Chai chứa khí di động - van chai đặc tính kỹ thuật và thử kiểu - phần 1

Tác giả Sudo Ecommerce 06/09/2024 16 phút đọc

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 7163 : 2013

ISO 10297 : 2006

CHAI CHỨA KHÍ DI ĐỘNG - VAN CHAI ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT VÀ THỬ KIỂU

Transportable gas cylinders – Cylider valves - Specification and type testing

Lời nói đầu

TCVN 7163:2013 thay thế TCVN 7163:2002(ISO 10297:1999).

TCVN 7163:2013 hoàn toàn tương đương ISO 10297:2006.

TCVN 7163:2013 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC 58 Chai chứa khí biên soạn,Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ khoa học và Công nghệ công bố.

CHAI CHỨA KHÍ DI ĐỘNG - VAN CHAI ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT VÀ THỬ KIỂU

Transportable gas cylinders – Cylider valves - Specification and type testing

1. Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định các yêu cầu về thiết kế, chế tạo, ghi nhãn và các phương pháp thử kiểu đối với van dùng để lắp vào chai vận chuyển khí nén, khí hóa lỏng hoặc khí hòa tan.

Tiêu chuẩn này không áp dụng đối với các van dùng cho thiết bị làm lạnh sâu, bình chữa cháy hoặc khí dầu mỏ hóa lỏng (LPG).

Tiêu chuẩn này không quy định các yêu cầu riêng cần bổ sung đối với van được lắp với cơ cấu giảm áp [xem TCVN 9315 (ISO 22435)], cơ cấu tích áp dư và cơ cấu một chiều [xem TCVN 9314 (ISO 15996)], và màng nổ và cơ cấu xả áp [xem TCVN 7915 (ISO 4126), và prEN 14513)].

CHÚ THÍCH: Các yêu cầu đối với van dùng cho khí dầu mỏ hóa lỏng (LPG) được qui định trong TCVN 9315 (ISO 14245) và EN 13152 và trong TCVN 9313 (ISO 15995) và EN 13153. Các yêu cầu cho van dùng cho bình làm lạnh sâu được quy định trong EN 144-1, EN 144-2 và EN 144-3.

2. Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn dưới đây là rất cần thiết đối với việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với tài liệu 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, nếu có.

TCVN 6289(ISO 10286), Chai chứa khí – Thuật ngữ.

TCVN 6550 (ISO 10156), Khí và hỗn hợp khí – Xác định tính cháy và khả năng oxy hóa để chọn đầu ra của van chai chứa khí.

TCVN 6551 (ISO 5145), Đầu ra của van chai chứa khí và hỗn hợp khí – Lựa chọn và xác định kích thước.

ISO 407, Small medical gas cylinders – Pin-index yoke –type valve connections (Chai chứa khí loại nhỏ dùng trong y tế - Mối nối và kiểu gông kẹp chặt bằng chốt).

ISO 8573-1, Compressed air – Part 1: Contaminants and Purity classes (Không khí nén – Phần 1: Các chất gây ô nhiễm và các cấp tinh khiết).

ISO 10692-1 Gas cylinders – Gas cylinders valve connections for use in the microelectronics industry- Part 1: Outlet connections (Chai chứa khí – Mối nối van chai chứa khí dùng trong công nghệ vi điện tử - Phần 1: Mối nối đầu ra).

ISO 15001 Anaesthetic and respiratory equipment – Compatibility with oxygen (Thiết bị gây mê và hô hấp – Khả năng tương thích với oxy).

3. Thuật ngữ, định nghĩa và ký hiệu

Trong tiêu chuẩn này sử dụng các thuật ngữ, định nghĩa và ký hiệu được nêu trong TCVN 6289 (ISO 10286) và các thuật ngữ, định nghĩa và ký hiệu sau:

3.1. Áp suất làm việc (working pressure)

Áp suất ổn định (khí nén) ở nhiệt độ đồng đều 15^oC đối với chai đã được nẹp lượng khí nén lớn nhất cho phép.

CHÚ THÍCH 1: Trong tiêu chuẩn này, nó tương ứng với áp suất làm việc lớn nhất của chai nước được lắp van theo dự tính sẽ được sử dụng.

CHÚ THÍCH 2: Định nghĩa này không áp dụng cho khí hóa lỏng hoặc khí hòa tan (ví dụ như axetylen).

