Chai chứa khí - chai chứa khí bằng hợp kim nhôm không hàn, nạp lại được - thiết kế, cấu tạo và thử nghiệm - phần 7

1. c) Phải sử dụng các phương trình hệ số cường độ ứng suất trong ISO 7539-6 trong thử nghiệm các mẫu thử DCB và các mẫu thử WOL cải tiến ở dạng chuyển vị không đổi.

B.6.5. Đối với phương pháp tải trọng không đổi

a) Để thử các mẫu thử DCB ở tải trọng không đổi, sử dụng phương trình sau (Để có thêm thông tin, xem tài liệu tham khảo [7]):

Trong đó

B Kích thước cạnh tới cạnh của mẫu thử được thử;

P_a Tải trọng tác dụng.

Phương trình trên phải đáp ứng các yêu cầu có liên quan sau:

2 £ a / H £ 10

W ³ a + 2H

b) Để thử các mẫu CTS, WOL cải tiến và các mẫu thử có dạng C ở một tải trọng không đổi, phải sử dụng các phương trình hệ số cường độ ứng suất được cho trong ISO 7539-6.

B.6.6. Phải sử dụng các mẫu thử được chất tải trong thời gian 90 ngày ở (23 ± 5) ^oC ở hoặc trong 30 ngày ở (80 ± 5) ^oC.

B.6.7. Điều kiện có hiệu lực được cho trong 7.6.6, mục e) của ISO 7539-6:2011 phải được thay thế bằng điều kiện sau:

Tất cả các mẫu thử phải đáp ứng các yêu cầu có hiệu lực, trừ khi được miễn trừ trong B.4.5.

B.6.8. Nếu có yêu cầu phải thử bổ sung được nêu trong B.7.4, lặp lại toàn bộ quy trình khi chỉ sử dụng các điều kiện tải trọng không đổi đã mô tả trong B.6.5 trong khoảng thời gian 180 ngày ở nhiệt độ phòng.

B.7. Kiểm tra sự phát triển của vết nứt

B.7.1. Sau khoảng thời gian thử quy định, dỡ tải mẫu thử và gây mỏi cho mẫu thử ở cường độ ứng suất lớn nhất không vượt quá 0,6 K_IAPP tới khi vết nứt tăng lên ít nhất là 1 mm. Sau quá trình tạo vết nứt mỏi này, để cho vết nứt của mẫu thử hở ra.

B.7.2. Đo khoảng cách giữa vết nứt mỏi sơ bộ và vết nứt sau mỏi bằng kính hiển vi điện tử quét (SEM). Lấy các số đo vuông góc với các vết nứt mỏi sơ bộ và các vết nứt sau mỏi ở các vị trí đại diện cho 25 % của B, 50 % của B và 75 % của B. Tính toán giá trị trung bình của ba giá trị này.

B.7.3. Nếu khoảng cách trung bình đo được giữa hai vết nứt mỏi không vượt quá 0,16 mm thì các mẫu thử vượt qua được thử nghiệm. Nếu tất cả các mẫu thử vượt qua được thử nghiệm thì hợp kim/quá trình công nghệ được xem là đạt chất lượng yêu cầu (cũng xem B.8).

B.7.4. Nếu các giá trị trung bình đo được từ B.7.3 vượt quá 0,16 mm, hợp kim/quá trình công nghệ có thể được xem là đạt chất lượng yêu cầu, khi được thử bổ sung như đã quy định trong B.6.6, khoảng cách trung bình đo được giữa hai vết nứt mỏi không được vượt quá 0,3 mm. Cũng phải áp dụng B.7.1 và B.7.2.

B.8. Khả năng về độ dày của chai chứa khí

Nếu các yêu cầu có hiệu lực của B.6.7 không được đáp ứng thì vật liệu thích hợp cho chiều dày lớn nhất của vị trí trên chai chứa khí tại đó lấy các mẫu thử với điều kiện là các mẫu thử đáp ứng các yêu cầu khác của phương pháp thử này. Vật liệu thích hợp cho tất cả các chiều dày nếu các mẫu thử đáp ứng các yêu cầu có hiệu lực của B.6.7 cũng như các yêu cầu khác của phương pháp thử này.

