Chai chứa khí – chai chứa khí bằng thép không hàn lại được – thiết kế, kết cấu và thử nghiệm – phần 3: chai bằng thép thường hóa - phần 3

Chú dẫn:

1 Bình chứa chất lỏng thử

2 Thùng đo chất lỏng thử (thùng tiếp liệu cũng có thể được sử dụng như thùng đo)

3 Bơm

4 Áp kế

5  Khí cụ ghi đường cong áp suất/thời gian

6 Lỗ thoát nước hoặc van xả không khí

7 Giếng thử

8 Chai

Hình 4 – Thiết bị thử

9.2.2.3. Giải thích phép thử

9.2.2.3.1. Giải thích phép thử nổ phải bao gồm:

a) Kiểm tra đường cong áp suất/thời gian hoặc đường cong áp suất/thể tích nước sử dụng, để cho phép xác định áp suất, p_y, tại đó bắt đầu có biến dạng dẻo của chai cùng với áp suất nổ, p_h.

b) Kiểm tra vết rách do nổ và hình dạng của các mép vết rách.

9.2.2.3.2. Đối với các kết quả của thử nổ được coi là đạt thì các yêu cầu sau phải được đáp ứng:

a) Áp suất chảy quan sát được, p_y, phải lớn hơn hoặc bằng 1/F x áp suất thử, p_n, với giá trị nhỏ nhất tuyệt đối của 1,18 x áp suất thử, p_h,;

b) Áp suất nổ thực, p_b, phải lớn hơn hoặc bằng 1,22 x (R_eg/R_mg) x p_h(áp suất thử) nghĩa là phương trình (4).

9.2.2.3.3. Chai phải được giữ nguyên vẹn thành một khối và không vỡ thành mảnh.

9.2.2.3.4. Vết nứt, rách chính phải ở trên phần hình trụ tròn của chai và không được giòn, nghĩa là các mép của vết nứt, rách phải dốc nghiêng so với thành chai. Vết rách không được biểu lộ và khuyết tật lớn trong kim loại và trong mọi trường hợp vết rách không được vươn tới cổ chai. Đối với đáy lõm, vết rách không được chạy xa hơn phần thân hình trụ phía đỉnh đáy và đối với đáy lồi, vết rách không được vươn tới tâm đáy.

9.2.2.3.5. Đối với các chai có chiều dày thành nhỏ hơn 7,5 mm, vết nứt, rách chỉ được chấp nhận nếu nó tuân theo một trong các yêu cầu sau:

- Theo chiều dọc, không có sự rẽ nhánh [xem Hình 5.a)];

- Theo chiều dọc, có sự rẽ nhánh sang một bên tại mỗi đầu mút của vết rách nhưng không kéo dài tới quá mặt phẳng dọc vuông góc với mặt phẳng gãy đứt [xem Hình 5 b)];

- Theo chiều dọc, có sự rẽ nhánh như đuôi cá ở một đầu [xem Hình 5.c)] hoặc cả hai đầu [xem Hình 5.d)].

9.2.2.4. Tiêu chí chấp nhận

Hình 5 minh họa các profin thử nổ đạt yêu cầu và các lô chai có mẫu thử đại diện được kết quả này phải được chấp nhận.

Nếu cấu hình của vết nứt, rách không tuân theo Hình 5 nhưng tất cả các thử nghiệm vật liệu và cơ tính khác đều đạt yêu cầu thì phải điều tra nguyên nhân của sự không tuân thủ này trước khi có quyết định chấp nhận hoặc bác bỏ lô chai.

Hình 5 – Profin thử nổ chấp nhận được

9.2.3. Thử áp suất theo chu kỳ

Phép thử này phải được thực hiện trên chai đã được đóng nhãn với chất lỏng không ăn mòn tạo ra sự đảo ngược liên tiếp theo chu kỳ của áp suất giới hạn trên ở trong chai, áp suất này tối thiểu phải bằng áp suất thử thủy lực, p_h. Chai phải chịu được 12000 chu kỳ mà không bị phá hủy.

Đối với các chai có áp suất thử thủy lực p_h> 450 bar, áp suất giới hạn trên của chu kỳ có thể được giảm đi tới 2/3 áp suất thử này. Trong trường hợp này, chai phải chịu được 80 000 chu kỳ mà không bị phá hủy.

Giá trị của áp suất giới hạn dưới của chu kỳ không vượt quá 10 % áp suất giới hạn trên của chu kỳ nhưng trong mọi trường hợp không vượt quá 30 bar.

Chai phải thực sự chịu áp suất cao nhất và thấp nhất của chu kỳ trong khi thử.

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

Sau thử nghiệm, các đáy chai được cắt ra để đo chiều dày và cho phép rằng chiều dày này rất gần với chiều dày nhỏ nhất được quy định trong thiết kế và phải nằm trong giới hạn dung sai sản xuất thông thường. Không được có trường hợp nào, chiều dày thực của đáy chai vượt quá chiều dày quy định trên bản vẽ hơn 15%.

