TCVN 7388-2:2013 - phần 3

9.2. Thử mẫu đầu tiên

9.2.1. Yêu cầu chung

Phải có ít nhất 50 chai được nhà sản xuất đảm bảo là đại diện cho thiết kế mới được đưa vào thử mẫu đầu tiên. Tuy nhiên, đối với các ứng dụng đặc biệt, tổng số chai yêu cầu có thể nhỏ hơn 50 chai cũng đủ để hoàn thành các thử nghiệm mẫu đầu tiên yêu cầu, ngoài số lượng sản xuất, nhưng trong trường hợp này, giá trị pháp lý phê chuẩn bị hạn chế cho lô sản xuất riêng biệt đó.

Trong quá trình phê duyệt kiểu, cơ quan kiểm tra phải lựa chọn các chai cần cho thử nghiệm và

a) Kiểm tra:

- Sự phù hợp của thiết kế với các yêu cầu của Điều 7;

- Chiều dày của các thành và các đỉnh và đáy chai trên hai chai (các chai này được dùng cho thử cơ tính) đáp ứng các yêu cầu 7.3 đến 7.6, các kích thước đo được tại ít nhất là ba mặt cắt ngang của phần hình trụ tròn của chai và trên một mặt cắt dọc của đáy và đỉnh chai;

- Sự tuân thủ các yêu cầu của Điều 6;

- Sự tuân thủ các yêu cầu của 7.6, 7.7, 7.8 và 8.5 đến 8.9 đối với tất cả các chai do cơ quan kiểm tra lựa chọn;

- Các bề mặt trong và ngoài của các chai không có khuyết tật có thể gây mất an toàn cho sử dụng các chai (xem các ví dụ của Phụ lục A).

b) Giám sát các thử nghiệm sau trên các chai được chọn:

- Các thử nghiệm quy định trong 10.1.2 a) (thử nổ thủy lực) trên hai chai, đã được đóng nhãn;

- Các thử nghiệm quy định trong 10.1.2 b) (thử cơ tính) trên hai chai, các mẫu thử phải đồng nhất hóa với lô chai. Phải tiến hành thử độ cứng trên mẫu thử giới hạn bền kéo để kiểm tra sự tương quan độ cứng/độ bền kéo (xem 9.2.2);

- Giám định độ cứng, bao gồm bốn kiểm tra độ cứng tại các vị trí cách nhau 90^o ở mỗi đầu mút của thành hình trụ tròn trên hai chai đã lựa chọn cho thử cơ tính. Phạm vi lớn nhất của độ cứng Brinell trên mỗi chai phải là 25 HB; nhà chế tạo phải thiết lập phạm vi tương đương với độ cứng Brinell khi sử dụng phương pháp thử độ cứng khác;

- Các thử nghiệm quy định trong 9.2.3 (thử áp suất theo chu kỳ) trên hai chai, các chai đã được đóng nhãn;

- Các thử nghiệm quy định trong 9.2.4 (thử nổ chai có khuyết tật) trên ít nhất là hai chai của lô có trị số độ cứng cao nhất (trung bình hai lần đo);

- Các thử nghiệm quy định trong 9.2.5 (thử theo chu kỳ chai có khuyết tật) trên hai chai;

- Các thử nghiệm quy định trong 9.2.6 (kiểm tra đáy chai) trên hai chai được chọn cho thử cơ tính;

- Yêu cầu hình học đối với ren cổ chai cần tuân thủ cho tất cả các chai được lựa chọn để kiểm tra.

Cần quan tâm tới việc lựa chọn các chai đại diện cho giá trị giới hạn dưới và giá trị giới hạn trên của phạm vi độ cứng trong lô.

9.2.2. Kiểm tra xác nhận độ cứng / giới hạn bền kéo

Nhà chế tạo phải chứng minh với cơ quan kiểm tra về sự liên quan giữa phạm vi độ cứng đã quy định với phạm vi giới hạn bền kéo quy định trong 7.2. Khi thử độ cứng Brinell, phải theo trình tự đã chấp nhận.

