Chai chứa khí - quy trình thay đổi khí chứa - phần 1

Tác giả Sudo Ecommerce 06/09/2024 33 phút đọc

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 6549 : 1999

ISO 11621 : 1997

CHAI CHỨA KHÍ - QUY TRÌNH THAY ĐỔI KHÍ CHỨA

Gas cylinders - Procedures for change of gas service

Lời nói đầu

TCVN 6549 : 1999 hoàn toàn tương đương với ISO 11621 : 1997.

TCVN 6549 : 1999 do ban kỹ thuật tiêu chuẩn TCVN/TC 58 Bình chứa ga biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công Nghệ và Môi trường (nay là Bộ Khoa học và Công Nghệ) ban hành.

Tiêu chuẩn này được chuyển đổi năm 2008 Tiêu chuẩn Việt Nam cùng số hiệu thành Tiêu chuẩn Quốc gia theo quy định tại khoản 1 điều 69 của Luật Tiêu chuẩn và Quy chuẩn kỹ thuật và điểm a khoản 1 Điều 6 Nghị định số 127/2007/NĐ-CP ngày 1/8/2007 của Chính phủ quy định chi tiết thi hành một số điều của Luật Tiêu chuẩn và Quy chuẩn kỹ thuật.

CHAI CHỨA KHÍ - QUY TRÌNH THAY ĐỔI KHÍ CHỨA

Gas cylinders - Procedures for change of gas service

1. Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này áp dụng cho các chai chứa khí nạp lại được làm bằng thép đúc, hợp kim nhôm và thép hàn tất cả các cỡ, kể cả các chai chứa khí lớn (có dung tích nước lớn hơn 150 l).

Tiêu chuẩn này quy định các yêu cầu chung và trình tự thực hiện cần phải tuân thủ mỗi khi chai chứa khí thay đổi loại chứa khí này sang chứa loại khí khác đối với khí vĩnh cửu và khí đốt hóa lỏng.

Tiêu chuẩn này không áp dụng cho các chai chứa dung dịch acetylen, các khí phóng xạ hoặc các khí trong nhóm G của Bảng 1.

2. Tiêu chuẩn trích dẫn

TCVN 6551 : 1999 (ISO 5145 : 1990) Đầu ra của van chai chứa khí và hỗn hợp khí - Lựa chọn và xác định kích thước.

ISO 6406 : 1992 Kiểm tra và thử định kỳ chai khí bằng thép không hàn.

TCVN 6550 : 1990 (ISO 10156 : 1996) Khí và hỗn hợp khí - Xác định tính cháy và khả năng ôxy hóa để chọn đầu ra của van chai chứa khí.

TCVN 6294 : 1997 (ISO 10460 : 1992) Chai chứa khí bằng thép các bon hàn - Kiểm tra và thử định kỳ.

ISO 10461 : 1993 Chai chứa khí bằng nhôm hợp kim không hàn - Kiểm tra và thử định kỳ.

ISO 11114-1: - 1) Tính tương thích giữa vật liệu làm bằng chai chứa khí và vật liệu làm van với các loại khí - Phần 1: Vật liệu kim loại.

3. Các chữ viết tắt

TKPH: Thử không phá hủy (tiếng anh viết tắt là NDT).

TAMUS: Thử ăn mòn ứng suất (tiếng Anh viết tắt là SCT).

4. Quy định chung

Các chai chứa khí được chế tạo theo các tiêu chuẩn trong nước và/hoặc quốc tế nhằm sử dụng với nhiều loại khí trong những điều kiện nạp xác định. Mặc dù có những loại chai chứa khí đặc biệt cho một số loại khí, phần lớn các chai chứa có thể chuyển được từ loại khí này sang loại khí khác, nếu thực hiện một số hiệu chỉnh khả thi, tuân theo các quy trình hợp lý, và tôn trọng các điều kiện tương thích về mặt vật liệu (xem ISO 11114-1).

Các chai đã dùng có thể đã phải chịu những điều kiện làm cho nó không còn an toàn khi thay đổi khí khác. Các điều kiện đó có thể gây nhiễm bẩn khí, ăn mòn hoặc khí còn sót trong bình có thể gây phản ứng. Do đó, điều kiện quan trọng là toàn bộ quy trình được chi tiết hóa trong Điều 5 và trong các Bảng 1, 2 và 3 phải được tuân thủ nghiêm ngặt.