3.2. Áp suất thử van (valve test pressure)

Pvt

Áp suất của khí tác động lên van (hoặc một môi trường chất lỏng chỉ để thử thủy lực) trong quá trình thử kiểu.

3.3. Độ kín ngoài (external leak tightness)

Độ kín đối với khí quyển (rò rỉ vào và /hoặc rò rỉ ra) khi van mở.

CHÚ THÍCH: Xem hình 1

Chú dẫn:

1 Mối nối đến thiết bị người sử dụng (đóng)

a Rò rỉ vào p = áp suất trong

b Rò rỉ ra p_a = áp suất khí quyển

Hình 1 – Độ kín ngoài

3.4. Độ kín trong (internal leak tightness)

Độ kín đế van (rò rỉ vào và/hoặc rò rỉ ra) khi van đóng.

CHÚ THÍCH: Xem Hình 2.

1 Mối nối đến thiết bị người sử dụng (mở)

a Rò rỉ vào p = áp suất trong

b Rò rỉ ra p_a = áp suất khí quyển

Hình 2 – Độ kín trong

3.5. Mômen quay đóng van nhỏ nhất (minium closing torque)

T_c

Mômen quay cần thiết tác động lên cơ cấu vận hành van để đạt được độ kín trong.

3.6. Mômen quay bền (resistance torque)

Mômen quay mở hoặc đóng van lớn nhất (chọn giá trị thấp hơn) áp dụng cho cơ cấu vận hành van mà van có thể chịu được và không bị hư hỏng.

3.7. Cơ cấu vận hành van (valve operating mechanism)

Cơ cấu dùng để đóng và mở lỗ van.

VÍ DỤ: Trục van được tạo ren mà khi quay làm nâng cao hoặc hạ thấp vòng đệm làm kín.

3.8. Dụng cụ vận hành van (valve operating devive)

Bộ phận tác động cơ cấu vận hành của van.

VÍ DỤ: Tay quay hoặc bộ dẫn động.

3.9. Khối lượng bao gói tổng (total package mass)

Tổng khối lượng của chai chứa khí, bộ phận gá lắp cố định trên nó và lượng khí chứa lớn nhất cho phép.

Van và vành bảo vệ van là những ví dụ về các bộ phận gá lắp cố định.

4.Yêu cầu thiết kế van

4.1. Yêu cầu chung

Van phải vận hành an toàn trong phạm vi nhiệt độ sử dụng từ -20^oC đến +65^oC ở môi trường bên trong và bên ngoài. Phạm vi này có thể mở rộng trong thời gian ngắn (như trong khi nạp). Khi có yêu cầu nhiệt độ sử dụng cao hơn hoặc thấp hơn trong thời gian dài hơn, người mua phải quy định điều này. Van phải chịu được ứng suất cơ học hoặc tác động hóa học mà chúng trải qua trong khi sử dụng, ví dụ trong khi tồn chứa, lắp van vào chai, quá trình nạp khí, vận chuyển và sử dụng sau cùng của chai chứa.

4.2. Mô tả van

Tiêu chuẩn này không quy định các bộ phận mà van chai phải có. Một van chai điển hình bao gồm:

a) Thân van;

b) Cơ cấu vận hành van (để mở và đóng van);

c) Dụng cụ mở van;

d) Biện pháp để đảm bảo độ kín trong;

e) Biện pháp để đảm bảo độ kín ngoài;

f) (các) Đầu nối ra (để nạp và xả chai chứa);

g) Đầu nối vào đến chai chứa;

h) Cơ cấu xả áp (xem ISO 11622 và/hoặc các tiêu chuẩn áp dụng khác, như TCVN 7915 (ISO 4126);

i) Ống xiphông;

j) Nút hoặc mũ có ren ở đầu nối ra;

k) Cơ cấu hạn chế sự vượt quá lưu lượng;

l) Biện pháp để tranh không khí lọt vào;

m) Cơ cấu để duy trì áp suất dư [xem TCVN 9314 (ISO 15996)];

n) Cơ cấu giảm áp suất đầu vào;

o) Lỗ giới hạn lưu lượng;

p) (các) Bộ lọc.

