Chai chứa khí - cụm chai - yêu cầu về thiết kế, chế tạo, thử nghiệm và kiểm tra - phần 3

- Tất cả các mối nối kết cấu hàn ban đầu phải được kiểm tra phát hiện vết nứt phù hợp với các tiêu chuẩn đã được chấp nhận trong quốc gia thực hiện việc chế tạo, ví dụ, EN 1290, EN 1291 hoặc các tiêu chuẩn ASTM trước khi sơn phủ khung;

Khung phải được kiểm tra bằng mắt để đảm bảo không có sai lệch so với các bản vẽ thiết kế và có sự di chuyển đầy đủ và tự do của các panen và nắp, khi thích hợp.

Nếu khung được thử không đáp ứng yêu cầu của một trong các thử nghiệm trên thì tất cả các khung của lô tương ứng (tối đa là 9) phải được thử. Tất cả các khung có khuyết tật phải được loại bỏ hoặc sửa chữa và sau đó được đưa vào các thử nghiệm mới.

7.3.2. Đường ống góp

Mỗi đường ống góp phải được thử với áp suất thử như đã mô tả trong 4.6.3.

Tất cả các đường ống góp không đáp ứng các yêu cầu của thử nghiệm này phải được loại bỏ hoặc sửa chữa và sau đó được thử lại.

Đối với axetylen, xem Phụ lục B.

7.3.3. Cụm chai

7.3.3.1. Quy định chung

Phải thử kín ở áp suất làm việc của cụm chai bằng khí nén (hoặc hỗn hợp khí) có chứa không ít hơn 2 % heli hoặc từ 2 % đến 4 % hydro hoặc không khí nén ở áp suất làm việc của cụm chai.

7.3.2.2. Thử rò rỉ của bộ phận lắp

Trách nhiệm của nhà sản xuất cụm chai là phải thử rò rỉ của cụm chai hoàn chỉnh ở áp suất nhỏ nhất là 25 % áp suất nạp để kiểm tra tính toàn vẹn của tất cả các mối nối và đầu nối khí.

CHÚ THÍCH: Tùy theo loại khí, có thể sử dụng áp suất cao hơn.

7.3.3.3. Thử rò rỉ lần cuối

Phải thử rò rỉ của cụm chai hoàn chỉnh ở áp suất nạp khi sử dụng các phương pháp thích hợp và các tiêu chí nghiệm thu do người sử dụng quy định. Nhà sản xuất cụm chai hoặc trung tâm nạp chai chịu trách nhiệm thực hiện phép thử này trong lần nạp đầu tiên sau khi lắp ráp như là một phần của “kiểm tra tại thời điểm nạp”.

CHÚ THÍCH: Tùy theo loại khí, có thể sử dụng các phương pháp thử rò rỉ phức tạp hơn.

Đối với axetylen, xem Phụ lục B.

8. Tài liệu

8.1. Hồ sơ của các chi tiết cấu thành được sử dụng để tạo ra cụm chai và tiến trình theo thời gian và địa điểm cho lắp ráp và thử nghiệm cụm chai phải được lưu giữ cho từng cụm chai mới. Hồ sơ phải bao gồm các thông tin sau:

- Số hiệu tiêu chuẩn này;

- Số loạt duy nhất của cụm chai;

- Số loạt duy nhất của khung;

- Mẫu (model) của van đầu ra chính;

- Loại khí được sử dụng cho cụm chai;

- Áp suất thử cụm chai (phù hợp với áp suất thử của các chai);

- Số loạt của các chai trong cụm chai;

- Tên và địa chỉ của nhà sản xuất cụm chai;

- Thời gian sản xuất (có dạng YYYY/MM).

8.2. Hồ sơ thử ban đầu và/hoặc các chứng chỉ của các chi tiết cấu thành riêng hoặc lô chi tiết cũng phải được lưu giữ làm tài liệu tham chiếu cho hồ sơ riêng của nhóm chai.

8.3. Tất cả các hồ sơ phải được lưu giữ ít nhất là trong thời gian khi cụm chai và/hoặc các chi tiết cấu thành của cụm chai còn tồn tại.