Trước khi giới thiệu lô chai thứ nhất cho thử mẫu đầu tiên, nhà chế tạo phải xác lập quan hệ biến đổi tuyến tính giữa R_ma và HB đối với loại thép và phương pháp nhiệt luyện đã sử dụng, khi sử dụng ít nhất là 20 giá trị R_ma và HB được thử trên 10 chai tại mỗi đầu mút của chai. Các giá trị độ cứng được kiểm tra trên các chai nguyên vẹn (chưa bị cắt lấy mẫu) trên máy thử độ cứng của dây chuyền sản xuất; các mẫu thử kéo phải được lấy tại các chỗ thử độ cứng. Các giá trị thu được phải bao hàm phạm vi giới hạn bền kéo đã dự tính trước.

Để xác định các giới hạn cho phạm vi độ cứng theo yêu cầu trong 11.3, bảo đảm có độ phân tán 10 HB xung quanh HB1 và HB2 (cho phép lấy ví dụ đối với dung sai đo). Phạm vi độ cứng bảo đảm phải là:

HB_min = HB1 – 10 HB

HB_max = HB2 + 10 HB

Nhưng phạm vi độ cứng lớn nhất HB_max – HB_min không được vượt quá 55 HB (tương đương với ≤ 200 MPa). (Xem Hình 4).

CHÚ THÍCH: Có thể giúp xác lập mối tương quan riêng biệt cho từng họ chai bằng cách xem xét các tác dụng khác nhau (độ đàn hồi, chiều dày thành, v.v…) đến việc thử độ cứng.

Chú dẫn:

a Dải phân tán, max ± 25 MPa

b Phạm vi độ cứng, max 55 HB

Hình 4 – Đồ thị thử độ cứng / giới hạn bền kéo

Ở giai đoạn thử mẫu đầu tiên, các phép thử độ cứng phải được thực hiện như quy định trong 9.2.1 b) tại các điểm lấy mẫu thử kéo. Các kết quả thử độ cứng và giới hạn bền kéo phải được so sánh với đồ thị do nhà chế tạo thiết lập để xác định xem chúng có nằm trong giải phân tán không (xem Hình 4). Khi các trị số đo cứng nằm ngoài các giới hạn đã cho ở trên, xem 6.5.

CHÚ THÍCH: Có thể sử dụng một qui trình thử tương đương với điều kiện là có thể chứng minh được sự tương đương của các giải phân tán và của phạm vi độ cứng lớn nhất.

9.2.3. Thử áp suất theo chu kỳ

Phép thử này phải được thực hiện trên chai đã được đóng nhãn bằng chất lỏng không ăn mòn tạo ra sự đảo ngược liên tiếp theo chu kỳ của áp suất giới hạn trên ở trong chai, áp suất này tối thiểu phải bằng áp suất thử thủy lực p_h. Chai phải chịu được 12 000 chu kỳ mà không bị phá hủy.

Đối với các chai có áp suất thử thủy lực p_h > 450 bar, áp suất giới hạn trên của chu kỳ có thể được giảm đi tới 2/3 áp suất thử này. Trong trường hợp này, chai phải chịu được 80 000 chu kỳ mà không bị phá hủy.

Giá trị của áp suất giới hạn dưới của chu kỳ không vượt quá 10% áp suất giới hạn trên của chu kỳ nhưng phải có giá trị tuyệt đối lớn nhất 30 bar.

Chai phải thực sự trải qua việc chịu đựng áp suất cao nhất và thấp nhất theo chu kỳ trong khi thử.

Tần số đảo ngược của áp suất không được vượt quá 0,25 Hz (15 chu kỳ/min). Chai phải chịu tác động của các áp suất lớn nhất và nhỏ nhất theo chu kỳ trong quá trình thử. Nhiệt độ đo được trên bề mặt ngoài của chai không được vượt quá 50 ^oC trong quá trình thử.

Sau thử nghiệm, các đáy chai được cắt ra để đo chiều dày và bảo đảm rằng chiều dày này rất gần với chiều dày nhỏ nhất được quy định trong thiết kế và phải nằm trong giới hạn dung sai sản xuất thông thường. Trong bất kỳ trường hợp nào, chiều dày thực của chai cũng không được vượt quá chiều dày quy định trên bản vẽ lớn hơn 15%.

Phép thử được coi là đạt yêu cầu nếu chai đạt được số chu kỳ yêu cầu mà không có sự rò rỉ.