Phép thử được coi là đạt yêu cầu nếu chai đạt được số chu kỳ yêu cầu mà không có sự rò rỉ.

9.2.4. Kiểm tra đáy chai

Cắt đáy chai bằng các mặt cắt theo kinh tuyến và một trong các mặt cắt này được đánh bóng để kiểm tra dưới kính phóng đại có độ phóng đại giữa 5 lần và 10 lần.

Chai được xem là có khuyết tật nếu phát hiện ra các vết nứt. Chai cũng được xem là có khuyết tật nếu các kích thước của các lỗ rỗ (hổng) hoặc các tạp chất lẫn vào đạt tới giá trị có thể gây ra mất an toàn.

Trong trường hợp nghi ngờ đáy chai được bịt nút, sau khi xem xét sơ bộ phải cho ăn mòn phần tiết diện đáy để xác minh không có nút bịt. Không được phê duyệt các chai bịt nút.

Trong bất cứ trường hợp nào, chiều dày hoàn chỉnh (tức là chiều dày không có khuyết tật) ở giữa đáy chai cũng không được nhỏ hơn chiều dày nhỏ nhất quy định (xem 7.3.1).

9.3. Giấy chứng nhận phê duyệt kiểu

Nếu các kết quả kiểm tra theo 9.2 đáp ứng yêu cầu, cơ quan kiểm tra sẽ cấp giấy chứng nhận phê duyệt kiểu. Phụ lục C đưa ra một ví dụ tiêu biểu về giấy chứng nhận phê duyệt kiểu. Các loại giấy chứng nhận khác có cùng nội dung tối thiểu cũng được chấp nhận.

10. Thử theo lô

10.1. Yêu cầu chung

10.1.1. Tất cả các thử nghiệm để kiểm tra chất lượng chai chứa khí phải được thực hiện tại thời điểm hoàn thành việc chế tạo chai, chẳng hạn tại bất kỳ giai đoạn nào sau quá trình nhiệt luyện.

Để thử theo lô, nhà sản xuất phải cung cấp cho cơ quan kiểm tra;

- Giấy chứng nhận phê duyệt kiểu;

- Giấy chứng nhận phân tích mẻ nấu thép được cung cấp cho việc chế tạo chai;

- Bằng chứng về việc đã thực hiện nhiệt luyện thích hợp;

- Giấy chứng nhận về kết quả kiểm tra siêu âm;

- Danh mục các chai, số loạt sản xuất và ghi nhãn theo yêu cầu;

- Xác nhận về việc đã kiểm tra ren theo calíp ren. Các calíp ren sử dụng được quy định trong tiêu chuẩn [ví dụ TCVN 9316 -2 (ISO 11363-2)].

10.1.2. Trong quá trình thử lô, cơ quan kiểm tra phải

- Xác minh rằng đã có giấy chứng nhận phê duyệt kiểu và các chai phù hợp với giấy chứng nhận phê duyệt kiểu;

- Kiểm tra để cho phép rằng các yêu cầu trong các Điều 6,7 và 8 đã được đáp ứng và đặc biệt là kiểm tra bằng mắt bề mặt bên ngoài và bên trong chai, hoặc kiểm tra kết cấu của chai có đạt yêu cầu hay không. Cơ quan kiểm tra phải xác minh xem các yêu cầu trong 7.7, 7.8 và 8.2 đến 8.9 có được nhà sản xuất đáp ứng. Kiểm tra bằng mắt phải được thực hiện ít nhất với 10% số chai được đệ trình kiểm tra. Tuy nhiên nếu tìm thấy một khuyết tật không chấp nhận được (xem ví dụ trong Phụ lục A) thì phải kiểm tra bằng mắt 100% số chai;

- Chọn các chai cần thiết trong lô để thử phá hủy và làm chứng các phép thử quy định trong 10.1.3 (thử cơ tính). Khi cho phép có các thử nghiệm lựa chọn, khách hàng và nhà chế tạo phải thỏa thuận với nhau về các thử nghiệm được tiến hành;

- Kiểm tra để xác minh tính xác thực các thông tin do nhà chế tạo cung cấp so với 10.1.1, phải tiến hành thử ngẫu nhiên;

- Đánh giá các kết quả thử độ cứng được nêu trong 11.3.

10.1.3. Phải thực hiện các thử nghiệm sau cho một chai của từng lô:

- Một phép thử kéo theo hướng dọc (xem 10.2);

- Hai phép thử uốn (xem 10.3.1) theo hướng chu vi hoặc một thử nén bẹp (xem 10.3.2) hoặc một thử nén phẳng vòng (xem 10.3.3);

- Ba phép thử va đập theo hướng ngang hoặc hướng dọc như quy định trong 10.1 khi chiều dày của chai cho phép gia công mẫu thử có chiều dày tối thiểu là 3 mm.

- Đối với chai được nhà chế tạo từ phôi thép liên tục, thử đáy chai theo 9.2.4.