Phụ lục A

(Quy định)

Yêu cầu đặc biệt cho thiết kế, chế tạo và thử nghiệm các cụm chai được tháo rời lúc nạp, bao gồm cả các chai chứa axetylen

Cụm chai phải được thiết kế để tạo điều kiện thuận lợi cho:

- Tiếp cận dễ dàng và an toàn cho bảo dưỡng (bảo dưỡng các mối nối, thay đệm kín của các mối nối, kiểm tra rò rỉ v.v ...), tháo và lắp đường ống góp mà không làm hư hỏng hoặc biến dạng bất cứ chi tiết cấu thành nào của cụm chai;

- Tháo ra và lắp vào dễ dàng, an toàn các chai riêng biệt trong cụm chai;

- Tháo các chai ra khỏi thành bên của cụm chai.

Các dây mềm của đường ống góp phải được thiết kế có đủ độ mềm dẻo để cho phép đối chai chứa khí một cách dễ dàng.

Các chai riêng biệt phải được ghi nhãn và lắp van phù hợp với các quy định áp dụng cho một chai riêng lẻ.

Các chai phải được trang bị phương tiện để kẹp chặt bộ phận bảo vệ van (ví dụ vành cổ chai có ren, nắp chai).

Về các yêu cầu bổ sung cho axetylen, xem Phụ lục B.

Phụ lục B

(Quy định)

Yêu cầu riêng cho các cụm chai chứa axetylen

B.1 Quy định chung

Ngoài các yêu cầu thiết kế được quy định trong phần chính của tiêu chuẩn này, các cụm chai chứa axetylen phải đáp ứng các yêu cầu thiết kế quy định trong B.3. Thiết kế đường ống góp chứa axetylen phải tuân theo B.3.4.

Ngoài các yêu cầu về ký hiệu nhận biết được quy định trong phần chính của tiêu chuẩn này, các cụm chai chứa axetylen phải đáp ứng các yêu cầu về ký hiệu nhận biết quy định trong B.4.

Các yêu cầu về thử nghiệm quy định trong phần chính của tiêu chuẩn này áp dụng cho các cụm chai chứa axetylen, trừ các yêu cầu khác được quy định trong phụ lục này.

B.2 Mô tả bổ sung về các cụm chai chứa axetylen

B.2.1 Cụm chai chứa axetylen

Một cụm chai chứa axetylen không có ít hơn 2 và thường không lớn hơn 16 chai. Đây chỉ là số nên dùng cho phép nạp lại trước khi cụm chai được tháo rời và mỗi chai được nạp riêng (bao gồm cả việc đổ thêm dung môi đối với axetylen hòa tan UN1001).

B.2.2 Khối lượng bì của cụm chai

Đối với các cụm chai chứa axetylen có chứa axeton như là một dung môi, lượng axetylen và dung môi lớn nhất phải được ký hiệu nhận biết trên mỗi chai riêng biệt của cụm chai.

Đối với các cụm chai có các chai chứa axetylen và dung môi, sử dụng hai khối lượng bì sau:

- Khối lượng bì BS_max là tổng khối lượng của tất cả các chai trong cụm chai, mỗi cụm chai được nạp với khối lượng lớn nhất cho phép của dung môi và khí bão hòa của dung môi cộng với khối lượng của khung, đường ống góp và tất cả các trang bị khác;

- Khối lượng bì BS_min là tổng khối lượng của tất cả các chai trong cụm chai, mỗi cụm chai được nạp với khối lượng nhỏ nhất cho phép của dung môi và khí bão hòa của dung môi, cộng với khối lượng của khung, đường ống góp và tất cả các trang bị khác.

CHÚ THÍCH: Khí bão hòa là axetylen đòi hỏi bão hòa dung môi ở áp suất khí quyển và nhiệt độ 15 °C.

B.3 Thiết kế

B.3.1 Khung

Khung của cụm chai chứa axetylen không được làm suy giảm sự phân bố nước cho đỉnh các chai để làm mát.

B.3.2 Chai chứa khí axetylen

Tất cả các chai chứa axetylen trong cụm chai phải có cùng một cỡ kích thước và kiểu vỏ, và phải chứa cùng một vật liệu xốp và dung môi sao cho tốc độ hấp thụ và thải (nhả) ra của chúng là như nhau. Vỏ chai và vật liệu xốp phải tuân theo các tiêu chuẩn hoặc quy định có liên quan.

B.3.3 Van chai/phụ tùng của chai

Trong một cụm chai chứa axetylen, mỗi chai phải được trang bị một van chai đáp ứng các yêu cầu của TCVN 7163 (ISO 10297).

B.3.4 Đường ống góp

B.3.4.1 Quy định chung

Đường ống góp có thể được thiết kế bằng tính toán (xem B.3.4.2) hoặc bằng phương pháp thực nghiệm (xem B.3.4.3). Nếu sử dụng phương pháp tính toán, phải kiểm tra thiết kế bằng thử thủy lực hoặc khí nén.