Cần đặc biệt chú ý đến công tác đảm bảo các quy trình tẩy, rửa, trong đó nêu rõ, phải lấy ra hết khí dư, các tạp chất, các sản phẩm ăn mòn, và các chất tẩy rửa cũng phải loại bỏ, chai chứa phải khô, gắn kín nhằm ngăn chặn các chất bẩn và hơi ẩm thâm nhập sau khi đã được làm sạch.

Người sử dụng tiêu chuẩn này cần có hiểu biết vận hành khí nén và am hiểu các tính chất hóa, lý của mặt hàng mà họ nạp vào chai chứa các tạp chất dễ có trong chai.

4.1 Phân nhóm các loại khí

Nhằm phục vụ cho tiêu chuẩn này, các loại khí có thể thường xuyên thay đổi chai chứa nhất được chia ra thành một số nhóm. Sự phân nhóm này dựa trên hoạt tính lý, hóa của các chất khí và các tạp chất thường gặp nhất.

Các yêu cầu trong tiêu chuẩn này có thể không áp dụng được cho các khí và hỗn hợp khí không thuộc các nhóm khí trong Bảng 3. Các hướng dẫn về làm sạch các chai chứa các loại khí đó sẽ do nhà sản xuất các loại chai và/hoặc khí đó cung cấp. Các giá trị trong ngoặc của Bảng 1 theo mã FTSC lấy từ các tiêu chuẩn TCVN 6551 : 1999 (ISO 5145) hoặc TCVN 6550 : 1990 (ISO 10156).

4.2 Các loại khí có ảnh hưởng tới trạng thái của chai chứa

Các loại chai khi chứa một số loại khí có thể chịu một số tác động có ảnh hưởng tới khả năng sử dụng trong tương lai của chai và có thể làm cho chai khí không thích hợp để chứa khí nữa. Những chai chứa này sẽ phải trải qua các quy trình đánh giá lại chất lượng nghiêm ngặt hoặc bị cầm sử dụng để tiếp tục chứa khí.

VÍ DỤ:

chai thép chứa oxit các bon và hỗn hợp oxit các bon có thể bị gãy vỡ do ăn mòn ứng suất;

chai thép chứa hydro nhưng không được thiết kế và sản xuất dùng cho mục đích đó (xem ISO 11114-1).

5. Các thao tác thay đổi khí chứa

5.1 Yêu cầu chung

Vì những vấn đề có liên quan đến độ an toàn tiềm ẩn (như ăn mòn, nhiễm tạp chất, độ tương thích vật liệu), cần có thao tác cụ thể khi chuyển chai đang chứa một loại khí này sang chứa loại khí khác. Các bước (chuỗi các thao tác) đã đánh số được liệt kê trong Bảng 3. Bảng 2 liệt kê dưới dạng bảng quy định các bước cần thực hiện cho mỗi lần chuyển. Điều quan trọng là tiến hành từng bước một. Các nhóm khí được thể hiện bằng tên và chữ cái trong Bảng 1. Các thao tác nêu trong Bảng 3 được mô tả chi tiết trong 5.3.1 đến 5.3.10.

5.2 Sử dụng các Bảng 1, 2 và 3

VÍ DỤ 1

Một chai khí Nitơ được chuyển sang chứa Hydro. Xác định nhóm khí từ Bảng 1 (Nitơ thuộc nhóm A; hydro thuộc nhóm E). Dùng Bảng 2, tìm A trên cột bên trái và đi ngang qua bảng tới cột E, tại đó tìm thấy các số 1, 4, 6. Sang Bảng 3, trên đó ghi rõ các công đoạn mà các bước 1, 4, 6 yêu cầu (để chi tiết, xem 5.3.1, 5.3.4 và 5.3.6).

