.3. Thử chu trình áp suất

Phép thử này được thực hiện với chất lỏng không ăn mòn với các chai chứa khí chịu tác dụng của sự đảo chiều liên tục của một áp suất giới hạn trên của chu trình bằng áp suất thử thủy lực ph. Các chai chứa khí phải chịu được 12 000 chu trình mà không bị hư hỏng.

Đối với các chai chứa khí có áp suất thử thủy lực p_h > 450 bar, áp suất giới hạn trên của chu trình có thể được giảm đi tới hai phần ba áp suất thử. Trong trường hợp này, các chai chứa khí phải chịu được 80 000 chu trình mà không bị hư hỏng.

Giá trị của áp suất giới hạn dưới của chu trình không được vượt quá 10 % của áp suất giới hạn trên của chu trình nhưng có giá trị tuyệt đối lớn nhất là 30 bar. Chai chứa khí trong thực tế phải trải qua các áp suất lớn nhất và nhỏ nhất của chu trình trong quá trình thử.

Tần suất đảo chiều áp suất không được vượt quá 0,25 Hz (15 chu trình/min). Nhiệt độ đo được trên bề mặt ngoài của chai chứa khí không được vượt quá 50 ^oC trong quá trình thử.

Sau khi thử, các đáy chai chứa khí phải được cắt ra để đo chiều dày và phải bảo đảm rằng chiều dày này rất gần, trong phạm vi các dung sai chế tạo thông thường, với chiều dày nhỏ nhất được quy định trong thiết kế. Trong bất cứ trường hợp nào chiều dày thực tế cũng không được vượt quá chiều dày được quy định trên bản vẽ lớn hơn 15 %.

Phép thử phải được xem là đáp ứng yêu cầu nếu chai chứa khí đạt được số chu trình thử yêu cầu mà không xuất hiện sự rò rỉ.

9.2.4. Yêu cầu của thử nghiệm đối với các thiết kế chai chứa khí có độ bền cao và/hoặc độ giãn dài thấp

Các thiết kế chai chứa khí có độ bền cao và/hoặc độ giãn dài thấp phải tuân theo các yêu cầu của Phụ lục E.

9.3. Chứng chỉ phê duyệt kiểu

Nếu các kết quả thử kiểu phù hợp với 9.2 đáp ứng yêu cầu, cơ quan kiểm tra phải cấp (nếu được phép của cơ quan có thầm quyền) hoặc đề nghị cơ quan có thẩm quyền cấp chứng chỉ phê duyệt kiểu, ví dụ điển hình của chứng chỉ phê duyệt kiểu được cho trong Phụ lục C.

10. Thử lô

10.1. Yêu cầu chung

10.1.1. Phải thực hiện tất cả các thử nghiệm để kiểm tra chất lượng của chai chứa khí trên vật liệu từ các chai chứa khí hoàn thiện. Các chai chứa khí dùng cho thử cơ học và thử nổ không cần phải được thử áp suất.

Để thử lô, nhà chế tạo phải cung cấp cho cơ quan kiểm tra

- Chứng chỉ phê duyệt kiểu,

- Các chứng chỉ cho phân tích mẻ nấu của hợp kim để chế tạo các chai chứa khí,

- Cách nhận biết mẻ nấu vật liệu từ đó đã chế tạo ra mỗi chai chứa khí,

- Bản tường trình về các quá trình công nghệ chế tạo đã được sử dụng như đã quy định trong 8.1 và 8.2 và tài liệu có liên quan tới xử lý nhiệt và cơ,

- Danh mục các chai chứa khí có số loạt và nhãn cố định theo yêu cầu,

- Xác nhận ren phù hợp với bản vẽ được phê duyệt của nhà chế tạo [các calip được sử dụng phải được quy định [ ví dụ, khi sử dụng TCVN 9316-2 (ISO 11363-2)], và

- Xác nhận rằng dung tích nước phù hợp với bản vẽ thiết kế.

10.1.2. Trong quá trình thử lô, cơ quan kiểm tra phải lựa chọn các chai chứa khí cần thiết cho thử nghiệm và sau đó tiến hành như sau:

- Cơ quan kiểm tra phải xác nhận rằng đã nhận được chứng chỉ phê duyệt kiểu và chai chứa khí phù hợp với chứng chỉ này.

