TCVN 8614:2010 - PHẦN 2

Tác giả Sudo Ecommerce 06/09/2024 19 phút đọc

b) Làm lạnh thiết bị thử nghiệm bằng LNG tuần hoàn;

c) Dừng dòng tuần hoàn LNG với tốc độ mỗi lần làm mát khớp nối nhỏ hơn 10 °C/h và chu kỳ 15 min;

d) Kiểm tra độ kín của khớp nối;

Kiểm tra độ kín ở nhiệt độ làm lạnh bao gồm kiểm tra bằng máy dò đảm bảo không có bất kì sự rò rỉ nào trên toàn bộ chu vi ngoài của khớp nối, ở 4 mức áp suất trong 5 min, tương ứng 0,25 x p_S, 0,5 x p_s, 1 x p_s và 1,15 x p_s;

e) Xả nước từ thiết bị thử nghiệm làm tăng nhiệt độ môi trường;

f) Lặp lại thử nghiệm ở nhiệt độ thường phù hợp với 8.2.

CHÚ THÍCH: Áp suất tăng từ một mức đến mức tiếp theo có thể đạt được bằng việc gia nhiệt của dòng LNG bên trong thiết bị thử nghiệm.

9. Nguyên tắc chấp nhận

Một vòng đệm sẽ coi là thích hợp cho sử dụng trong khớp nối của đường ống LNG với điều kiện là các thử nghiệm độ kín nêu trong 8.2 và 8.3 có kết luận được chứng thực.

Không cần thiết tiến hành các thí nghiệm tương tự trên tất cả các vòng đệm có cùng kết cấu cơ bản, trừ kích thước.

Bảng D.1 đưa ra dải DN cho phép định tính cho mỗi DN đã thử.

Bảng E.1 đưa ra dải PN cho phép định tính cho mỗi PN đã thử.

10. Báo cáo thử nghiệm

Các kết quả thử nghiệm trên được đưa vào báo cáo thử nghiệm và phải có dữ liệu sau:

a) Tên của công ty thử nghiệm, tên và chữ ký của người thực hiện;

b) Ngày làm báo cáo;

c) Bản thông số kĩ thuật của miếng đệm;

d) Đặc tính vòng đệm được thử, áp suất danh nghĩa DN nói riêng hay NPS và loại áp suất của chúng;

e) Tải trọng bulông yêu cầu của mối nối cung cấp bởi nhà sản xuất phù hợp với chi tiết tính toán;

f) Tải trọng bulông đạt được;

g) Tính không ổn định của tải trọng bulông;

h) Điều kiện nhiệt của thử nghiệm tại nhiệt độ lạnh đặc trưng bởi nhiệt độ môi trường, nhiệt độ LNG và nhiệt độ biên trên của mặt bích;

i) Kết quả từ thử nghiệm độ kín ở nhiệt độ môi trường và nhiệt độ lạnh, biểu đồ báo cáo tình trạng của áp suất trong quá trình thử nghiệm;

j) Giá trị DN của các miếng đệm đạt yêu cầu trong quá trình thử nghiệm;

k) Các loại áp suất của vòng đệm đạt yêu cầu trong quá trình thử nghiệm.

Phụ lục A

(Tham khảo)

Tính chất cơ nhiệt của khớp nối mặt bích với miếng đệm

A.1 Ghi chú

Trong các ứng dụng làm lạnh sâu, khớp nối phải trải qua các chu trình nới lỏng xuôi chiều và đảo chiều từ quá trình xả lạnh liên tiếp. Các chu trình nới lỏng này được tính đến khi xác định tải trọng bulông tăng thêm tương thích với sức bền cơ học của các thành phần khác nhau trong khớp nối nối.