9.2.4. Thử nổ chai có khuyết tật

9.2.4.1. Quy định chung

Thử nổ chai có khuyết tật được thực hiện để xác định xem áp suất phá hủy p_f tạo ra rò rỉ (và không làm vỡ nổ) với khuyết tật có kích thước đã cho có lớn hơn hai phần ba áp suất (2/3 p_h) của chai, đã được điều chỉnh cho chiều dày thực đối với chiều dày thành nhỏ nhất tính toán.

9.2.4.2. Chi tiết về khuyết tật

Xem Hình 5.

Khuyết tật phải được gia công theo chiều dọc, ở khoảng giữa chiều dài phần hình trụ tròn của chai. Khuyết tật phải được bố trí tại điểm có chiều dày thành nhỏ nhất, t, của mặt cắt ngang ở giữa, dựa trên việc đo chiều dày tại bốn điểm quanh chai.

Chiều dài của khuyết tật, l_o, là chiều dài toàn bộ của rãnh cắt và ít nhất phải bằng theo công thức (4):

Dao cắt khuyết tật phải có chiều dày xấp xỉ 12,5 mm và góc cắt 45^o và bán kính ở đỉnh, r_c = 0,25 mm ± 0,025 mm. Đường kính của dao cắt, D_c phải là 50 mm đối với chai có đường kính D ≤ 140 mm, và phải là 65 mm đến 80 mm đối với chai có đường kính D > 140 mm.

Nên sử dụng dao cắt rãnh chữ V Charpy tiêu chuẩn, dao cắt cần được mài sắc thường xuyên để bảo đảm cho bán kính ở đỉnh đáp ứng yêu cầu.

Chiều sâu, d, của khuyết tật phải được điều chỉnh để đạt được rò rỉ do nén tăng áp thủy lực. “Rò rỉ” nghĩa là vết nứt không lan ra ngoài chiều dài khuyết tật được gia công lớn hơn 10% được đo trên bề mặt ngoài, nghĩa là tổng chiều dài không lớn hơn 1,1 x l_o. Chiều sâu khuyết tật ít nhất phải bằng 60% chiều dày thực nhỏ nhất, t, của chai tại vị trí có khuyết tật.

Chú dẫn:

α Góc của dao cắt 45^o

1 Chiều dày còn lại của thành

D_c Đường kính dao cắt

r_c Bán kính prôfin dao cắt

Hình 5 – Prôfin của khuyết tật nhân tạo

9.2.4.3. Tiến hành thử

Phép thử phải được tiến hành bằng nén tăng áp đều hoặc nén tăng áp có chu kỳ như quy định dưới đây:

a) Nén tăng áp đều

Chai phải được nén thủy tĩnh theo quy định trong 10.5 (thử nổ thủy lực) tới khi môi chất thử được thoát ra khỏi chai tại vị trí có khuyết tật.

b) Nén tăng áp theo chu kỳ

Phép thử phải được thực hiện theo mô tả trong 9.2.3 với áp suất giới hạn trên của chu kỳ bằng hai phần ba áp suất thử (2/3 p_h) của chai được điều chỉnh theo chiều dày thực đối với chiều dày thành nhỏ nhất tính toán (nghĩa là p_h x t/a).

9.2.4.4. Tiêu chí chấp nhận đối với thử nổ chai có khuyết tật

Chai vượt qua được thử nghiệm nếu đáp ứng được các điều kiện sau:

a) Đối với chai được thử bằng nén tăng áp đều:

- Áp suất phá hủy, p_f, phải bằng hoặc lớn hơn hai phần ba áp suất thử (2/3 x p_h) của chai được điều chỉnh theo chiều dày thực đối với chiều dày thành nhỏ nhất tính toán và dạng hư hỏng phải là “rò rỉ”, nghĩa là p_f / (2/3 p_h) ≥ 1,0 t/a.

- Nếu yêu cầu này không được đáp ứng (nghĩa là xảy ra hư hỏng ở dưới 2/3 p_h x 1,0 t/a), nhưng dạng hư hỏng là rò rỉ thì có thể tiến hành một thử nghiệm mới với khuyết tật nông hơn. Nếu hư hỏng dạng nổ xảy ra ở áp suất lớn hơn 2/3 p_h x 1,0 t/a nhưng chiều sâu của khuyết tật nhỏ hơn (nông hơn) thì có thể tiến hành thử nghiệm với khuyết tật sâu hơn.