B.3.4.2 Thiết kế bằng tính toán chiều dày thành ống

Thông thường, cơ quan kiểm tra có thể phê duyệt (chấp nhận) một phương pháp tính toán chiều dày thành ống, như ASME B31.3. Hiện nay phương pháp được sử dụng phổ biến nhất là phương pháp được mô tả dưới đây. Phương pháp này tính toán chiều dày thành (ví dụ chiều dày thành ống, phụ tùng) cần thiết cho toàn bộ hệ thống để chịu được sự phản hồi của va đập xuất hiện tại bất cứ điểm nào).

CHÚ THÍCH: Sự kích nổ di chuyển dọc theo một ống góp như là sóng va đập. Các ứng suất đặc biệt cao xuất hiện tại hoặc gần các vị trí trong ống góp ở đó sóng va đập có thể bị phản hồi lại như các khuỷu nối ống, các van và các đầu mút kín của các ống.

Để tính toán chiều dày thành cần thiết của ống cần sử dụng phương trình sau:

trong đó:

t là chiều dày thành cần thiết, mm;

p là áp suất xác định chiều dày thành (theo áp kế), bar 1)

D là đường kính ngoài của ống, mm;

F là ứng suất cho phép của vật liệu, MPa.

Đối với axetylen, áp suất p có tính đến độ tăng áp suất gây ra bởi sự phân hủy của axetylen, và ứng suất cho phép F được tính toán như sau:

p = f₁ (p_f + 1) - 1                      (B.2)

                     (B.3)

trong đó

p_f là áp suất nạp lớn nhất (theo áp kế), bar ¹⁾;

R_e là ứng suất tại điểm chảy của vật liệu, MPa;

f₁ là hệ số an toàn (ít nhất là 35).

B.3.4.3 Thiết kế bằng phương pháp thực nghiệm

Axetylen phải được đốt cháy trong một phần hoặc một mẫu ống góp được chế tạo ở áp suất nạp axetylen lớn nhất [áp suất cao nhất cho phép trong đường ống góp của cụm chai chứa axetylen trong quá trình nạp bằng tới 25 bar (theo áp kế)] bằng một thiết bị đốt cháy. Phương pháp này chỉ có thể được sử dụng khi có các phương tiện cần thiết và kinh nghiệm với các thử nghiệm đốt cháy.

Thiết bị thử được sử dụng phải được thiết kế để tái tạo ra các điều kiện để có thể xảy ra sự đốt cháy trong trong ống góp thực, nghĩa là có cùng một đường kính và chiều dài ống thích hợp để cho phép phát triển sự bốc cháy/kích nổ. Chiều dày thành của ống phải được chứng minh là có khả năng chịu được các ứng suất xảy ra trong thử nghiệm mà không có hư hỏng nghiêm trọng, ví dụ như nổ vỡ, tạo ra vết nứt hoặc làm cho axetylen thoát ra.

B.3.4.4 Thiết kế ống mềm

Vật liệu dùng cho mối nối ống mềm phải có chất lượng sao cho áp suất nổ, tùy thuộc vào đường kính trong của ống mềm, đáp ứng được yêu cầu tối thiểu được quy định trong Bảng B.1.

Bảng B.1 - Áp suất nổ

Nhà sản xuất ống mềm có trách nhiệm lấy ba ống mềm từ lô sản xuất đầu tiên dùng làm các mẫu thử cho thử phê duyệt kiểu. Hai trong các mẫu thử này phải được thử kích nổ do phân hủy axetylen để chứng minh rằng các ống mềm chịu được các ứng suất phát sinh mà không có hư hỏng nghiêm trọng. Đối với thử nghiệm này, áp suất bắt đầu tối thiểu phải bằng 25 bar (theo áp kế). Mẫu thử thứ ba phải được thử nổ bằng thủy lực. Giá trị của áp suất nổ thủy lực được lấy làm giá trị chuẩn. Đối với các ống mềm trong sản xuất, nhà sản xuất ống mềm phải bảo đảm áp suất nổ nhỏ nhất không nhỏ hơn 90 % giá trị chuẩn này.

Các ống mềm phải chịu được sự ăn mòn của dung môi được dùng cùng với axetylen phù hợp với ISO 14113.

Điện trở của vật liệu ống mềm giữa các đầu mút nối phải ≤ 10⁶ W.