A.2 Sự nới lỏng đảo chiều

Sự nới lỏng đảo chiều xảy ra tại thời gian xả lạnh và biến mất sau mỗi lần khớp nối đã phục hồi nhiệt độ môi trường từ các nguyên nhân sau:

- Trạng thái nhiệt của bulông nóng hơn so với phần còn lại của mối nối do vị trí ngoại vi của chúng;

- Đặc tính nhiệt của bulông mỗi khi các bulông được gắn trong vật liệu này một hệ số giãn nở nhiệt thấp hơn so với vật liệu mặt bích.

GHI CHÚ: Trong trường hợp của các mối nối chịu lạnh sâu, thép X8Ni9 thường sử dụng cho chế tạo bulông, trong khi vật liệu mặt bích chủ yếu là thép X4CrNi18-10. Lưu ý đến hệ số giãn nở nhiệt tương ứng của chúng (13,8x10^-6K^-1 đối với thép X4CrNi18-10 và 9,4x10^-6K^-1 đối với thép X8Ni9), xả lạnh gây ra lực nén giảm trên miếng đệm.

Cả hai hiện tượng đều sinh ra độ co vi sai giữa mặt bích và các bulông, và gây ra nới lỏng mà có thể xác định theo lý thuyết qua phép tính dựa trên phương pháp phân tử hữu hạn.

A.3. Sự nới lỏng xuôi chiều

Theo sau chu kỳ làm nóng và làm lạnh, áp lực lên bulông được nới lỏng cục bộ. Sự nới lỏng xuôi chiều có giá trị sau chu kỳ làm nóng và làm lạnh đầu tiên, suy giảm trong 4 chu kỳ kế tiếp và trở nên không đáng kể sau đó.

Các kết quả quá trình nới lỏng bất nghịch từ một biến đổi ở vị trí tương đối của thành phần mối nối, và cụ thể hơn của bulông trong tương quan với các mặt bích. Nó không bị ảnh hưởng bởi áp suất LNG hoặc mức độ xả lạnh.

A.4 Tiến triển của sức căng trong chu kỳ làm nóng và làm lạnh nối tiếp

Hình A.1 biểu diễn sự thay đổi trong ứng suất nén trung bình của miếng đệm trong thời gian 5 chu kỳ làm nóng và làm lạnh đầu tiên.

A Sức căng ban đầu

BD Xả lạnh

T_A - T_ENới lỏng xuôi chiều

T_E - T_C Nới lỏng đảo chiều

Hình A.1 - Sự thay đổi trong ứng suất nén trung bình của miếng đệm trong thời gian các chu kỳ làm nóng và làm lạnh nối tiếp

Phụ lục B

(Tham khảo)

Thiết bị thử nghiệm

Kính thước tính bằng milimet

CHÚ DẪN:

Vòng đệm thử nghiệm
Đường cấp LNG tới thiết bị thử nghiệm
Thiết bị điều áp N
Thiết bị đo nhiệt độ và áp suất
Van xả
Bình LNG
Vị trí đo nhiệt độ tại biên trên mặt bích
Vị trí đo nhiệt độ môi trường

Hình B.1 - Sơ đồ thiết bị thử nghiệm

Phụ lục C

(Quy định)

Phương pháp kiểm tra xác nhận phụ tải bulông

C.1 Đo độ dài bulông

Hai lỗ định tâm được khoan như đã xác định trong Hình C.1, tại mỗi điểm cuối của bulông dùng một vi kế chính xác để đo độ dài của chúng.

C.2 Đo độ căng bulông

Độ dài DL_i của bulông mẫu i được biểu thị như sau:

DL_i = L_f_i- L_oi

trong đó:

L_fi là độ dài sau khi vặn chặt bulông mẫu i;

L_oi là độ dài ban đầu trước khi vặn chặt bulông mẫu i;

C.3 Cách tính phụ tải bulông đạt được với mỗi bulông

Phụ tải bulông đạt được với mỗi bulông sẽ được tính bằng cách xét đến kích thước thành phần bulông siết chặt như đã xác định trong Hình C.2.

Phụ tải bulông đạt được F_si của bulông mẫu i có biểu thức sau:

F_s_i = K x DL_i

trong đó:

K là độ cứng của ống chốt.