- Cơ quan kiểm tra phải kiểm tra để bảo đảm rằng các nhãn của chai chứa khí phù hợp với điều kiện kỹ thuật thiết kế.

- Cơ quan kiểm tra cũng phải kiểm tra xem các yêu cầu đặt ra trong các điều 6, 7 và 8 có được đáp ứng hay không và đặc biệt là kiểm tra bằng quan sát bên ngoài và nếu có thể bằng quan sát bên trong các chai chứa khí xem kết cấu của chúng và các kiểm tra do nhà chế tạo thực hiện phù hợp với 7.5, 7.6, 8.2 đến 8.6, 8.8 và 8.9 có đáp ứng yêu cầu hay không. Phép kiểm tra bằng mắt này phải được thực hiện với ít nhất là 10 % các chai chứa khí được thử. Nếu một phép kiểm tra bên trong bằng mắt không thể thực hiện được thì phải sử dụng một phương pháp khác được thỏa thuận giữa nhà chế tạo và cơ quan kiểm tra. Ít nhất là 10 % số chai trong lô phải được kiểm tra bằng phương pháp này.

Tuy nhiên, nếu có một chai chứa khí không đáp ứng các yêu cầu trên thì phải kiểm tra tất cả các chai chứa khí.

- Cơ quan kiểm tra phải chứng kiến các thử nghiệm và xác minh rằng các kết quả thử nghiệm được quy định trong 10.1.3 a) (thử cơ học) và 10.1.3 b) (thử nổ thủy lực) đáp ứng yêu cầu. Khi được phép sử dụng các thử nghiệm khác, khách hàng và nhà chế tạo phải thỏa thuận về các thử nghiệm sẽ được thực hiện.

- Cơ quan kiểm tra phải kiểm tra xem thông tin do nhà chế tạo cung cấp được nêu trong 10.1.1 có đúng hay không (phải thực hiện các kiểm tra ngẫu nhiên).

- Cuối cùng, cơ quan kiểm tra phải đánh giá các kết quả thử độ cứng được quy định trong 11.3.

10.1.3. Phải thực hiện các thử nghiệm sau trên mỗi lô chai chứa khí:

a) Trên một chai chứa khí:

1) Một thử kéo theo chiều dọc (xem 10.2);

2) Hai thử uốn theo chu vi (xem 10.3.1) hoặc thử một thử nén bẹp (xem 10.3.2); Vị trí của các mẫu thử phải phù hợp với Hình 3.

b) Trên một chai chứa khí thứ hai:

1) Một thử nổ thủy lực (xem 10.4)

CHÚ DẪN:

1 Các mẫu thử uốn.

2 Mẫu thử kéo.

Hình 3 - Vị trí của các mẫu thử

10.2. Thử kéo

10.2.1. Phải thực hiện kéo phù hợp với ISO 6892-1 trên mẫu thử có hình dạng phù hợp với Hình 4 và có chiều dài đo bằng

Hai mặt của mẫu thử đại diện cho các bề mặt bên trong và bên ngoài của chai chứa khí phải được gia công cơ.

10.2.2. Về các hợp kim xử lý nhiệt được cho trong Bảng 1, độ giãn dài sau đứt , A, không được nhỏ hơn 12 % , ngoại trừ đối với AA 2001 được cho trong Phụ lục E

Về các hợp kim không xử lý nhiệt được trong Bảng 1, độ giãn dài sau đứt, A, không được nhỏ hơn 12 % khi tiến hành thử nghiệm chỉ trên một mẫu thử được lấy từ thành chai chứa khí. Cũng có thể thực hiện phép thử kéo trên bốn mẫu thử được phân bố đồng đều trên toàn bộ thành chai chứa khí.

Kết quả như sau:

- Không có giá trị riêng nào có thể nhỏ hơn 11,0 %;

- Giá trị trung bình của các kết quả từ tất cả bốn mẫu thử ít nhất phải là 12,0 %.

Kích thước tính bằng milimét

Các kích thước của mẫu thử khi t ≥ 3 mm:

w ≤ 4 t

w ≤ D/8

Hình 4 - Mẫu thử kéo

10.3. Thử uốn và thử nén bẹp

10.3.1. Thử uốn

10.3.1.1. Phải thực hiện thử uốn phù hợp với TCVN 198 (ISO 7438) trên hai mẫu thử thu được bằng cách cắt một hoặc hai vòng các chiều rộng 25 mm hoặc 3t, lấy giá trị lớn hơn, thành bốn phần bằng nhau. Hai mẫu thử phải được lấy từ các phần cách nhau 1800. Mỗi mẫu thử phải có đủ chiều dài để cho phép thử uốn một cách chính xác. Chỉ các mép của mỗi dải có thể được gia công cơ.