VÍ DỤ 2

Một chai chứa khí Ôxy chuyển sang chứa hỗn hợp 50 % khí Ôxy và 50 % Nitơ ôxit. Xác định nhóm khí từ Bảng 1 (ôxy và nitơ ôxit thuộc nhóm C). Dùng Bảng 2, tìm C trên cột bên trái và đi ngang qua bảng tới cột C và tìm thấy số 1. Sang bảng 3, sẽ thấy công đoạn nào được yêu cầu ở bước 1 (để chi tiết xem 5.3.1).

Bảng 1 - Thay đổi công dụng của chai chứa theo nhóm khí

Nhóm	Mô tả	Loại khí
A	Khí trơ¹⁾	Nitơ, argon, heli, nêon,Kripton và xênon và tất cả các hỗn hợp có mã FTSC 01X²⁾ 0 (ngoại trừ các khí của nhóm B)
B	Trơ/hoạt tính³⁾	Cácbonnic, các loại hỗn hợp của các bon níc và các loại hỗn hợp của ôxy có chứa dưới 21 % ôxy có mã FTSC 01X0.
C	Ôxy hóa	Ôxy, ôxit nitơ, không khí và các hỗn hợp có chứa ít nhất 21 % ôxy hoặc nhiều hơn 60 % nitơ ôxit có mã FTSC 41X0.
D	Cháy	Ethylen, metan, propan mạch vòng, các loại hydroxit carbon khác, các khí dầu mỏ hóa lỏng v.v..., và tất cả các khí cũng như hỗn hợp khí có mã FTSC 21X0 (ngoại trừ các khí cháy của các nhóm E và F)
E	Khí gây giòn (Embrittling)	Hydro và tất cả các loại khí không độc trong nhóm 2 của ISO 11114-1 có mã FTSC 21X0.
	Khí làm gẫy do ăn mòn ứng suất (SCC⁴⁾	Ôxit các bon và hỗn hợp ôxit các bon
G	Độc Ăn mòn Tự cháy	Khí rất độc (X3XX), độc (X2XX), ăn mòn (XXXY⁵) và tự bốc cháy (3XXX) (trừ nhóm F) Chú ý: Một số khí trong đó đồng thời cũng gây giòn (xem ISO 11114-1)

1) Trơ theo nghĩa khả năng cháy (xem tiêu chuẩn ISO 10156). 2) X có nghĩa là một chữ số nào đó. 3) Trơ theo nghĩa là khả năng cháy, song có tính ăn mòn khi ở trong môi trường ẩm. 4) Ứng suất gây gòn ( stress crrosion cracking).
5) Y 0

Bảng 2 - Quy trình thao tác phải thực hiện khi thay đổi loại khí chứa trong chai

Đến Từ	A Khí trơ	B Khí trơ/ hoạt tính	C Ôxi hóa	D Cháy	E Khí gây giòn	F Monôxit cacbon	G Độc v.v...
A Khí trơ	1	1,2	1,3	1	1,4,6	1,5	1,4,3
B Khí trơ/hoạt tính	1,7	1	1,3	1,7	1,4,6,7	1,5,7	1,3,4,6
C Ôxy hóa	1,7	1	1	1,8,7	1,4,6,7,8	1,5,7,8	1,3,4,7,8
D Cháy	1,8	1,9	1,8,3	1,8*	1,4,6,8	1,5,8*	1,4,5,8
E Khí gây giòn	1,8*,9	1,8,9	1,3,8,9	1,8,9	1,6,8*,9	1,5,8,9	1,3,4,8,9
F Monôxit cacbon	1,8,10	1,8,10	1,8,3,10	1,8,10	1,6,8,10	1,5,8*,10	1,3,4,8,10
G Độc v.v...	Không thuộc phạm vi của tiêu chuẩn này. Chỉ có thể thực hiện được khi có sự giám sát chặt chẽ các quy trình đặc biệt.

