Chai chứa khí - chai chứa khí bằng kim loại không được nạp lại - đặc tính kỹ thuật và phương pháp thử - phần 2

Hình 1 - Mối nối hàn

8.1.1.4. Kết cấu hàn vảy cứng

Không được dùng hàn vảy cứng đối với chai nhôm.

Vật liệu hàn vảy cứng phải có điểm nóng chảy lớn hơn 540^oC.

Các mối hàn vảy cứng phải được lắp ghép sao cho đảm bảo sự thấu hoàn toàn vật liệu hàn toàn bộ mối nối. Mối hàn vảy cứng phải có độ bền lớn hơn giới hạn bền kéo của thành chai thành phẩm.

Qui trình hàn vảy cứng và người thực hiện phải được quy định bằng văn bản được các bên nhất trí. Ít nhất việc quy định phải bao gồm các mối hàn đại diện cho việc chế tạo trong sản xuất tương ứng với các thồng số của vật liệu và phương pháp hàn phải quy định lại qui trình và người thực hiện nếu có sự thay đổi của bất kỳ thông số cần thiết nào. Hồ sơ quy định này phải được người chế tạo lưu giữ thành tập.

8.1.2. Phụ kiện và các lỗ

Việc gắn phụ kiện vào chai, kể cả việc bịt lỗ bằng cách hàn nắp thép khoét lỗ được phải thực hiện bằng các phương pháp không làm hại đến tính toàn vẹn của chai. Hàn và hàn vảy cứng các phụ kiện vào chai phải hoàn thành trước khi thử chai lần cuối (xem điều 11).

Trên vỏ chai có thể không có lỗ hoặc phụ kiện.

Tất cả các lỗ và chi tiết gia cường phải nằm trong đường tròn giả tưởng, đồng tâm với đường tâm của vỏ chai. Đường kính của đường tròn này không vượt quá 80% đường kính ngoài của chai. Mặt phẳng của đường tròn phải vuông góc với đường tâm của chai (xem hình 2)

Nếu cần thiết từng lỗ phải được gia cường bằng cách gắn chắc chắn các hộp, đệm lót, đai hoặc các cách hàn thích hợp khác. Vật liệu dùng làm phụ kiện và phụ tùng hàn phải là loại hàn được và tương thích với vật liệu hàn chai.

Vật liệu dùng làm phụ kiện và phụ tùng hàn vảy cứng phải là loại hàn vảy cứng được và tương thích với vật liệu hàn chai. Chiều dài của phụ tùng ít nhất bằng 4 lần chiều dày nhỏ nhất của vỏ chai.

Hình 2 : Các lỗ

8.1.3. Van

Van chai phải phù hợp với dụng cụ mở van để ngăn chặn việc thoát khí ngoài dự kiến.

Cơ quan nhà nước có thẩm quyền quy định các yêu cầu sử dụng dụng cụ mở van có hình dạng không thể thay thế.

8.1.4. Cơ cấu giảm áp

Cơ quan nhà nước có thẩm quyền quy định các yêu cầu sử dụng cơ cấu giảm áp.

Khi cơ cấu giảm áp là chi tiết bên trong chai, người chế tạo chai phải định cỡ thiết bị giảm áp có thể tích đủ đảm bảo ngăn chặn việc vỡ chai trong khi thử cháy chúng theo các yêu cầu của cơ quan nhà nước có thẩm quyền.

8.2. Trình độ tay nghề

Trình độ tay nghề của công nhân và chất lượng chế tạo phải đảm bảo chai không có khuyết tật. Các điểm sau đây phải đưa vào tính toán:

a) Các bộ phận chịu áp lực phải có chất lượng đồng đều và không có khuyết tật;

b) Trước khi bịt chai hoặc sau khi hàn các mối nối dọc nếu có, từng chai phải được làm sạch, làm khô và không có bất kỳ bộ phận nào bị hỏng;

c) sau khi hoàn thành tất cả các mối nối hàn, chai, không có khuyết tật với sự hàn thấu hoàn toàn. Mối hàn không được lõm, không bị cắt chân, hoặc đứt gãy không đều, hoặc không bị nứt hoặc các khuyết tật khác.