CHÚ THÍCH: Đối với vị trí các mẫu thử, xem Hình 6.

10.2. Thử kéo

10.2.1. Phải thực hiện thử kéo trên vật liệu được lấy từ phần hình trụ tròn của chai theo một trong các trình tự sau:

a) Các mẫu thử hình chữ nhật phải được chuẩn bị phù hợp với Hình 7 và có chiều dài thử . Hai mặt của mẫu thử đại diện cho bề mặt trong và bề mặt ngoài của chai không được gia công. Độ giãn dài đo được, A, không được nhỏ hơn các giá trị sau:

với giá trị nhỏ nhất tuyệt đối 20%.

b) Các mẫu thử gia công tròn phải được chuẩn bị với đường kính lớn nhất có thể đạt được, độ giãn dài (A) đo được trên chiều dài chuẩn bằng 5 lần đường kính mẫu thử không được nhỏ hơn giá trị được tính bằng công thức trong 10.2.1 a) được tăng thêm 2%, với giá trị nhỏ nhất tuyệt đối 22%.

Không nên sử dụng các mẫu thử tròn đối với các chiều dày thành chai nhỏ hơn 3 mm.

Chú dẫn

1 Mẫu thử uốn

2 Mẫu thử uốn ngang

3  Mẫu thử uốn dọc (các vị trí lựa chọn được vẽ nét đứt)

4 Mẫu thử kéo

Hình 6 – Vị trí mẫu thử điển hình

10.2.2. Thử kéo phải được thực hiện phù hợp với ISO 6892-1.

CHÚ THÍCH: Cần chú thích tới phương pháp đo độ giãn dài quy định trong ISO 6892-1, đặc biệt là trong trường hợp khi mẫu thử kéo có độ côn dẫn đến điểm đứt gãy cách xa trung điểm của chuẩn dài chuẩn.

w ≤ 4t

w < D/8

Hình 7 – Mẫu thử kéo

10.3. Thử uốn và thử nén bẹp

10.3.1. Thử uốn

10.3.1.1. Phải tiến hành thử uốn phù hợp với TCVN 198 (ISO 7438) trên hai mẫu thử đạt được bằng cách cắt một hoặc hai vòng có chiều rộng 25 mm hoặc 4t, chọn giá trị nào lớn hơn, thành các mẫu thử bằng nhau. Mỗi mẫu thử phải có đủ chiều dài để có thể thực hiện được thử uốn. Chỉ gia công các mép (cạnh) của mẫu thử.

10.3.1.2. Mẫu thử không được có vết nứt khi được uốn ở phía trong con lăn uốn tới khi các bề mặt trong của mẫu thử tiếp xúc khít với đường kính con lăn uốn (xem Hình 8).

10.3.1. Đường kính con lăn uốn D_f, phải được thiết lập theo Bảng 4 đối với độ bền kéo thực, R_ma, cho trong Bảng 4, D_f ≤ n x chiều dày của mẫu thử, t.

10.3.2. Thử nén bẹp

10.3.2.1. Thử nén bẹp phải được thực hiện trên một chai được lựa chọn từ mỗi lô chai sau khi nhiệt luyện.

10.3.2.2. Chai thử phải được nén bẹp giữa các mép dao hình nêm với góc nêm 60^o và các mép được vê tròn tới bán kính danh nghĩa 13 mm. Chiều dài của nêm không được nhỏ hơn chiều rộng của chai được nén bẹp. Đường trục dọc của chai phải tạo thành góc xấp xỉ 90^o với các mép dao.

10.3.2.3. Chai thử phải được nén bẹp cho tới khi khoảng cách giữa các lưỡi (mép) dao phù hợp với Bảng 4. Không được có vết nứt trên chai được nén bẹp khi kiểm tra bằng mắt.

Hình 8 – Minh họa phép thử uốn

Bảng 4 – Các yêu cầu của phép thử uốn và thử ép bẹp

10.3.3. Thử ép phẳng vòng

Thử ép phẳng vòng phải được thực hiện trên một vòng có chiều rộng 25mm hoặc 4t, chọn giá trị nào lớn hơn, được lấy từ thân chai. Vòng phải được ép giữa các dụng cụ ép tới khi khoảng cách giữa các dụng cụ ép theo Bảng 2. Không được có vết nứt trên vòng được ép khi kiểm tra bằng mắt.

10.4. Thử va đập

10.4.1. Thử va đập phải được tiến hành phù hợp với TCVN 321-1 (ISO 148-1) và theo yêu cầu dưới đây.

Xem lại: Chai chứa khí – chai chứa khí bằng thép không hàn lại được – thiết kế, kết cấu và thử nghiệm – phần 3: chai bằng thép thường hóa - phần 2

Xem tiếp: Chai chứa khí – chai chứa khí bằng thép không hàn lại được – thiết kế, kết cấu và thử nghiệm – phần 3: chai bằng thép thường hóa - phần 4

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