Chai chứa khí – chai thép hàn nạp lại và vận chuyển được dùng cho khí dầu mỏ hóa lỏng (lpg) – thiết kế và kết cấu - phần 1

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 7763 : 2007

ISO 22991 : 2004

CHAI CHỨA KHÍ – CHAI THÉP HÀN NẠP LẠI VÀ VẬN CHUYỂN ĐƯỢC DÙNG CHO KHÍ DẦU MỎ HÓA LỎNG (LPG) – THIẾT KẾ VÀ KẾT CẤU

Gas cylinders - Transportable refillable welded steel cylinders for liquefied petroleum gas (LGP) - Design and construction

1. Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này qui định các yêu cầu cơ bản về vật liệu, thiết kế, kết cấu, tay nghề và phương pháp hàn và kiểm tra thử nghiệm trong chế tạo các chai thép hàn nạp lại và vận chuyển được dùng cho khí dầu mỏ hoá lỏng (LPG) có dung tích nước từ 0,5 l đến và bằng 150 l, ở nhiệt độ môi trường xung quanh.

2. Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu dưới đây là rất cần thiết đối với việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với tài liệu có ghi năm công bố, áp dụng phiên bản được nêu. Đối với tài liệu không có năm công bố. áp dụng phiên bản mới nhất (kể cả các sửa đổi).

TCVN 197 (ISO 6892), Vật liệu kim loại - Thử kéo ở nhiệt độ phòng

TCVN 6700-1 (ISO 9606-1), Kiểm tra chấp nhận thợ hàn - Hàn nóng chảy - Phần 1: Thép

TCVN 6834-3 (ISO 9956-3), Đặc tính kỹ thuật và sự chấp nhận các qui trình hàn vật liệu kim loại - Phần 3: Thử qui trình hàn đối với hàn hồ quang các loại thép

TCVN 7472 (ISO 5817), Hàn - Các liên kết mối hàn nóng chảy trên thép, niken, titan và hợp kim của chúng (trừ hàn chùm tia) - Mức chất lượng đối với khuyết tật

TCVN 7481-1 (ISO 11116-1), Chai chứa khí - Ren côn 17 E để nối van vào chai chứa khí - Phần 1: Đặc tính kỹ thuật

TCVN 7165 (ISO 10920). Chai chứa khí - Ren côn 25 E để nối van vào chai chứa khí - Đặc tính kỹ thuật

ISO 643, Steels - Micrographic determination of the apparent grain size (Thép - Xác định kích thước hạt biểu kiến bằng chụp ảnh tổ chức tế vi)

ISO 1106-1:1984, Recommended practice for radiographic examination of fusion welded joints - Part 1: Fusion welded butt joints in steel plates up to 50 mm thick (Công nghệ kiểm tra bằng chụp ảnh tia bức xạ của mối hàn nóng chảy - Phần 1: Mối hàn giáp mép nóng chảy trên các tấm thép có chiều dày đến 50 mm)

ISO 1106-3 :1984, Recommended practice for radiographic examination of fusion welded joints - Part 3: Fusion welded circumferential joints in steel pipes of up to 50 mm wall thickness (Công nghệ kiểm tra bằng chụp ảnh tia bức xạ của mối hàn nóng chảy - Phần 3: Mối hàn nóng chảy theo chu vi trên các ống thép có chiều dày thành đến 50 mm)

ISO 2504 :1973, Radiography of welds and viewing conditions for films -            Utilization of the recommended patterns of image quality indications (I.Q.I) (Chụp ảnh tia bức xạ mối hàn và điều kiện quan sát phim - Sử dụng mô hình khuyến cáo các chỉ dẫn về chất lượng ảnh (I.Q.I))

ISO 4136, Destructive tests on welds in metallic materials - Transverse tensile test (Thử phá hủy các mối hàn trên vật liệu kim loại - Thử kéo ngang)

ISO 4978, Flat rolled steel products for welded gas cylinders (Sản phẩm thép cán phẳng dùng cho chai chứa khí hàn)

ISO 5178, Destructive tests on welds in metallic materials - Longitudinal tensile test on weld metal in fusion welded joints (Thử phá hủy mối hàn trên vật liệu kim loại - Thử kéo dọc kim loại mối hàn trong các liên kết hàn nóng chảy)

ISO 7438, Metallic materials - Bend test (Vật liệu kim loại - Thử uốn)

ISO 13769, Gas cylinders - Stamp marking (Chai chứa khí - Ghi nhãn)

ISO 14732, Welding personnel - Approval testing of welding operators for fusion welding and of resistance weld setters for fully mechanized and automatic welding of metallic materials (Thợ hàn - Kiểm tra chấp nhận thợ hàn nóng chảy và hàn điện trở vật liệu kim loại cơ khí hóa và tự động hóa hoàn toàn)

ISO 17637. Non-destaictive testing of welds - Visual testing of fusion-welded joints (Thử không phá hủy mối hàn - Kiểm tra bằng mắt liên kết hàn nóng chảy)

ISO 17639, Destructive tests on welds in metallic materials - Macroscopic and microscopic examination of welds (Thử không phá hủy mối hàn vật liệu kim loại - Kiểm tra thô đại và tế vi mối hàn)

3. Thuật ngữ và định nghĩa

Trong tiêu chuẩn này, sử dụng các thuật ngữ và định nghĩa sau:

3.1. Giới hạn chảy (yield stress)

Giới hạn chảy trên, R_eh hoặc đối với thép không có điểm chảy xác định là giới hạn 0,2 % (độ giãn dài không tỷ lệ), R_p

[ISO 6892]

3.2. Thường hóa (normalizing)

Nhiệt luyện, trong đó chai được nung nóng đến nhiệt độ đồng đều trên điểm tới hạn trên (AC₃) của thép, sau đó được làm nguội trong khí quyển được kiểm soát hoặc không khí tĩnh.

