Thiết bị an toàn chống quá áp - phần 1: van an toàn - Phần 1

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 7915-1: 2009

ISO 4126-1: 2004

THIẾT BỊ AN TOÀN CHỐNG QUÁ ÁP - PHẦN 1: VAN AN TOÀN

Safety devices for protection against excessive pressure Part 1: Safety valves

Lời nói đầu

TCVN 7915-1: 2009 thay thế TCVN 6339: 1998;

TCVN 7915-1: 2009 hoàn toàn tương đương với ISO 4126-1: 2004;

TCVN 7915-1: 2009 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC 11 Nồi hơi và bình chịu áp lực biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng để nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

TCVN 7915 (ISO 4126) Thiết bị an toàn chống quá áp bao gồm các phần sau:

- TCVN 7915-1: 2009 (ISO 4126-1: 2004) - Phần 1: Van an toàn;

- TCVN 7915-2: 2009 (ISO 4126-2: 2003) - Phần 2: Đĩa nổ;

- TCVN 7915-3: 2009 (ISO 4126-3: 2006) - Phần 3: Tổ hợp van an toàn và đĩa nổ;

- TCVN 7915-4: 2009 (ISO 4126-4: 2004) - Phần 4: Van an toàn có van điều khiển;

- TCVN 7915-5: 2009 (ISO 4126-5: 2004, Technical corrigendum 2-2007) - Phần 5: Hệ thống an toàn xả áp có điều khiển;

- TCVN 7915-6: 2009 (ISO 4126-6: 2003) - Phần 6: Ứng dụng, lựa chọn và lắp đặt đĩa nổ;

- TCVN 7915-7: 2009 (ISO 4126-7: 2004, Technical corrigendum 1-2006) - Phần 7: Dữ liệu chung.

THIẾT BỊ AN TOÀN CHỐNG QUÁ ÁP - PHẦN 1: VAN AN TOÀN

Safety devices for protection against excessive pressure Part 1: Safety valves

1. Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này qui định các yêu cầu chung đối với các van an toàn được thiết kế để sử dụng cho môi chất lỏng hoặc khí.

Tiêu chuẩn này áp dụng cho các van an toàn có đường kính dòng chảy từ 6 mm trở lên với các áp suất chỉnh đặt từ 0,1 bar trở lên mà không có sự hạn chế về nhiệt độ.

Đây là một tiêu chuẩn sản phẩm và không đề cập đến việc sử dụng các van an toàn.

2.Tài liệu viện dẫn

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

EN 1092-1, Flanges and their joints - Circular flanges for pipes, valves, fittings and accessories PN designated - Part 1: steel flanges, (Mặt bích và các mối nối bích - Mặt bích tròn dùng cho ống, van, phụ tùng nối ống và thiết bị phụ có ký hiệu PN - Phần 1: Mặt bích thép).

EN 1092-2, Flanges and their joints - Circular flanges for pipes, valves, fittings and accessories PN designated - Part 2: Cast iron flanges, (Mặt bích và các mối nối bích - Mặt bích tròn dùng cho ống, van, phụ tùng nối ống và thiết bị phụ có ký hiệu PN - Phần 2: Mặt bích gang).

EN 1092-3, Flanges and their joints - Circular flanges for pipes, valves, fittings and accessories PN designated - Part 3: Copper alloy flanges, (Mặt bích và các mối nối bích - Mặt bích tròn dùng cho ống van, phụ tùng nối ổng và thiết bị phụ có ký hiệu PN - Phẩn 3: Mặt bích hợp kim đồng).

EN 1759-1, Flanges and their joints - Circular flanges for pipes, valves, fittings and accessories, Class designated - Part 1: steel flanges NPS 1/2 to 24 (Mặt bích và các mối nối bích - Mặt bích tròn dùng cho ống, van, phụ tùng nối ống và thiết bị phụ có ký hiệu theo loại - Phần 1: Mặt bích thép NPS 1/2 đến 24).

EN 12516-3, Valves - Shell design strength - Part 3: Experimental method, (Van - Độ bền thiết kế của vỏ - Phẩn 3: Phương pháp thực nghiệm).

EN 12627, Industrial Valves - Butt welding ends for steel valves, (Van công nghiệp - Các mặt mút hàn giáp mép đối với các van thép).