4.3. Vật liệu

Vật liệu kim loại và phi kim loại tiếp xúc với chất khí phải tương thích hóa học và vật lý với chất khí đó, ở tất cả các điều kiện vận hành đã định [xem TCVN 6874-1(ISO 11114-1)] và [TCVN 6874-2 (ISO 11114-2)] và chỉ tiêu kỹ thuật vật liệu của nhà sản xuất)].

Đối với những ứng dụng trong y tế và hô hấp, xem ISO 15001, đặc biệt là khi chọn vật liệu để làm giảm nguy cơ sinh ra các chất độc do quá trình cháy/phân hủy từ vật liệu phi kim loại bao gồm các chất bôi trơn.

Trong các ứng dụng y tế và hô hấp, các bộ phận tiếp xúc với không khí được mạ hoặc phủ trừ khi có biện pháp đảm bảo rằng bất kỳ các hạt sinh ra trên bề mặt đó được ngăn chặn không xâm nhập vào dòng khí.

Độ bền khí đốt trong oxy hoặc các khí có tính oxy hóa cao khác [(xem TCVN 6550 (ISO 10156)] của vật liệu phi kim loại và dầu bôi trơn, phải được xác định bằng quy trình thử thích hợp [(xem TCVN 6874-3 (ISO 11114-3)].

Do sự nguy hiểm tạo nên chất nổ axetylua, van dùng cho axetylen chỉ được chế tạo bằng hợp kim nền đồng nếu hàm lượng đồng không vượt quá 65% (khối lượng). Người chế tạo không được sử dụng bất kỳ phương pháp nào làm giầu hàm lượng đồng trên bề mặt. Vì lý do tương tự hàm lượng bạc của hợp kim, ví dụ để hàn vẩy mềm phải được giới hạn đối với van chai axetylen. Giới hạn được chấp nhận hơn cả là 43% (khối lượng), nhưng không có trường hợp nào vượt quá 50% (khối lượng).

Vật liệu phi kim loại làm kín sử dụng với không khí, các khí oxy hóa (như là nitơ oxyt), oxy và các khí giầu oxy phải có khả năng chịu được phép thử độ nhạy lão hóa.

4.4. Kích thước

4.4.1. Kích thước ngoài

Nếu van dự định được bảo vệ bằng mũ theo TCVN 6872 (ISO 11117), kích thước bên ngoài phải theo Hình 3. Nếu van là “kiểu gông kẹp chặt bằng chốt” dùng cho các khí y tế thí kích thước bên ngoài phải tuân theo ISO 407.

4.4.2. Kích thước bên trong

Lỗ của van phải tương xứng để đáp ứng yêu cầu về lưu lượng (kể cả khi lắp cơ cấu xả áp an toàn) để không có sự sụt giảm độ bền của thân mối nối một cách không chấp nhận được.

4.5. Chỗ nối van

Van thường được nối với chai bằng mối nối vào, như là ren côn phù hợp với TCVN 9316-1 (ISO 11363-1) đối với ren 17E, hoặc ren trụ ngoài phù hợp với, ví dụ, ISO 15245-1 đối với M30, hoặc bất kỳ một tiêu chuẩn nào liên quan. Van được nối với các thiết bị được nạp đầy và đem dùng bằng một hoặc nhiều đầu nối ra phù hợp với tiêu chuẩn đã được chấp nhận (như là ISO 407, TCVN 6551(ISO 5145), ISO 10692-1) hoặc bất cứ một tiêu chuẩn tương ứng nào.

CHÚ DẪN:

r_max= 32, 5 mm

R_max = 38 mm

h_max = 90 mm

L_max = 125 mm

Khi trục của ren thân van và tay quay không trùng khít nhau, khoảng cách giữa hai trục phải được cộng thêm vào r_max.

R_max phải được đo từ phần xa nhất của van kể từ thân trục và gồm cả đầu ống ra hoặc mũ bảo vệ nếu được lắp.

CHÚ THÍCH 1: h là chiều dài phần dưới của van, khi bán kính lớn nhất lớn hơn bán kính tay quay.

CHÚ THÍCH 2: L_max là chiều dài lớn nhất của van ở vị trí đóng khi không được lắp vào chai chứa.

Hình 3 – Kích thước lớn nhất đối với van chai chứa khí được bảo vệ bằng mũ phù hợp với TCVN 6872 (ISO 11117)

4.6. Độ bền cơ học

Xem tiếp: Chai chứa khí di động - van chai đặc tính kỹ thuật và thử kiểu - phần 2