Chai chứa khí – tính tương thích của vật liệu làm chai chứa và làm van với khí chứa – phần 2: vật liệu phi kim loại - phần 2

6.2.3. Sự giãn nở của vật liệu (S)

Vật liệu đàn hồi và chất dẻo có thể bị giãn nở do sự thu hút khí (hoặc chất lỏng). Khuyết tật này có thể dẫn đến độ tăng không chấp nhận được của các kích thước (đặc biệt là đối với các vòng O) hoặc vết nứt do thoát khí đột ngột khi áp suất riêng phần bị giảm đi, ví dụ: cacbon đioxit với flocacbon.

Sự giãn nở lúc ban đầu có thể bị che lấp bởi sự chiết sau đó các chất dẻo hóa và chất độn trong khi sử dụng. Cũng cần xem xét đến các ảnh hưởng quan trọng khác như các thay đổi về độ bền cơ học và độ cứng.

Sự khác biệt trong tạo thành hỗn hợp, tính toán theo công thức và lưu hóa một vật liệu đàn hồi đã cho có thể gây ra những khác nhau lớn về sự giãn nở của vật liệu trong sử dụng.

Bất kể sự đánh giá tính tương thích đã nêu trên, phải tính đến kết cấu thiết kế (ví dụ: đệm kín tĩnh hoặc đệm kín động) trước khi quyết định sử dụng các chất dẻo hoặc vật liệu đàn hồi. Trong tiêu chuẩn này lượng giãn nở lớn hơn xấp xỉ 15 % trong các điều kiện sử dụng bình thường được ký hiệu là N (không chấp nhận đối với đệm kín động), lượng giãn nở nhỏ hơn được ký hiệu là A (chấp nhận) với điều kiện la các nguy hiểm khác cũng được chấp nhận.

CHÚ THÍCH: Cũng có nguy hiểm của sự liên kết ngang giữa cao su lưu hóa bằng lưu huỳnh và các hợp kim đồng.

6.2.4. Thay đổi về cơ tính (M)

Các khí có thể dẫn đến sự thay đổi không chấp nhận được về cơ tính trong một số vật liệu phi kim loại. Sự thay đổi này có thể làm tăng độ cứng hoặc giảm độ dẻo. Tiêu chuẩn ISO 1817 đưa ra các phương pháp thử để kiểm tra ảnh hưởng của khí đến các cơ tính.

6.2.5. Xem xét các tính tương thích khác

6.2.5.1. Các chất bẩn trong khí (I)

Một số khí chứa các chất bẩn điển hình không thể tương thích được với các vật liệu được sử dụng theo dự định (ví dụ: axeton trong axetylen, hyđro sunfua trong metan).

6.2.5.2. Tạp chất trong vật liệu (C)

Một số vật liệu bị nhiễm tạp chất trong quá trình sử dụng với khí độc và các vật liệu này trở nên nguy hiểm (ví dụ: trong quá trình bảo dưỡng thiết bị).

6.2.5.3. Thải ra các sản phẩm nguy hiểm (D)

Nhiều vật liệu khi được sử dụng trong các điều kiện cực hạn (như khi ở nhiệt độ nâng cao) có thể thải ra các sản phẩm nguy hiểm (ví dụ: các sản phẩm độc hại). Phải quan tâm đến nguy hiểm này, đặc biệt là đối với các khí thở như đã quy định trong ISO 15001.

6.2.5.4. Lão hóa (G)

Lão hóa là sự thay đổi dần dần về cơ tính và lý tính của vật liệu do môi trường trong đó vật liệu được sử dụng và bảo quản. Nhiều vật liệu đàn hồi và chất dẻo thường bị lão hóa; thông thường một số khí như oxy bị phơi ra nhiệt độ cao có thể làm cho quá trình lão hóa tăng nhanh, dẫn đến sự suy giảm phẩm chất như tạo thành vết nứt, hóa giòn v.v…

6.2.5.5. Thấm khí (P)

Thấm khí là một quá trình khí thấm chậm qua các vật liệu

Sự thấm của một số khí (ví dụ: heli, hyđro, cacbon đioxit) qua các vật liệu phi kim loại có thể rất lớn. Đối với một vật liệu đã cho, tốc độ thấm phụ thuộc chủ yếu vào nhiệt độ, áp suất, chiều dày và diện tích bề mặt của vật liệu tiếp xúc với khí. Bán kính phân tử của khí và sự lập công thức riêng của các chất dẻo hóa và các phụ gia khác có thể gây ra một phạm vi rộng các tốc độ thấm cho một loại chất dẻo hoặc vật liệu đàn hồi riêng biệt.