B.3.5 Van (trừ van chai) và vòng bít

Độ bền của thân van phải tương tự như độ bền tính toán của ống trên đó có lắp van và phải tuân theo TCVN 7163 (ISO 10297).

Việc thiết kế van hoặc phương pháp lắp đặt van phải bảo đảm giảm tới mức tối thiểu nguy cơ bốc cháy do ma sát giữa các chi tiết của van. Có thể sử dụng các bộ lọc để loại bỏ khả năng bụi bẩn lọt vào mặt tựa của van.

B.3.6 Bộ dập tắt lửa có cơ cấu ngắt dòng

Mỗi cụm chai chứa axetylen phải được bảo vệ chống sự phân hủy axetylen. Yêu cầu này có thể đạt được bằng bộ dập tắt lửa, cơ cấu ngắt dòng (axetylen) hoặc cả hai. Nên sử dụng cả hai bộ phận này.

B.4 Ký hiệu nhận biết

B.4.1 Quy định chung

Khối lượng bì có thể được chỉ dẫn trên mỗi chai bằng cách sử dụng một vòng kim loại hoặc chất dẻo, nhãn hoặc các phương tiện thích hợp khác.

Với ý định nêu trên, không nên thay đổi việc ghi nhãn ban đầu của chai.

B.4.2 Ký hiệu nhận biết sự nạp cụm chai

Khối lượng bì dựa trên lượng chứa dung môi lớn nhất cho mỗi chai riêng biệt được sử dụng trong cụm chai phải được chỉ ra trên mỗi chai.

Phải có một tấm biển ký hiệu được gắn cố định, bền vững trên khung cụm chai phù hợp với các quy định của quốc gia sử dụng, Tấm biển phải bao gồm các dữ liệu được liệt kê dưới đây theo thứ tự thích hợp.

- Ký hiệu “Axetylen UN 1001, hòa tan” và công thức hóa học C₂H₂;

- Dung lượng lớn nhất của axetylen, tính bằng kilôgam, của cụm chai;

- Loại vật liệu xốp;

- Loại dung môi (axeton hoặc dimetylfocmamit);

- Ngày thử trước đây (YY/MM) của chai trong cụm chai là thử nghiệm đầu tiên cho kiểm tra định kỳ;

- Khối lượng bì Bs_min, tính bằng kilogam, được làm tròn xuống đến số nguyên gần nhất, theo sau là các chữ “kg” như đã chỉ ra trong hai ví dụ dưới đây:

VÍ DỤ 1: Khối lượng A bằng 1282,6 kg sẽ được làm tròn xuống “1282 kg”;

VÍ DỤ 2: Khối lượng A bằng 653,4 kg sẽ được làm tròn xuống “653 kg”.

- Áp suất làm việc, tính bằng bar được đặt sau các chữ “PW” như đã ghi nhãn trên các chai.

B.4.3 Các thông tin khác

Các dữ liệu nhận biết sau có thể được ghi nhãn trên cụm chai ngoài các dữ liệu được cho trong 6.3:

- Số loạt của các chai chứa axetylen riêng biệt trong cụm chai (theo cách khác, các số này có thể được ghi trong một tệp tin (file) của cụm chai);

- Hướng dẫn về nâng chuyển cụm chai (bao gồm cả thông tin rằng các van chai chỉ nên được đóng kín trong các trường hợp đặc biệt);

- Khối lượng bì BS_max, tính bằng kilogam, được làm tròn xuống đến số nguyên gần nhất, theo sau là các chữ “KG” (xem các ví dụ trong B.4.2);

- Trạm gốc của cụm chai.

B.5 Thử nghiệm

B.5.1 Thử cấp chứng chỉ thiết kế đường ống góp

Đường ống góp, trừ các cơ cấu an toàn, phải được thử áp suất tới áp suất tối thiểu bằng 300 bar (theo áp kế). Nếu sử dụng các ống mềm, chúng phải được thử mẫu đầu tiên và được chứng nhận phù hợp với các yêu cầu của B.3.4.4.

B.5.2 Chứng chỉ thiết kế - Thử rơi cụm chai

Phải thực hiện hai kiểu thử rơi được quy định trong 7.2.2.3.4.

CHÚ THÍCH: Vì tính chất không ổn định của axetylen, không khuyến nghị thử rơi với các chai chứa axetylen.

B.5.3 Thử trong sản xuất đường ống góp

Mỗi đường ống góp, trừ các cơ cấu an toàn, phải được thử áp suất tới áp suất tối thiểu bằng 300 bar (theo áp kế).