Bảng 3 - Danh mục các thao tác thay đổi khí chứa

Bước số	Thao tác
1	Kiểm tra và chuẩn bị bên ngoài: Kiểm tra dung lượng/ký hiệu Bề mặt ngoài chai Kiểm tra đầu ra của van và vận hành Kiểm tra áp suất làm việc/thông số kỹ thuật Chủ sở hữu Ngày thử nghiệm - thử nghiệm lại nếu việc thay đổi khí chứa yêu cầu Giảm áp suất (xì hơi) tới áp suất khí quyển bằng thiết bị xả thích hợp Loại bỏ tất cả các nhãn, chữ in v.v.... khi chai đã xả hết khí Làm lại các loại nhãn mác (service markings): nhãn, sơn vẽ, in dấu, v.v.... (sau khi đã xả hết khí khỏi chai) Nếu van đã được tháo, kiểm tra bên trong bằng mắt thường.
2	Kiểm tra độ nhiễm bẩn
3	Kiểm tra bên trong để phát hiện sự có mặt của chất lỏng và/hoặc Hydro cacbon. Nếu nghi ngờ phải làm sạch để chứa ôxy.
4	Kiểm tra sự tương thích về mặt vật liệu phù hợp với ISO 11114-1
5	Kiểm tra mức độ ẩm đối với các chai bằng thép. Sử dụng các quy định về độ ẩm của ISO 11114-1
6	Kiểm tra khuyết tật bên trong
7	Kiểm tra ăn mòn bên trong
8	Đuổi hết khí trong chai
8*	Hút chân không hoặc làm sạch (chỉ khi đã tháo van)
9	Kiểm tra trước khi đưa vào sử dụng theo ISO 11114-1. Nếu không tương thích, phải tiến hành TKPH và thử thủy lực.
10	Nếu nghi ngờ chai đã bị ngấm nước, phải tiến hành TKPH và thử thủy lực

5.3 Các thao tác chi tiết khi thay đổi khí chứa

Dưới dây là các chi tiết và/hoặc giải thích các thao tác liệt kê trong Bảng 3.

5.3.1 Kiểm tra và chuẩn bị bên ngoài (bước 1)

Bước này là cần thiết với mọi chai khi chuyển sang chứa loại khí khác. Mỗi thao tác liệt kê trong bước này cần phải được tiến hành cho từng chai.... Trước khi thực hiện các công đoạn đó, cần phải kiểm tra trong chai (khí hoặc nhóm khí) để xác định các quy trình thao tác cần thiết từ Bảng 2. Các thao tác sau đây không cần thiết phải thực hiện theo đúng trình tự đã ghi. Trong mọi trường hợp cần phải lưu ý tới các biện pháp an toàn.

- Tiến hành kiểm tra bằng mắt thường bên ngoài và van để xác định xem có phù hợp với yêu cầu sử dụng hay không. Xem hướng dẫn trong ISO 6406, TCVN 6294 : 1997 (ISO 10460) và ISO 10461. Cần chú ý rằng sự nhiễm bẩn bên ngoài, đặc biệt là của van có thể là dấu hiệu của sự nhiễm bẩn bên trong.

- Kiểm tra xem chai có được trang bị van có đầu nối ra hợp với TCVN 6551 : 1999 (ISO 5145) hoặc các tiêu chuẩn Việt Nam về thay đổi khí chứa. Nếu không, xem Bảng 2 để xác định thêm có cần thiết tiến hành các bước 8 và 8* trước khi thay van hay không. Đồng thời cũng kiểm tra xem van có vận hành đúng đắn hay không.

- Xác định xem thiết bị giảm áp, nếu có, có phải là kiểu phù hợp với khí định chứa trong chai và áp suất làm việc/thử của chai.

- Kiểm tra áp suất làm việc/các thong số kỹ thuật theo thiết kế của chai và các bộ phận điều chỉnh hiện có xem chai có phù hợp và được phép sử dụng cho loại khí mới hay không.

- Kiểm tra chủ sở hữu của chai xem người chủ đó có được quyền thay đổi công dụng chai khí hay không.

- Kiểm tra ngày thử nghiệm chai khí xem các thử nghiệm chỉ định có nằm giữa khoảng chu kỳ thử nghiệm của loại chai chứa khí cũ và loại chai chứa khí mới hay không. Thử nghiệm lại nếu cần.

- Giảm áp suất (xì hơi) tới áp suất khí quyển bằng thiết bị xả thích hợp, việc xả khí phải an toàn và phù hợp với các yêu cầu về vệ sinh môi trường.