- Chiều dài toàn bộ vết nứt đo được trên bề mặt ngoài được phép bằng 1,1 lần chiều dài khuyết tật được gia công ban đầu, nghĩa là toàn bộ các vết nứt không lớn hơn 1,1 l_o.

b) Đối với chai được thử nén tăng áp theo chu kỳ:

- Sự tăng trưởng của vết nứt mỏi được phép vượt quá chiều dài khuyết tật được gia công ban đầu. Tuy nhiên dạng hư hỏng phải là “rò rỉ”.

9.2.5. Thử chai có khuyết tật theo chu kỳ

9.2.5.1. Điều kiện thử

Thử chai có khuyết tật theo chu kỳ phải được thực hiện theo quy định trong 9.2.3 với lưu ý là tần suất của chu kỳ không được vượt quá 5 chu kỳ/min.

Chai phải có khuyết tật nhân tạo như quy định trong 9.2.5.2.

9.2.5.2. Chi tiết về khuyết tật

Xem Hình 5.

Khuyết tật phải được gia công theo chiều dọc, ở khoảng giữa chiều dài phần hình trụ tròn của chai. Khuyết tật phải được bố trí ở chiều dày thành nhỏ nhất, t, của mặt cắt ngang ở giữa.

Chiều dài của khuyết tật, l_o, phải bằng chiều dài toàn bộ của rãnh cắt và ít nhất phải bằng:

Dao cắt khuyết tật phải có chiều dày xấp xỉ 12,5 mm và góc cắt 45^o và bán kính ở đỉnh, r_c = 0,25 mm ± 0,025 mm. Đường kính của dao cắt, D_c phải là 50 mm đối với chai có đường kính D ≤ 140 mm, và phải là 65 mm đến 80 mm đối với chai có đường kính D > 140 mm.

Nên dùng dao cắt rãnh V Charpy tiêu chuẩn, dao cắt cần được mài sắc thường xuyên để bảo đảm cho bán kính ở đỉnh đáp ứng yêu cầu.

Chiều sâu d của khuyết tật không được nhỏ hơn 10% chiều dày thành, t.

Khi đo chiều sâu thực tế của khuyết tật, bảo đảm độ sai lệch không vượt quá 0,1 mm (ví dụ, đối với chiều dày thành thực tế 7 mm thì chiều sâu của khuyết tật không được nhỏ hơn 0,6 mm).

9.2.5.3. Tiêu chí chấp nhận đối với thử chai có khuyết tật theo chu kỳ

Chai vượt qua được thử nghiệm nếu số chu kỳ đạt được mà không có hư hỏng vượt quá 3500 là giá trị trung bình của hai chai được thử, nhưng giá trị tuyệt đối nhỏ nhất là 3000 chu kỳ.

Báo cáo thử phải bao gồm các nội dung thực tế về thử nghiệm như sau, ngoài các nội dung về thiết kế chai:

- Phạm vi áp suất;

- Số chu kỳ;

- Phạm vi nhiệt độ;

- Chiều dài thực của khuyết tật;

- Chiều dày thực của thành;

- Chiều sâu thực của khuyết tật;

- Số chu kỳ đạt được mà không có hư hỏng.

Nếu thử nghiệm được tiếp tục tới khi phá hủy chai thì phải ghi lại dạng hư hỏng của chai trong báo cáo (nghĩa là rò rỉ hoặc vỡ).

Nếu chai vượt qua được thử nghiệm ở số chu kỳ nhỏ nhất là 12 000 mà không bị hư hỏng thì không cần phải thử áp suất đối với chai không có khuyết tật theo chu kỳ được quy định trong 9.2.1 b) và 9.2.3.

9.2.6. Kiểm tra đáy chai

Cắt đáy chai bằng các mặt cắt theo kinh tuyến và một trong các mặt cắt này được đánh bóng để kiểm tra dưới kính phóng đại có độ phóng đại giữa x 5 và x 10.

Chai được xem là có khuyết tật nếu phát hiện ra các vết nứt. Chai cũng được xem là có khuyết tật nếu các kích thước của các lỗ rỗ (hổng) hoặc các tạp chất lẫn vào đạt tới giá trị có thể gây ra mất an toàn.

Trong trường hợp nghi ngờ đáy chai được bịt nút, sau khi xem xét sơ bộ phải cho ăn mòn phần tiết diện đáy để xác minh không có nút bịt. Không được phê duyệt các chai được bịt nút.