Độ cứng K của ống chốt sẽ được tính như sau:

trong đó:

K₁ là độ cứng của đoạn chốt chưa ren răng;

K₂ là độ cứng của đoạn chốt có ren.

Độ cứng K₁ của ống chốt có biểu thức sau:

trong đó:

E là môđun đàn hồi của vật liệu bulông;

S₁ là diện tích của đoạn chốt chưa ren (đường kính D₁);

L₁ là độ dài của đoạn chốt chưa ren.

Độ cứng K₂ của ống chốt có biểu thức sau:

trong đó:

S₂ là diện tích của đoạn chốt có ren (đường kính D₂);

L₂ là độ dài của đoạn chốt có ren.

Độ dài hiệu dụng của đoạn chốt có ren được biểu thị như sau:

L₂ = H - L₁+ 2 x L_f

trong đó:

H là độ cao đống của mặt bích;

L_f là độ dài hiệu dụng của mỗi đai ốc chở phụ tải bulông.

CHÚ THÍCH: Độ dài hiệu dụng khuyến nghị L_f tương ứng một nửa độ cao chốt ốc.

C.4 Cách tính nguyên tắc chấp nhận của phụ tải bulông

Chênh lệch tương đối giữa phụ tải bulông đạt được và phụ tải bulông yêu cầu của mỗi bulông có biểu thức sau:

CHÚ DẪN:

Bulông cần đo;
Vi kế;
Lỗ định tâm.

Hình C.1 - Đo độ dài của bulông

Hình C.2 - Kích thước của khớp nối kín để tính tải trọng bulông

Phụ lục D

(Quy định)

Đường kính danh nghĩa (DN) tương đương cho thử nghiệm

Bảng D.1 - Bảng DN tương đương cho thử nghiệm

DN thử nghiệm	NPS thử nghiệm	DN của vòng đệm đạt chuẩn	DN thử nghiệm	NPS thử nghiệm	DN của vòng đệm đạt chuẩn
10	¼	10 15 20	250	10	200 250 300 350
15	½	10 15 20 25	300	12	250 300 350 400
20	¾	15 20 25 32	350	14	300 350 400 450
25	1	20 25 32 40	400	16	350 400 450 500
32	1¼	25 32 40 50	450	18	400 450 500 600
40	1½	32 40 50 80	500	20	450 500 600 700
50	2	40 50 80 100	600	24	500 600 700 750
80	3	50 80 100 125	700	28	600 700 750 800
100	4	80 100 125 150	750	30	700 750 800 900
125	5	100 125 150 200	800	32	750 800 900 100
150	6	125 150 200 250	900	36	800 900 1000
200	8	150 200 250 300	1000	42	900 1000
CHÚ THÍCH 1: Nếu DN của vòng đệm đã thử là 50 thì tất cả các vòng đệm hiện tại cùng một thiết kế chung từ DN thứ 40 đến DN thứ 100 đều là đạt chuẩn.CHÚ THÍCH 2: Phụ tải bulông yêu cầu F_a của vòng đệm đã thử là đại diện duy nhất của kiểm tra DN và PN.

Phụ lục E

(Quy định)

Áp suất danh nghĩa (PN) tương đương cho thử nghiệm

Bảng E.1 - Bảng PN tương đương cho thử nghiệm

Loại thử nghiệm	PN thử nghiệm	PN của vòng đệm đạt chuẩn
600	100	100 63
	63	100 63 40
300		63 40 25
	40	63 40 25 16
	25	40 25 16
150		40 25 16
	16	25 16
CHÚ THÍCH 1: Nếu PN của vòng đệm đã thử là 63 thì tất cả các vòng đệm hiện tại cùng một thiết kế chung từ PN thứ 40 đến PN thứ 100 đều là đạt chuẩnCHÚ THÍCH 2: Phụ tải bulông yêu cầu F_a của vòng đệm đã thử là đại diện duy nhất của kiểm tra DN và PN.