- Loại bỏ mọi phương tiện nhận dạng đối với loại khí cũ như nhãn, mã màu và các loại ký hiệu khác. Các dấu in dùng cho loại khí cũ phải cạo bỏ hoặc xóa đi.

- Làm lại nhãn hiệu phù hợp với công dụng mới của chai: sơn, dán nhãn, in khuôn và có thể in dấu.

- Nếu van đã được tháo ra, vì lý do nào đó có cơ hội thuận lợi cần tiến hành xem xét bằng mắt thường bên trong chai. Có thể không cần thay van nếu vai được chuyển chứa sang loại khí cùng nhóm, nhưng có thể thay vì lý do hư hỏng hoặc vận hành không tốt. Việc xem xét bên trong nhằm phát hiện các chỗ hư hỏng, ăn mòn hoặc nhiễm bẩn. Chỉ các chai chấp nhận được mới giữa lại để dùng. Các chai nhiễm bẩn có thể được tẩy rửa (xem Phụ lục A). Việc xem xét bên trong một chai có chứa khí ôxy hóa có thể không cần đuổi khí bên trong phải dùng đến loại đèn an toàn. Tuy nhiên, nên xả/thổi khí bên trong trước khi thăm hoặc làm việc nhúng bề mặt trong của chai.

5.3.2 Kiểm tra độ nhiễm ẩm (bước 2)

Khi có yêu cầu đối với bước 2 không bắt buộc phải tháo bỏ van. Điểm cần chú ý là không có hơi ẩm trong chai. Sự có mặt của nước ở thể lỏng hoặc của các chất có nước khác có thể được xác minh bằng mắt thường hoặc bằng phép thử độ ẩm để xác định điểm sương. Nếu quan sát bằng mắt thường thì mặt ngoài khô ráo là điều kiện bằng chứng chấp nhận được. Nếu thấy có nước thì chai phải được làm khô, và/hoặc rửa và làm khô, trước khi chuyển công dụng. Đối với các chai làm bằng hợp kim nhôm hoặc thép không gỉ không cần thực hiện bước này nếu không phải vì lý do chất lượng khí.

5.3.3 Kiểm tra bên trong để phát hiện sự có mặt của chất lỏng và/hoặc hydro cac bon (các bước 3).

Trước khi chuyển đổi bất kỳ một chai nào để chứa khí ôxy hoặc khí ôxy hóa, phải tháo van và xem xét bằng mắt thường bên trong chai để phát hiện mọi dấu hiệu về sự có mặt của chất lỏng hoặc hydrocacbon. Chất lỏng có thể đọng lại ở dưới đáy chai hoặc đọng thành giọt trên vách chai. Các hydro cacbon có thể thể hiện dưới dạng chất lỏng hoặc dầu. Nếu thấy có các dấu hiệu như trên hoặc có dấu hiệu nghi ngờ khi xem xét bằng mắt thường để đảm bảo rằng các chất đã phát hiện và dung dịch tẩy rửa đã được loại bỏ.

5.3.4 Kiểm tra sự tương thích về vật liệu (bước 4)

Khi phải thực hiện bước 4, cần xác định xem tất cả các loại vật liệu sẽ tiếp xúc trực tiếp với chất khí dự kiến chứa trong chai, bao gồm vật liệu làm vỏ chai, lớp lót bên trong (nếu có), các chi tiết van, các bộ phận giảm áp, các hợp chất bôi ren và dầu bôi trơn có tương thích với chất khí dự kiến trong điều kiện bình thường về bảo quản, vận chuyển và sử dụng chai (ISO 11114-1).

5.3.5 Kiểm tra mức ẩm (bước 5)

Bước này cần thiết hơn bước 2. Khi cần thiết thực hiện bước này, phải kiểm từng chai sẽ được chuyển đổi công dụng xem có đủ khô để không tạo thành nước ở thể lỏng bên trong chai trong khoảng áp suất/nhiệt độ sử dụng. Điều này được thực hiện bằng phép thử độ ẩm xác định điểm sương. Nếu độ ẩm vượt quá mức cho phép thì cần phải điều chỉnh lại bằng cách sấy khô chai. Về mức ẩm cho phép, cần tham khảo ISO 11114-1. Bước này không cần thiết đối với các chai bằng hợp kim nhôm và thép không gỉ.