3.2. Khử ứng suất (stress relieving)

Nhiệt luyện chai để khử ứng suất dư mà không làm thay đổi tổ chức tế vi của thép bằng cách nung nóng đến nhiệt độ đồng đều dưới điểm tới hạn dưới (AC₁) của thép, sau đó làm nguội trong khí quyển được kiểm soát hoặc không khí tĩnh.

3.4. Tổ chức có thẩm quyền (competent body)

Người hoặc nhóm người do cơ quan nhà nước có thẩm quyền chỉ định, có đủ năng lực, đã qua đào tạo, có kinh nghiệm và cơ sở vật chất kỹ thuật để có thể đưa ra các đánh giá khách quan về một vấn đề.

4. Ký hiệu

Bảng 1 - Ký hiệu, tên gọi của ký hiệu và đơn vị

5. Vật liệu

5.1. Vật liệu chế tạo vỏ chai và đáy chai phải phù hợp với ISO 4978 hoặc với các đặc tính tương đương khác của vật liệu đáp ứng các yêu cầu của Bảng 2.

CHÚ THÍCH: "Vât liệu” ám chỉ các vật liệu ở trạng thái trước khi có bất kỳ sự biến đổi nào về quá trình chế tạo.

5.2. Tất cả chi tiết hàn vào chai phải được chế tạo bằng vật liệu tương thích.

5.3. Vật liệu hàn phải có khả năng tạo ra các mối hàn vững chắc với độ bền kéo nhỏ nhất tối thiểu bằng độ bền kéo qui định cho vật liệu cơ bản của chai đã hoàn thiện.

5.4. Nhà sản xuất chai phải có giấy chứng nhận về phân tích mẻ đúc và cơ tính của thép dùng cho kết cấu của các bộ phận chịu áp lực của chai.

5.5. Nhà sản xuất phải duy trì một hệ thống nhận biết các vật liệu dùng trong chế tạo để có thể truy tìm nguồn gốc của tất cả các vật liệu chế tạo các bộ phận chịu áp lực của toàn bộ chai.

Bảng 2 - Yêu cầu về vật liệu

6. Thiết kế

6.1. Yêu cầu chung

6.1.1. Việc tính toán chiều dày thành của các bộ phận chịu áp lực để chịu được áp suất bên trong chai chứa khí phải có liên quan tới ứng suất chảy của vật liệu.

6.1.2. Để tính toán, giá trị của ứng suất chảy R_o, được giới hạn ở giá trị lớn nhất 0,85 R_g.

6.1.3. Áp suất bên trong dùng cho tính toán chiều dày thành chai chứa khí phải là áp suất tính toán P_c,

- Đối với các chai chỉ dùng cho butan thương phẩm P_c = P_{t min} = 15 bar;

- Đối với tất cả các chai dùng cho LPG khác P_c = P_{t min}= 30 bar.

6.1.4. Phải lập bản vẽ có đầy đủ kích thước bao gồm cả đặc tính kỹ thuật của vật liệu.

6.2. Tính toán chiều dày thân chai hình trụ

Chiều dày thành của thân chai hình trụ không được nhỏ hơn chiều dày tính theo công thức:

- Đối với chai có mối hàn dọc: J = 0,9:

- Đối với chai không có mối hàn dọc: J = 1,0.

Trong bất kỳ trường hợp nào, chiều dày thực cũng không được nhỏ hơn chiều dày qui định trong 6.5.

6.3. Thiết kế các phần đáy lõm chịu áp lực

6.3.1. Ngoại trừ trường hợp cho phép trong 6.4, hình dạng đáy của chai chứa khí phải đáp ứng các điều kiện sau:

- Đối với các đáy chỏm cầu:

R ≤ D; r ≥ 0,1 D; h ≥ 4 b [xem hình 1 a)];

- Đối với đáy nửa elip:

H ≥ 0,2 D; h ≥ 4 b [xem hình 1 b)];

6.3.2. Chiều dày thành của đáy chai chứa khí không được nhỏ hơn chiều dày tính theo công thức:

Trong công thức này C là hệ số hình dạng có giá trị phụ thuộc vào tỷ số H/D.

Giá trị của C được xác định từ Bảng 3 và các đồ thị trên hình 2 và hình 3.

Đồ thị trên Hình 2 mô tả mối quan hệ giữa giá trị C và tỷ số b/D.

CHÚ DẪN:

1 - Đáy dạng chỏm cầu;

2 - Đáy dạng nửa elip.

CHÚ THÍCH: đối với các đáy dạng chỏm cầu:

Hình 1 - Mô tả đáy chai lõm chịu áp lực

Bảng 3 - Quan hệ giữa H/D và hệ số hình dạng C

CHÚ DẪN:

X - tỷ số H/D

Y - hệ số hình dạng C

Hình 2 - Các giá trị của hệ số hình dạng C đối với H/D từ 0,2 đến 0,25

Xem tiếp: Chai chứa khí – chai thép hàn nạp lại và vận chuyển được dùng cho khí dầu mỏ hóa lỏng (lpg) – thiết kế và kết cấu - phần 2

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