9. Quy trình phê duyệt kiểu chai

9.1. Yêu cầu chung

Người chế tạo phải cung cấp cho thanh tra quy định kỹ thuật của từng thiết kế mới (hoặc họ chai như định nghĩa ở f) dưới đây) bao gồm bản vẽ thiết kế, tính toán thiết kế, vật liệu chi tiết và nhiệt luyện.

Phải tiến hành thử phê duyệt kiểu được chi tiết hoá ở 9.2 đối với từng thiết kế mới dưới sự giám sát của thanh tra.

Chai được xem xét là thiết kế mới so với các thiết kế đã được phê duyệt khi:

a) được chế tạo ở thiết bị chế tạo khác hoặc

b) được chế tạo bằng quy trình khác (kể cà sự thay đổi quy trình chính nào đó, hoặc

c) được chế tạo bằng vật liệu có tính chất khác, hoặc

d) chế độ nhiệt luyện khác, nếu sử dụng, hoặc

e) profin của chai hoặc chiều dày của nguyên liệu thay đổi so với đường kính chai hoặc chiều dày tính toán nhỏ nhất của vỏ chai tương ứng, hoặc

f) chiều dài toàn bộ chai tăng lên hơn 50% (các chai với tỷ số chiều dài: đường kính ngoài nhỏ hơn 3 không được sử dụng như là mẫu chuẩn đối với bất kỳ thiết kế mới nào có tỷ số này lớn hơn 3) hoặc

g) đường kính ngoài danh nghĩa của chai tăng hoặc giảm hơn 1% so với đường kính thiết kế ban đầu hoặc

h) việc tăng áp suất thử thủy lực yêu cầu thay đổi chiều dày thiết kế thành chai.

9.2. Thử phê duyệt kiểu

9.2.1. Yêu cầu chung

Các chai đại diện cho thiết kế mẫu được thử như mô tả từ 9.2.2 đến 9.2.7. Trước khi là chai để thử phê duyệt kiểu, các chai thử phải được cân bằng áp suất với áp suất thử (p_h) và không có biểu hiện rò gỉ hoặc biến dạng nhìn thấy được.

9.2.2. Thử vật liệu

Nhà chế tạo vật liệu phải cung cấp chứng chỉ phân tích thành phần hoá học của mẻ đúc. Thêm vào đó, việc phân tích kiểm tra phải được người chế tạo chai tiến hành đối với mẫu đại diện vật liệu của chai mẫu. Việc phân tích kiểm tra phải theo yêu cầu của 5.3.

9.2.3. Thử kéo

9.2.3.1. Thử kéo được tiến hành đối với vật liệu lấy từ ba chai mẫu đại diện. Vị trí lấy các mẫu thử kéo này theo hình 3.

9.2.3.2. Mẫu thử kéo được lấy và tiến hành thử phù hợp với TCVN 197:2002 (ISO 6892). Nếu do kích thước chai, hoặc do hình dạng, kích thước mẫu thử không đáp ứng các yêu cầu của TCVN 197:2002, có thể sử dụng mẫu nhỏ hơn theo hướng dẫn ở 7.2 của ISO 4705:1983.

9.2.3.3. Người chế tạo chai phải ghi lại giới hạn bền kéo, giới hạn chảy và độ giãn dài tương đối.

Tất cả các mẫu thử kéo phải gãy dẻo; tính chất cơ học của vật liệu thích hợp theo các quy định trong điều 5 và 7.3. Bổ sung thêm:

a) đối với chai nhiệt luyện và chai không nhiệt luyện, giới hạn bền kéo phải đạt các yêu cầu của chuẩn cứ thiết kế:

b) đối với chai nhiệt luyện và chai không nhiệt luyện, giới hạn chảy phải ≥ R_e;

c) đối với chai nhiệt luyện và chai không nhiệt luyện, độ giãn dài tương đối phải đạt các yêu cầu của 7.3a). không yêu cầu xác định độ giãn dài tương đối trên mẫu thử kéo được nối bằng hàn/hàn vảy cứng;

d) mẫu thử kéo được nối bằng hàn/ hàn vảy cứng không được đứt gãy tại mối nối hàn hoặc hàn vảy cứng.