5.3.6 Kiểm tra khuyết tật bên trong (bước 6)

Khi tiến hành bước này, phải kiểm tra xem bề mặt bên trong của chai có các khuyết tật bề mặt như vết cán, vết cắt, rãnh hoặc vết nứt. Một số khuyết tật có thể phát hiện được bằng mắt thường. Song, việc phát hiện các vết nứt và các khuyết tật nhỏ đòi một phép thử không phá hủy (TKPH) ví dụ như thử bằng siêu âm hoặc thử truyền âm. Các chai có mức khuyết tật vượt quá mức cho phép cần phải bị loại. Về nguyên tắc loại bỏ, xem ISO 6406, TCVN 6294 : 1997 (ISO 10460) và ISO 10461.

5.3.7 Kiểm tra ăn mòn bên trong (bước 7)

Khi tiến hành bước này, phải tiến hành xem xét bên trong chai bằng mắt thường để xác định xem chai có bị ăn mòn do chứa loại khí trước đây. Thêm vào đó, do các vết ăn mòn thường là khỏi đầu của các vết nứt, nên chỉ các chai không có các vết ăn mòn nguy hiểm bên trong (cần kiểm tra bằng TKPH thích hợp) mới được chuyển sang chứa các loại khí nhóm E hoặc nhóm F. Bước này không cần thiết đối với các chai bằng hợp kim nhôm và thép không gỉ.

5.3.8 Đuổi hết khí trong chai (bước 8)

Khi tiến hành bước 8, các loại khí ôxy hóa và dễ cháy trong chai sẽ chuyển đổi công dụng phải được đuổi ra hết một cách an toàn. Nồng độ khí còn lại chấp nhận được thấp hơn giới hạn bắt lửa của khí đó có thể đạt được bằng cách hút, tẩy hoặc điền đầy bằng nước sau đó tháo hết và làm khô. Lượng khí bên trong cần phải được loại trừ hết trước khi xem xét bên trong chai bằng cách chiếu sáng hay bằng một nguồn cháy nào khác.

Khi tiến hành bước 8*, việc rút khí hay tẩy rửa chỉ đòi hỏi khi van đã được tháo ra trong quá trình chuyển công dụng.

5.3.9 Kiểm tra độ tương thích trước khi đưa vào sử dụng theo ISO 11114-1 (bước 9)

Chai có thể đã được sử dụng từ trước tới nay, nhưng công nghệ hiện hành không cho phép, ví dụ các chai có thể có độ bền quá cao khi chứa hydro. Nếu chai không tương thích với công dụng chứa khí mới (xem ISO 11114-1), thì cần phải loại bỏ. Tuy nhiên, nó có thể được sử dụng để chứa loại khí khác với điều kiện phải qua kiểm nghiệm bằng TKPH thích hợp (ví dụ bằng thử sóng cắt siêu âm hoặc thử truyền âm) và thử thủy lực.

5.3.10 Nghi ngờ chai đã bị ngấm nước bên trong (bước 10)

Khi tiến hành bước 10 (chuyển từ nhóm E) xác định xem chai có dấu hiệu ngấm nước thực không. Nếu có, phải tiến hành kiểm định bằng phép thử TKPH thích hợp (ví dụ thử sóng cắt siêu âm, thử truyền âm). Các chai qua được phép thử này có thể được chuyển sang chứa loại khí mới. Bước này không cần thiết cho các chai bằng hợp kim nhôm và thép không gỉ.

Phụ lục A

(tham khảo)

Quy trình làm sạch chai chứa khí

Phụ lục này chỉ có tính chất tham khảo. Các phương pháp khả dĩ khác có thể được dùng. Các phương pháp gợi ý ở đây nhằm loại bỏ các chất bẩn thường thấy nhất nhằm đem lại kết quả vừa ý. Các chất bẩn này bị loại bỏ hoặc vì lý do an toàn, hoặc để tránh nhiễm bẩn cho sản phẩm khí khi nạp vào chai loại khí khác.

A.1 Yêu cầu chung

1) Sẽ ban hành

Xem tiếp: Chai chứa khí - quy trình thay đổi khí chứa - phần 2

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