B.9. Báo cáo thử

Phải báo cáo thông tin được yêu cầu trong ISO 7539-6:2011, Điều 8 trừ 8.5. Báo cáo phải chỉ ra các tiêu chí có hiệu lực được đáp ứng hoặc không được đáp ứng và phải bao gồm ảnh chụp cấu trúc tế vi trên SEM như đã nêu trong B.7.2. Báo cáo thử phải được lưu trữ trên một tệp tin (file) cố định như một hồ sơ bảo đảm rằng hợp kim/quá trình công nghệ của chai chứa khí đã được thử nghiệm và được chấp nhận.

PHỤ LỤC C

(Tham khảo)

Chứng chỉ phê duyệt kiểu điển hình

Phụ lục này đưa ra ví dụ về một mẫu chứng chỉ phê duyệt kiểu thích hợp. Cũng chấp nhận các biểu mẫu khác

CHỨNG CHỈ PHÊ DUYỆT KIỂU

Được phát hành bởi:................................................................. ..........................(cơ quan kiểm tra)

................................................................................................... ......................................................

Áp dụng tiêu chuẩn TCVN 10362 (ISO 7866).

CHAI CHỨA KHÍ CHO NHÔM KHÔNG HÀN

No phê duyệt: ....................................................................................... ngày ...................................

Báo cáo các thử (Tài liệu quy định): ..................................................... ...........................................

Kiểu chai chứa khí: ..........................................................................................................................

[Mô tả họ chai chứa khí ( Số bản vẽ) đã được phê duyệt kiểu]

p_h:.....................bar   D_min:...........................mm   D_max:..............................mm a’....................... mm

Dạng đáy chai:........................................................ b:......................................mm

L_min:...................mm   L_max...........................mm   V_min:............................. lít V_max: ....................... lít

Vật liệu và xử lý nhiệt: ......................................................................................................................

Vật liệu và đặc tính: Vật liệu............................... R_eg..............................MPa  R_mg .................. MPa

Nhà chế tạo hoặc đại lý: ..................................................................................................................

(Tên và địa chỉ của nhà chế tạo hoặc đại lý của nhà chế tạo)

………………………………………………………………………………………………………………..

..........................................................................................................................................................

Toàn bộ thông tin có thể nhận được từ:

...........................................................................................................................................................

(Tên và địa chỉ của cơ quan phê duyệt)

...........................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................

Lô phê duyệt kiểu đã được thử nghiệm phù hợp với TCVN 10362 (ISO 7866) và các kết quả phù hợp với ISO 7966 và các bản vẽ chế tạo đã được phê duyệt.

Ngày: .............................................................. Địa điểm: ................................................................

(Chữ ký của kiểm tra viên)

PHỤ LỤC D

(Tham khảo)

Chứng chỉ nghiệm thu

Phụ lục này đưa ra ví dụ về một mẫu chứng chỉ nghiệm thu thích hợp. Cũng chấp nhận các biểu mẫu khác.

CHỨNG CHỈ NGHIỆM THU

Chứng chỉ nghiệm thu Số......... cho các chai chứa khí bằng hợp kim nhôm không hàn

Hàng ký gửi:............................... Chai chứa khí gồm có:................................. lô thử đã được kiểm tra và thử về......................................................................................... phù hợp với TCVN 10362 (ISO 7866)

Ký hiệu hoặc loại khí:….................................................................................................................

Số của nhà chế tạo:................................................ đến:..................................................................

Số của chủ sở hữu 1):............................................... đến:...............................................................

Nhà chế tạo:........................................................... Số đặt hàng chế tạo:........................................

Địa chỉ: .............................................................................................................................................

Quốc gia:................................................................ Ngày:...............................................................

Chủ sở hữu/khách hàng2)...................................... Số đặt hàng mua:..............................................

Địa chỉ: ............................................................................................................................................

Quốc gia:............................................................ Ngày:....................................................................

DỮ LIỆU KỸ THUẬT

Dung tích nước: danh nghĩa²⁾............... lít Chiều dài danh nghĩa (không có nắp và không có van):

                             nhỏ nhất ²⁾ ............... lít                                      .......................................... mm

Áp suất thử p_h:..................................... bar  Đường kính ngoài, D:............................................ mm

Áp suất làm việc ²⁾ ở 15^oC, p₁₅.............. bar Chiều dày thành nhỏ nhất, s:............................... mm

Lượng nạp lớn nhất²⁾........................... kg Bản vẽ số: ..................................................................