Phải quan tâm đến ảnh hưởng của nguy hiểm này đối với môi trường xung quanh (ví dụ: tính độc hại, khả năng gây cháy).

7. Số liệu tương thích

7.1. Bảng tính tương thích

Bảng 1 liệt kê các khí theo thứ tự vần chữ cái với các số UN trong ngoặc. Trong bảng này, các số liệu về tính tương thích được cho thông qua các ký hiệu và chữ viết tắt quy định trong 7.2.1 và 7.2.2. Khi một tổ hợp khí/vật liệu là không được chấp nhận, lý do chính được đưa ra khi sử dụng chữ viết tắt cho nguy hiểm không tương thích (xem 6.2). Đôi khi cũng sử dụng chữ viết tắt cho nguy hiểm bị hạn chế cho các tổ hợp chấp nhận,

Nếu không có số UN được liệt kê trong bảng cho một khí (hoặc một chất lỏng) thì điều đó có nghĩa là khí này không có số UN chính thức, nhưng nó có thể được vận chuyển khi sử dụng một số NOS chung (không được quy định khác đi) (ví dụ: khí nén, dễ cháy, NOS, UN 1954).

Đánh giá tính tương thích dựa trên các tài liệu sau:

– Các dữ liệu dưới dạng văn bản;

– Các kinh nghiệm vận hành; và,

– Các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm.

Có thể đánh giá sức bền chống các khí bằng các thử nghiệm nhúng đơn giản trong khí riêng biệt với các điều kiện phơi gần như tương tự nhau hoặc được tăng cường (tăng nhiệt độ, áp suất hoặc lưu lượng). Trong nhiều trường hợp cần có các phương pháp thử xác định thời gian và thiết bị để đánh giá sự thấm khí, sự hút thu khí cũng như sức bền chống tạo thành vết nứt ứng suất.

Ngoại trừ đánh giá bằng mắt đối với các thay đổi phát hiện được, các thay đổi về khối lượng cũng như tiến trình của các đặc tính cơ học vật lý khác phụ thuộc vào thời gian nhúng (ngâm) là các tham số của các thử nghiệm nhúng. Chúng được xếp vào các đặc tính phân loại.

Trong tài liệu dạng văn bản và các tờ quảng cáo của công ty, phân loại thường được sử dụng là “chịu được”, “chịu được có điều kiện” và “ không chịu được”. Các quy trình thử được mô tả trong ISO 1817 và ISO 9539.

7.2. Ký hiệu và chữ viết tắt

7.2.1. Các ký hiệu về tính tương thích

A          Chấp nhận (xem 3.2).

CHÚ THÍCH: Có thể có một nguy hiểm thứ yếu gắn liền (xem 7.2.4).

N          Không chấp nhận để sử dụng trong các điều kiện sử dụng bình thường (xem 3.3).

a          Không thể có khuyến nghị tin cậy thiếu thông tin cuối cùng.

u          Tính tương thích phụ thuộc vào các điều kiện sử dụng (ví dụ: oxy). Vật liệu có thể được sử dụng khi đã được người có thẩm quyền đánh giá và cho phép và người có thẩm quyền quy định các điều kiện sử dụng.

7.2.2 Chữ viết tắt của các vật liệu

7.2.3 Chữ viết tắt cho các mối nguy hiểm không tương thích

7.2.4. Ví dụ

VÍ DỤ 1:

Ký hiệu cho tính tương thích = A

Chữ viết tắt cho nguy hiểm không tương thích = P

Ví dụ này chỉ ra một tổ hợp vật liệu/ khí chấp nhận, thích hợp cho sử dụng trong các điều kiện sử dụng bình thường với điều kiện là nguy hiểm của sự thấm khí đã được đánh giá và có thể bỏ qua được.

VÍ DỤ 2:

Ký hiệu cho tính tương thích = N

Chữ viết tắt cho nguy hiểm không tương thích;

Nguy hiểm thứ nhất = F;

Nguy hiểm thứ hai = C.

Ví dụ này chỉ ra một tổ hợp vật liệu/khí không chấp nhận được cho sử dụng chung với các nguy hiểm không tương thích của phản ứng mãnh liệt (nguy hiểm thứ 1) và sự nhiễm bẩn của vật liệu (nguy hiểm thứ 2).

Xem lại: Chai chứa khí – tính tương thích của vật liệu làm chai chứa và làm van với khí chứa – phần 2: vật liệu phi kim loại - phần 1

Xem tiếp: Chai chứa khí – tính tương thích của vật liệu làm chai chứa và làm van với khí chứa – phần 2: vật liệu phi kim loại - phần 3

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