EN 12760, Valves - Socket welding ends for Steel valves, (Van - Các đầu mút hàn theo kiểu ống nối dùng cho các van thép).

EN ISO 6708, Pipework components - Definition and selection of DN (nominal size) (ISO 6708: 1995), [Các bộ phận của đường ống - Định nghĩa và lựa chọn DN (kích thước danh nghĩa)].

ISO 7-1, Pipe threads where pressure-tight joints are made on the threads - Part 1: Dimensions, tolerances and designation, (Ren ống dùng cho mối nối ren kín áp - Phần 1: Kích thước, dung sai và ký hiệu ren).

3. Thuật ngữ và định nghĩa

Tiêu chuẩn này áp dụng các thuật ngữ và định nghĩa sau.

3.1. Van an toàn (safety valve)

Van tự động xả một lượng môi chất (lỏng hoặc khí) để ngăn ngừa sự vượt quá áp suất an toàn đã xác định trước mà không có sự trợ giúp của nguồn năng lượng nào khác ngoài năng lượng của môi chất, và được thiết kế để đóng kín lại ngăn không cho xả thêm dòng môi chất sau khi đã khôi phục lại được điều kiện áp suất làm việc bình thường.

CHÚ THÍCH: Van có thể được đặc trưng bởi tác động mở nhanh hoặc mở theo tỷ lệ (không cần thiết phải tuyến tính) với độ tăng áp suất quá áp suất đã chỉnh đặt.

3.1.1. Các kiểu van an toàn

3.1.1.1. Van an toàn được tác động trực tiếp (direct loaded safety valve)

Van an toàn trong đó sự chất tải do áp suất môi chất ở dưới đĩa van chỉ được đối trọng bởi một cơ cấu chất tải trực tiếp kiểu cơ khí như một tải trọng, đòn bảy và tải trọng hoặc một lò xo.

3.1.1.2. Van an toàn có trợ lực (assisted safety valve)

Van an toàn có thể được nâng lên ở một áp suất thấp hơn áp suất đã chỉnh đặt bằng cơ cấu trợ lực và sẽ tuân theo tất cả các yêu cầu với van an toàn cho trong tiêu chuẩn này ngay cả trong trường hợp cơ cấu trợ lực bị hư hỏng.

3.1.1.3. Van an toàn được tác động bổ sung (supplementary loaded safety valve)

Van an toàn có một lực bổ sung để tăng lực giữ đĩa van tới khi áp suất tại đường vào của van an toàn đạt tới áp suất được chỉnh đặt.

CHÚ THÍCH 1: Lực bổ sung này (tải trọng bổ sung), có thể do một nguồn năng lượng bên ngoài cung cấp, được dỡ bỏ một cách tin cậy khi áp suất tại đường vào của van an toàn đạt tới áp suất được chỉnh đặt. Lượng tải trọng bổ sung được bố trí sao cho nếu tải trọng bổ sung này không được dỡ bỏ thì van an toàn cũng sẽ đạt được lưu lượng xả qui định của nó ở áp suất không lớn hơn 1,1 lần áp suất lớn nhất cho phép của thiết bị được bảo vệ.

CHÚ THÍCH 2: Các kiểu van an toàn được tác động bổ sung khác được giới thiệu trong TCVN 7915-5.

3.1.1.4. Van an toàn có van điều khiển (pilot operated safety valve)

Van an toàn mà sự vận hành của nó được kích hoạt và điều khiển bởi môi chất được xả ra từ một van điều khiển cũng là một van an toàn được tác động trực tiếp tuân theo các yêu cầu của tiêu chuẩn này.

CHÚ THÍCH: Các kiểu khác của van an toàn có van điều khiển dòng liên tục, dòng không liên tục và van điều khiển điều biến được giới thiệu trong TCVN 7915-4.

3.2. Áp suất (pressure)

Đơn vị áp suất được sử dụng trong tiêu chuẩn này là bar (1 bar = 10⁵ Pa) được xác định theo áp kế (tương đối so với áp suất khí quyển) hoặc là áp suất tuyệt đối, khi thích hợp.