Trong bất cứ trường hợp nào, chiều dày hoàn chỉnh (tức là chiều dày không có khuyết tật) ở giữa đáy chai cũng không được nhỏ hơn chiều dày nhỏ nhất quy định (xem 7.4.1).

9.3. Giấy chứng nhận phê duyệt kiểu

Nếu các kết quả kiểm tra theo 9.2 đáp ứng yêu cầu, cơ quan kiểm tra sẽ cấp giấy chứng nhận phê duyệt kiểu. Phụ lục C đưa ra một ví dụ tiêu biểu về giấy chứng nhận phê duyệt kiểu. Các loại giấy chứng nhận khác có cùng một nội dung tối thiểu cũng được chấp nhận.

10. Thử lô

10.1. Yêu cầu chung

10.1.1. Tất cả các thử nghiệm để kiểm tra chất lượng chai chứa khí phải được thực hiện trên vật liệu lấy từ các chai đã chế tạo hoàn chỉnh. Mỗi chai dùng để làm các mẫu thử sẽ đại diện cho các chai trong toàn lô (xem định nghĩa về lô trong 3.4).

Để thử theo lô, nhà chế tạo phải cung cấp cho cơ quan kiểm tra:

- Giấy chứng nhận phê duyệt kiểu;

- Giấy chứng nhận phân tích mẻ nấu thép được cung cấp cho nhà chế tạo chai;

- Bằng chứng về việc đã thực hiện nhiệt luyện thích hợp;

- Giấy chứng nhận kiểm tra kết quả siêu âm;

- Danh mục các chai, số loạt sản xuất và ghi nhãn theo yêu cầu;

- Xác nhận về việc đã kiểm tra ren theo calíp ren. Các calíp ren sử dụng được quy định trong tiêu chuẩn [ví dụ TCVN 9316-2 (ISO 11363-2)].

10.1.2. Trong quá trình thử lô, cơ quan kiểm tra phải

- Xác minh rằng đã có giấy chứng nhận phê duyệt kiểu và các chai phù hợp với giấy chứng nhận phê duyệt kiểu;

- Kiểm tra để bảo đảm rằng các yêu cầu trong các Điều 5, 6 và 7 đã được đáp ứng và đặc biệt là kiểm tra bằng mắt bề mặt bên ngoài, và nếu có thể, bề mặt bên trong của chai, hoặc kiểm tra kết cấu của chai có đạt yêu cầu hay không. Cơ quan kiểm tra phải xác minh xem các yêu cầu trong 7.7, 7.8 và 8.2 đến 8.9 có được nhà sản xuất đáp ứng hay không. Kiểm tra bằng mắt phải được thực hiện ít nhất với 10% số chai được đệ trình kiểm tra. Tuy nhiên nếu tìm thấy một khuyết tật không chấp nhận được (xem ví dụ trong Phụ lục A) thì phải kiểm tra bằng mắt 100% số chai;

- Lựa chọn các chai cần thiết trong lô để thử phá hủy và giám sát các thử nghiệm quy định trong 10.1.2 a) (thử nổ thủy lực) và 10.1.2 b) (thử cơ tính). Khi bảo đảm có các thử nghiệm lựa chọn, khách hàng và nhà chế tạo phải thỏa thuận với nhau về các thử nghiệm được tiến hành;

- Giám sát các thử nghiệm quy định trong 9.2.4 (thử nổ chai có khuyết tật) trên một chai các giá trị Charpy không đáp ứng được các giá trị B trong Bảng 3 (xem 10.4.2);

- Giám sát các thử nghiệm quy định trong 9.2.4 (thử nổ chai có khuyết tật) trên hai chai khi các giá trị Charpy nhỏ hơn 80% các giá trị Charpy (độ dai va đập) đã được phê duyệt (nghĩa là các giá trị thu được trong phê duyệt kiểu), và các giá trị Charpy đã được công nhận cao hơn các giá trị B trong Bảng 3 (xem 10.4.2). Nếu kết quả thử nổ chai có khuyết tật đáp ứng được yêu cầu thì các giá trị mới thu được sẽ trở thành các giá trị Charpy chuẩn được phê duyệt;

Xem lại:TCVN 7388-2:2013 - phần 2

Xem tiếp: TCVN 7388-2:2013 - phần 4

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