Vật liệu: .............................................................................................................................................

Xử lý nhiệt ²⁾: ....................................................................................................................................

Nhãn cố định ³⁾:...............................................................................................................................

Ngày .............................................................. Nhà sản xuất ...........................................................

THỬ NGHIỆM THU

1 Các giá trị đo được lấy trên một chai chứa khí đại diện của lô¹⁾

2 Thử cơ học1)

Chứng nhận rằng các chai chứa khí được bao hàm trong chứng chỉ nghiệm thu này đã vượt qua được thử nghiệm áp suất thủy lực và tất cả các thử nghiệm khác được yêu cầu trong các Điều 10 và 11 của TCVN 10362:2014 (ISO 7866:2012) và hoàn toàn phù hợp với tiêu chuẩn này.

Nhận xét đặc biệt: ...........................................................................................................................

.........................................................................................................................................................

Thay mặt cho: ..................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................

Ngày: ......................................................................            ............................................................

PHỤ LỤC E

(Quy định)

YÊU CẦU RIÊNG ĐỐI VỚI CHAI CHỨA KHÍ BẰNG HỢP KIM NHÔM CÓ ĐỘ BỀN CAO VÀ ĐỘ GIÃN DÀI THẤP

E.1. Lĩnh vực áp dụng

Phụ lục này áp dụng cho các hợp kim nhôm có giới hạn chảy thiết kế lớn hơn 380 MPa và các hợp kim có độ giãn dài sau đứt nhỏ hơn 12 %. Các hợp kim có độ giãn dài sau đứt nhỏ hơn và có độ bền cao hơn (so với các hợp kim loạt 5 000 hoặc loạt 6 000) có thể được chấp nhận cho sử dụng với điều kiện là chứng minh được có đủ độ bền chống đứt gẫy và độ bền chống lan truyền vết nứt khi chịu tác động của ứng suất có chu kỳ.

Yêu cầu này đòi hỏi phải có hai loại thử nghiệm, cả hai đều sử dụng một vết nứt nhân tạo được tạo ra bằng gia công cơ.

Một thử nghiệm, như đã biết là thử rò rỉ trước khi nổ (LBB) nhằm xác minh rằng khi chai chứa khí chịu tác động theo chu kỳ hoặc nổ ở áp suất ít nhất là bằng 2/3 p_h thì kích thước của khuyết tật tới hạn để có thể xẩy ra hư hỏng do rò rỉ (và không nổ) vượt quá một giá trị quy định.

Thử nghiệm còn lại, nếu áp dụng, nhằm xác minh rằng tuổi thọ còn lại sau thử nghiệm theo chu trình áp suất ở áp suất P_h của một chai chứa khí có một khuyết tật quy định vẫn vượt quá một giá trị quy định. Thử nghiệm này được biết là thử chai chứa khí có vết nứt theo chu trình áp suất (FCC).

CHÚ THÍCH: Một phương pháp tương tự đã được sử dụng cho các chai chứa khí bằng thép có độ bền cao,

Các điều E.3 và E.4 quy định các quy định các Tiến hành thử. Điều E.5 quy định tần suất thử. Điều E.6 quy định các yêu cầu bổ sung cho chế tạo đối với hợp kim 2001. Yêu cầu về độ giãn dài sau đứt có thể áp dụng được cũng được quy định.

E.2. Yêu cầu chung

Tất cả các hợp kim có giới hạn chảy thiết kế lớn hơn 380 MPa phải được thử mẫu kiểu với thử nghiệm rò rỉ trước khi nổ (LBB).

Nếu độ giãn dài sau đứt nhỏ hơn 12 % tại tất cả các nước giới hạn chảy thiết kế thì phải thực hiện cả hai thử nghiệm LBB và FCC được mô tả dưới đây.

Bất cứ thiết kế nào có đường kính và áp suất sử dụng bằng hoặc nhỏ hơn đường kính và áp suất sử dụng của chai chứa khí đã được thử nghiệm LBB và/hoặc FCC cũng không yêu cầu phải lặp lại các thử nghiệm LBB hoặc FCC này.