10.3.1.2. Mẫu thử không được có vết nứt khi được uốn gập vào xung quanh một dưỡng uốn tới khi các bề mặt bên trong không cách nhau một khoảng vượt quá đường kính của dưỡng uốn (xem Hình 5).

10.3.1.3. Đường kính của gối uốn, D_f, phải được xác định khi sử dụng giá trị n được cho trong Bảng 2 đối với phạm vi giới hạn bền kéo thực có liên quan (R_ma) từ công thức:

D_f = n x t

Trong đó           t là chiều dày của mẫu thử.

Bảng 2 - Các yêu cầu của thử kéo và thử nén bẹp

^a Chiều dày tính toán nhỏ nhất

Hình 5 - Hình minh họa thử uốn

10.3.2. Thử nén bẹp

10.3.2.1. Thử nén bẹp phải được thực hiện trên một chai chứa khí được chọn từ mỗi lô sau khi xử lý nhiệt.

10.3.2.2. Chai chứa khí đem thử phải được nén bẹp giữa các mép dao hình nêm có góc bao 600. Bán kính lớn nhất của các mép dao phải được xác định khi sử dụng các giá trị của n cho trong Bảng 2 đối với giới hạn bền kéo thực có liên quan (R_ma) theo công thức:

Bán kính lớn nhất = n x t_m

Trong đó t_m là giá trị trung bình của chiều dày thành chai chứa khí tại vị trí thử.

Chiều dài của mép dao không được nhỏ hơn chiều rộng của chai chứa khí được nén bẹp. Đường trục dọc của chai chứa khí phải gần như vuông góc (tạo thành góc 900) với các mép dao.

10.3.2.3. Chai chứa khí phải được nén bẹp khi khoảng cách giữa các mép (cạnh) dao phù hợp với Bảng 2. Chai chứa khí bị ép không được có vết nứt khi được quan sát bằng mắt.

10.4. Thử nổ thủy lực

10.4.1. Thiết bị thử

Thiết bị thử phải có khả năng vận hành phù hợp với các điều kiện thử được quy định trong 10.4.2 và đạt được các kết quả một cách chính xác được yêu cầu trong 10.4.3.

Một thiết bị thử nổ thủy lực điển hình được minh họa trên Hình 6.

CHÚ DẪN:

1 Bình chứa chất lỏng thử.

2 Thùng đo chất lỏng thử (cũng có thể sử dụng thùng cung cấp làm thùng đo).

3 Bơm.

4 Áp kế.

5 Bộ ghi đường cong giãn nở thể tích/áp suất.

6 Van thông hơi hoặc xả không khí.

7 Giếng thử.

8 Chai chứa khí.

Hình 6 - Thiết bị thử nổ thủy lực điển hình

10.4.2. Điều kiện thử

Vì chai chứa khí và thiết bị thử được chứa đầy nước cho nên phải chú ý đảm bảo cho không còn không khí đọng lại trong thiết bị thử. Thực hiện yêu cầu này bằng cách cho bơm thủy lực vận hành tới khi nước được xả ra từ van thông hơi hoặc van xả không khí.

Trong quá trình thử phải thực hiện việc tăng áp theo hai giai đoạn liên tiếp.

a) Trong giai đoạn thứ nhất, áp suất phải được tăng lên với tốc độ không lớn hơn 5 bar/s tới giá trị áp suất tương đương với áp suất bắt đầu của biến dạng dẻo.

b) Trong giai đoạn thứ hai, tốc độ xả của bơm phải được duy trì ở mức không đổi tới khi chai chứa khí bị nổ.

10.4.3. Giải thích thử nghiệm

Xem lại: Chai chứa khí - chai chứa khí bằng hợp kim nhôm không hàn, nạp lại được - thiết kế, cấu tạo và thử nghiệm - phần 2

Xem tiếp: Chai chứa khí - chai chứa khí bằng hợp kim nhôm không hàn, nạp lại được - thiết kế, cấu tạo và thử nghiệm - phần 4

Sưu tầm và biên soạn bởi: https://honto.vn