9.2.4. Thử nổ

9.2.4.1. Phải tiến hành thử nổ ít nhất ba chai mẫu đại diện.

9.2.4.2. Phải đặt đứng chai lên đĩa cân để cân khối lượng bì. Sau đó đổ nước vào từng chai đến dung lượng lớn nhất của chai để xác định dung lượng nước của chai. Phải ghi lại khối lượng bì và dung lượng nước của chai.

9.2.4.3. Tiến hành thử ở nhiệt độ phòng. Thiết bị đo áp suất phải có độ chính xác trong khoảng 1%. Nhiệt độ của nước/khí có áp suất không được nhỏ hơn 10^oC.

9.2.4.4. Qui trình thử nổ chai như sau:

a) Chai thử không nhiệt luyện được hóa già nhân tạo bằng cách giữ ở nhiệt độ 100^oC trong ít nhất 1h. Sau khi giữ ở nhiệt độ đó, chai được làm nguội bằng không khí lạnh trước khi nạp chất lỏng/khí.

Khi không thể thực hiện được việc nổ thủy lực chai hoặc nếu thiết kế van hoặc thiết kế chai ngăn cản việc đưa chất lỏng thủy lực vào trong chai, có thể dùng phép thử bằng khí nén. Khi sử dụng phương pháp thử nổ bằng khí nén, phải sử dụng các biện pháp phòng ngừa để đảm bảo an toàn cho con người và thiết bị.

b) Chai thử phải được tăng áp đến áp suất thử (p_h). Áp suất này đạt được sau 30s. Không được làm giảm áp suất trong thời gian giữ áp.

c) Áp suất trong chai sau đó có thể tăng với tốc độ không quá 7 bar/min cho tới khi đạt được áp suất nổ thiết kế nhỏ nhất. Sau khi đạt được áp suất nổ thiết kế nhỏ nhất, tốc độ tăng áp được giảm tới tốc độ thích hợp cho tới lúc nổ chai.

Chú thích - Như là sự lựa chọn bưóc b) và c) các chai có thể được tăng áp từ áp suất khí quyển đến áp suất nổ với tốc độ như trong bước c).

d) Đồ thị áp suất thời gian được tạo ra trong khi thử nổ ghi lại tốc độ tăng áp, thời gian thử và áp suất nổ của chai được thử.

Hình 3 - Vị trí lấy mẫu thử kéo

9.2.4.5. Chuẩn cứ để chấp nhận thử nổ như sau:

a) Áp suất nổ phải bằng hoặc lớn hơn hai lần áp suất thử của chai.

b) Điểm bắt đầu phá huỷ không được ở mối hàn hoặc hàn vảy cứng hoặc ở vùng ảnh hưởng nhiệt của mối hàn hoặc hàn vảy cứng.

c) Nơi phá huỷ phải ở trên vỏ chai.

d) Mặt gãy phải là phá huỷ mỏi.

e) Sau khi nổ thuỷ lực, chai không được vỡ thành nhiều mảnh.

9.2.5. Thử rơi

9.2.5.1. Tiến hành thử rơi ít nhất ba chai mẫu đại diện. Mẫu thử rơi phải đại diện cho bao gói vận chuyển thành phẩm (đó là cáctong, vỏ bọc ngoài, mũ chai).

9.2.5.2. Bề mặt va đập là tấm bê tông 1 m x 1 m x 0,1 m. Kết cấu bao gồm xi măng, cát, sỏi. Nó được bảo vệ bằng tấm thép dày 10 mm. Độ phẳng của tấm thép bảo vệ phải đảm bảo cho độ chênh lệch về mức giữa hai điểm bất kỳ trên bề mặt không được vượt quá 2 mm. Khi tấm thép bị hư hỏng nghiêm trọng thì phải thay.