E.3. Thử rò rỉ trước khi nổ (thử LBB)

E.3.1. Phương pháp tạo vết nứt

Phải thực hiện thử nghiệm trên hai chai chứa khí. Phải gia công có một vết nứt trên mỗi chai được thử. Vết nứt phải được gia công theo chiều dọc, ở gần giữa chiều dài phần hình trụ của chai chứa khí và tại điểm có chiều dày thành nhỏ nhất ghi được trong tiết diện ở giữa chiều dài này (dựa trên bốn giá trị đo được phân bố cách đều nhau xung quanh chu vi).

Chiều dài của vết nứt, l_o, phải là chiều dài toàn bộ của vết cắt và ít nhất phải bằng 4a, trong đó a là chiều dày tính toán nhỏ nhất của vỏ hình trụ (xem Hình 1).

Dao cắt dùng để gia công vết nứt phải có chiều dày xấp xỉ 12,5 mm, có góc ở đỉnh dao từ 45^o đến 60^o và bán kính đỉnh dao r_c = (0,25 ± 0,05) mm. Đường kính dao (= 2 Rc, trong đó Rc là bán kính cong của đầu vết nứt như đã chỉ ra trên Hình E.1) phải là 20 mm đối với các chai chứa khí có đường kính ngoài danh nghĩa D không lớn hơn 140 mm và 30 mm đối với các chai chứa khí có D lớn hơn 140 mm. Nên sử dụng dao cắt tiêu chuẩn điều khiển số bằng máy tính (CNC).

Có thể sử dụng các đường kính lớn hơn của dao cắt hoặc các phương pháp gia công cơ khác không ảnh hưởng đến các tính chất của vật liệu khi có yêu cầu đạt được chiều sâu thích hợp của vết nứt trên các chai chứa khí có thành dày. Chiều sâu của vết nứt ít nhất phải bằng 60 % chiều dày thực tế của thành, t, của chai chứa khí ở vị trí có vết nứt.

Dao cắt nên được mài sắc thường xuyên để bảo đảm bán kính đỉnh dao đáp ứng yêu cầu.

Hình E.1 giới thiệu bản vẽ chung của vết nứt và các thông số hình học của dao cắt.

Kích thước tính bằng milimét

Hình E1 - Bản vẽ chung của vết nứt và các thông số hình học của dao cắt

E.3.2. Tiến hành thử

E.3.2.1. Quy định chung

Đưa các chai chứa khí có vết nứt vào thử theo một trong hai quy trình thử được mô tả trong E.3.2.2 và E.3.2.3.

E.3.2.2. Tiến hành thử chu trình áp suất

Đưa mỗi chai chứa khí có vết nứt vào thử chu trình áp suất thủy lực tới khi hư hỏng theo quy trình được mô tả trong 9.2.3, trừ

- Áp suất giới hạn trên của chu trình, p_u, ít nhất phải là 2/3 p_h x (t/a), và

- Tần suất của chu trình không được vượt quá 5 chu trình trong một phút.

E.3.2.3. Quy định thử áp suất không đổi

Tăng áp suất thủy lực cho mỗi chai chứa khí có vết nứt tới khi hư hỏng theo tiến hành thử được mô tả trong 11.2.1, ngoại trừ khoảng thời gian thử không được nhỏ hơn 1 min.

E.3.3. Tiêu chí nghiệm thu

E.3.3.1. Thử chu trình áp suất

a) Chai chứa khí được xem là vượt quá được thử nghiệm nếu hư hỏng xẩy ra do rò rỉ, nghĩa là chiều dài toàn bộ của vết nứt sau hư hỏng được đo trên bề mặt ngoài của chai chứa khí không vượt quá 1,1 x l_o.

b) Nếu tiêu chí a) của điều này không được đáp ứng thì kiểu/ lô chai chứa khí, nếu áp dụng, phải được xem là không vượt quá được thử nghiệm.

1) Nếu được khách hàng yêu cầu.

2) Bỏ đi khi thích hợp.

3) Được trích dẫn hoặc bản vẽ kèm theo.

1) Không cần phải điền vào nếu có báo cáo thử kèm theo.

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 6

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 8