Mỗi ống mềm phải được thử thủy lực tới áp suất tối thiểu bằng 300 bar (theo áp kế) trước khi được lắp trên đường ống góp.

THƯ MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] TCVN 6293 (ISO 32), Chai chứa khí dùng cho y tế - Ghi nhãn để nhận biết khí chứa.

[2] TCVN 6700-1 (ISO 9606-1), Kiểm tra chứng nhận thợ hàn - Hàn nóng chảy - Phần 1: Thép.

[3] TCVN 6289 (ISO 10286), Chai chứa khí - Thuật ngữ.

[4] TCVN 6176 ( ISO 10298), Khí và hỗn hợp khí - Xác định tính độc của khí hoặc hỗn hợp khí

[5] TCVN 6874-1 (ISO 11114-1), Chai chứa khí - Tính tương thích của vật liệu làm chai và làm van với khí chứa - Phần 1: Vật liệu kim loại.

[6] TCVN 6874-2 (ISO 11114-2), Chai chứa khí di động - Xác định tính tương thích của vật liệu làm chai chứa và làm van với khí chứa – Phần 2: Vật liệu phi kim loại.

[7] ISO 15607, Specification and qualification of welding procedures for metallic materials - General rules (Điều kiện kỹ thuật và cấp chứng chỉ các quy trình hàn đối với vật liệu kim loại - Qui tắc chung).

[8] ISO 80000-4, Quantities and units - Part 4: Mechanics (Các đại lượng và đơn vị - Phần 4: Cơ học).

[9] ASTM E165, Standard Practice for Liquid Penetrant Examination for General Industry (Quy trình kỹ thuật tiêu chuẩn cho kiểm tra bằng siêu âm vùng hàn của ống và đường ống hàn).

[10] ASTM E273, Standard Practice for Ultrasonic Examination of the Weld Zone of Welded Pipe and Tubing (Quy trình kỹ thuật tiêu chuẩn cho kiểm tra bằng siêu âm vùng hàn của ống và đường ống hàn)

[11] ASTM E390, Standard Reference Radiographs for Steel Fusion Welds (Các ảnh chụp tia bức xạ tiêu chuẩn cho các mối hàn nóng chảy trên thép).

[12] ASTM E709, Standard Guide for Magnetic Particle Testing (Hướng dẫn tiêu chuẩn về kiểm tra bằng hạt từ).

[13] ASTM E1312, Standard Practice for Electromagnetic (Eddy-Current) Examination of Ferromagnetic Cylindrical Bar Product Above the Curie Temperature (Quy trình kỹ thuật tiêu chuẩn cho kiểm tra điện từ (dòng xoáy) các thanh hình trụ bằng bằng sắt từ ở nhiệt độ trên nhiệt độ Curie)

[14] ASTM E2261, Standard Practice for Examination of Welds Using the Alternating Current Field Measurement Technique (Quy trình kỹ thuật tiêu chuẩn để kiểm tra các mối hàn khi sử dụng kỹ thuật đo trường dòng điện xoay chiều).

[15] ASME B31.3, Process Piping (Hệ thống đường ống kỹ thuật).

[16] EN 1290, Non-destructive Examination of Welds - Magnetic Particle Examination of Welds (Kiểm tra không phá hủy mối hàn - Kiểm tra mối hàn bằng hạt từ).

[17] EN 1291, Non Destructive Examination of Welds - Magnetic Particle Testing of Welds - Acceptance Levels (Kiểm tra không phá hủy mối hàn - Kiểm tra mối hàn bằng hạt từ - Các mức nghiệm thu).

[18] EN 1593, Non-destructive testing - Leak testing - Bubble emission techniques (Thử không phá hủy – Thử rò rỉ - Kỹ thuật tạo bọt khí).

[19] EN 1779, Non-destructive testing. Leak testing. Criteria for method and technique selection (Thử không phá hủy - Thử rò rỉ - Tiêu chuẩn cho lựa chọn phương pháp và kỹ thuật).

[20] EN 13133, Brazing - Brazer approval (Hàn vảy cứng - Chứng nhận thợ hàn vảy cứng).

[21] EN 13134, Brazing - Proceduce approval (Hàn vảy cứng - Chứng nhận quy trình hàn)

[22] Globally Harmonized System of Classification and Labelling of Chemicals (GHS) (Hệ thống hài hòa toàn cầu về phân loại và dán nhãn các loại hóa chất)

[23] UN Model Regulations (Các quy định mẫu của Liên hiệp quốc).

1) Giá trị 1 bar trong phương trình này là áp suất khí quyển.

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