9.2.5.3. Chai dùng cho khí hoá lỏng phải được đổ nước đến dung lượng nước lớn nhất của chai. Chai dùng cho khí vĩnh cửu phải được đổ nước đến 40% dung tích nước của chai. Không cho phép thử rơi khi chai đang chịu áp lực. Qui trình thử rơi như sau:

a) một chai để rơi từ độ cao 1,2 m với đáy chai đập vào bề mặt va đập như minh hoạ ở hình 4a):

b) một chai để rơi từ độ cao 1,2 m với thành chai đập vào bề mặt va đập như minh họa ở hình 4b);

c) một chai để rơi từ độ cao 1,2 m với mũ chai, vành miệng, nắp bảo vệ van hoặc với bộ phận bảo vệ van khác đập vào bề mặt va đập ở góc 45° như minh hoạ ở hình 4c)

Chỉ dẫn

1- Bề mặt va đập

2- Tấm bê tông

Hình 4 - Thử rơi

9.2.5.4. Chuẩn cứ để chấp nhận thử rơi như sau

Đối với hai phép thử như miêu tả ở 9.2.5.3, chai không bị rò rỉ, van vẫn vận hành được và chai phải chịu được phép thử nổ như miêu tả ở 9.2.4.

9.2.6. Thử đối với phụ kiện

Phải kiểm tra các chai không hàn không qua nhiệt luyện và có các phụ kiện được gá lắp bằng cách sử dụng nhiệt ở trên 400^oC đối với thép và 150^oC đối với nhôm. Ít nhất việc kiểm tra phái bao gồm tổ chức tế vi, độ cứng và chụp tia bức xạ để đảm bảo không có các yếu tố có hại.

9.2.7. Kiểm tra kích thước

Chai hoàn chỉnh phải được cắt dọc thành các mẫu đủ để xác định chiều dày nhỏ nhất của vỏ chai. Có thể sử dụng phương pháp đo siêu âm hoặc phương pháp khác có độ nhạy tương đương. Chiều dày nhỏ nhất không được nhỏ hơn chiều dày tính toán nhỏ nhất ở 7.2.

9.2.7.1. Phải đo đường kính ngoài danh nghĩa (D), chiều dài và bán kính đầu và chúng phải phù hợp với bản vẽ thiết kế (xem 7.3).

9.3. Báo cáo thử

9.3.1. Báo cáo thử của thiết kế mẫu phải được thực hiện trên tất cả các phép thử theo 9.2. Bổ sung thêm, tính chất cơ (lý) học và hoá học của vật liệu và chiều dày thành chai phải có trong báo cáo thử. Người chế tạo chai phải giữ một bản báo cáo thử.

9.3.2. Người chế tạo chai phải giữ báo cáo thử trong suốt thời gian chế tạo chai và trong 5 năm sau khi chế tạo xong.

10. Thử lô

10.1. Yêu cầu chung

Phép thử nổ theo 9.2.4 được tiến hành với tần suất một chai/ một lô hoặc tần suất lấy mẫu theo bảng 1, tuỳ theo cái nào lớn hơn.

Thử nổ thực hiện ở các chai được lấy ngẫu nhiên.

Khi chai được chế tạo từ các bộ phận riêng, nghĩa là có kết cấu hàn hoặc hàn vảy cứng, các bộ phận riêng có thể được chế tạo ở thời điểm khác với thời điểm chế tạo lô.

Bảng 1 - Tần suất lấy mẫu

10.2. Không đạt theo yêu cầu thử

Nếu chai không đạt bất kỳ yêu cầu nào của 9.2.4.5, lô sẽ bị loại. Nếu xác định được nguyên nhân bị loại và các chai bị loại được xếp riêng khỏi lô, thì các chai còn lại trong lô có thể được phân loại bằng phép thử lại theo qui trình ở 10.1.

11. Thử từng chai một - thử rò rỉ và thử áp lực

Tất cả các chai, trừ các chai dùng cho thử nổ, phải thử áp lực với áp suất ít nhất bằng áp suất thử (p_h) nhưng không lớn hơn 1,1 x p_h hoặc (p_h + 10) bar tuỳ theo cái nào nhỏ hơn, và phải giữ ở áp suất đó ít nhất 30s.

Thử áp lực phải tiến hành với chai ngâm trong nước hoặc bằng phương pháp khác có độ phát hiện rò rỉ nhạy tương đương. Trước tiên, chai phải được thử áp lực ở áp suất thử (p_h) và sau đó thử rò rỉ ở thời điểm nạp.

Chai không bị rò rỉ, hư hỏng nhìn thấy được hoặc các khuyết tật khác trong khi thử.

Chai có bất kỳ khuyết tật nào đều bị loại.

12. Ghi nhãn

12.1. Yêu cầu chung

Nhãn phải bền, không thấm nước và được gắn lên chai.

12.2. Ghi nhãn chế tạo và sử dụng

12.2.1. Ghi nhãn như sau:

a) số hiệu của tiêu chuẩn này, đó là TCVN 7051:2002 (ISO 11118);

b) áp suất làm việc và áp suất thử tính bằng bar;

c) dung tích nước tính bằng lít;

d) số hoặc ký hiệu đăng ký của cơ sở chế tạo chai:

e) ký hiệu hai chữ số chỉ tên nước phù hợp với ISO 3166-1:

f) thời gian tháng, năm chế tạo;

g) số lô;

h) số nhận biết loại khí của Liên hiệp quốc.

12.2.2.Việc ghi nhãn được qui định ở 12.2.1a) đến e) bằng số và chữ cao ít nhất 3 mm và được trình bày liên tục, đó là:

12.2.3. Ghi nhãn lô và mã thời gian như qui định ở 12.2.1.f) và g) bằng số cao ít nhất 3 mm và được trình bày liên tục đó là:

12.2.4. Số nhận biết loại khí của Liên hiệp quốc như qui định ở 12.2.1 h) có chiều cao ít nhất 3 mm, đó là :

12.3. Ghi nhãn khác

Bổ sung thêm các yêu cầu ghi nhãn của 12.2 cũng phải ghi “KHÔNG ĐƯỢC NẠP LẠI". Chữ này được ghi nhãn bằng chữ cao ít nhất 6 mm.

Các cơ quan có thẩm quyền có thể qui định việc ghi nhãn bổ sung.

Phụ lục A

(qui định)

Áp suất và nhiệt độ

Áp suất làm việc không được vượt quá 80% áp suất thử

Áp suất vận hành cho phép lớn nhất ở nhiệt độ cao nhất trong sử dụng không được vượt quá áp suất thử

Nhiệt độ vận hành lớn nhất trong sử dụng có thể thay đổi từ nước này sang nước khác, nhưng đối với thiết kế mục đích nạp trị số của p_h không được nhỏ hơn áp suất của khí chứa ở 55^oC.

Chú thích - Đối với các qui định thương mại quốc tế, vận chuyển quốc gia có thể qui định nhiệt độ vận hành lớn nhất cao hơn.

Trị số nhỏ nhất của p_h là 12 bar.

Bổ sung thêm, đối với khí hoá lỏng chai không được nạp đầy chất lỏng ở nhiệt độ vận hành lớn nhất trong sử dụng.

THƯ MỤC

[1] ISO 3651 - 2 Xác định tính chống ăn mòn giữa các hạt của thép không gỉ - Phần 2: Thép không gỉ ferit, austenit và ferit - austenit (kép) - Thử ăn mòn trong môi trường axit sunfuric (Determination of resistance to intergranular corrosion of stainless steels - Part 2: Ferritic, austenitic and ferritic- anstenitic (duplex) stainless steels - Corrosion test in media containing sulfuric acid).

[2] ISO 6506 Metallic materials - Hardness - Brinell test.

TCVN 256 : 2001 Vật liệu kim loại - Thử độ cứng Brinen.a

Xem lại: Chai chứa khí - chai chứa khí bằng kim loại không được nạp lại - đặc tính kỹ thuật và phương pháp thử - phần 1

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