3.2.1. Áp suất chỉnh đặt (set pressure)

Áp suất được xác định trước tại đó một van an toàn trong điều kiện vận hành bắt đầu mở ra.

CHÚ THÍCH: Đây là áp suất theo áp kế được đo ở đường vào của van tại đó áp lực có xu hướng mở van đối với các điều kiện làm việc riêng cân bằng với các lực giữ đĩa van trên mặt tựa của nó.

3.2.2. Áp suất lớn nhất cho phép, PS (maximum allowable pressure)

Áp suất lớn nhất đùng để thiết kế thiết bị do nhà sản xuất qui định.

3.2.3. Độ quá áp (overpressure)

Độ tăng áp suất vượt quá áp suất chỉnh đặt, tại đó van an toàn đạt được độ nâng do nhà sản xuất qui định, thường được biểu thị bằng tỷ lệ phần trăm của áp suất chỉnh đặt.

CHÚ THÍCH: Đây là độ quá áp dùng để chứng nhận van an toàn.

3.2.4. Áp suất đóng (reseating pressure)

Giá trị của áp suất tĩnh trên đường vào, tại đó đĩa van được đóng lại hoặc tại đó độ nâng đĩa van bằng không (0).

3.2.5. Áp suất hiệu chỉnh nguội (cold differential test pressure)

Áp suất tĩnh trên đường vào tại đó van an toàn chỉnh đặt bắt đầu mở ra khi thử trên băng thử.

CHÚ THÍCH: Áp suất hiệu chỉnh này bao gồm cả các giá trị hiệu chỉnh đối với các điều kiện vận hành, ví dụ áp suất ngược và/hoặc nhiệt độ.

3.2.6. Áp suất xả (relieving pressure)

Áp suất lớn hơn hoặc bằng áp suất chỉnh đặt cộng với độ quá áp dùng để định cỡ kích thước của một van an toàn.

3.2.7. Áp suất ngược (built-up back pressure)

Áp suất tồn tại ở đầu ra của một van an toàn do dòng chảy qua van và hệ thống xả tạo nên.

3.2.8. Áp suất ngược dư (superimposed back pressure)

Áp suất tồn tại ở đầu ra của một van an toàn tại thời điểm khi thiết bị cần phải hoạt động.

CHÚ THÍCH: Đây là kết quả của áp suất trong hệ thống xả từ các nguồn khác.

3.2.9. Hộp cân bằng (balanced bellows)

Cơ cấu hợp xếp để giảm thiểu ảnh hưởng của áp suất ngược dư đến áp suất chỉnh đặt của một van an toàn.

3.2.10. Độ chênh áp (blowdown)

Độ chênh lệch giữa áp suất chỉnh đặt và áp suất đóng, thường được biểu thị bằng một tỷ lệ phần trăm của áp suất chỉnh đặt, trừ trường hợp các áp suất nhỏ hơn 3 bar thì độ chênh áp được tính bằng bar.

3.3. Độ nâng (lift)

Chiều dài hành trình thực của đĩa van tính từ vị trí đóng.

3.4. Diện tích dòng chảy (flow area)

Diện tích mặt cắt ngang nhỏ nhất của dòng chảy (nhưng không phải là diện tích che) giữa cửa vào và đế của van dùng để tính toán lưu lượng lý thuyết của dòng chảy mà không trừ đi bất cứ sự cản trở nào.

CHÚ THÍCH: Diện tích dòng chảy có ký hiệu là A.

3.5. Đường kính dòng chảy (flow diameter)

Đường kính tương ứng với diện tích dòng chảy.

3.6. Lưu lượng xả (discharge capacity)

3.6.1. Lưu lượng xả lý thuyết (theoretical discharge capacity)

Lưu lượng tính toán được biểu thị bằng đơn vị khối lượng hoặc đơn vị thể tích trong một đơn vị thời gian của một vòi phun lý tưởng có diện tích mặt cắt ngang của dòng chảy bằng diện tích dòng chảy của một van an toàn.

3.6.2. Hệ số xả (coefficient of discharge)

Giá trị của lưu lượng chảy thực tế (từ các phép thử) chia cho lưu lượng chảy lý thuyết (từ tính toán).

3.6.3. Lưu lượng (xả) được chứng nhận [certified (discharge) capacity]

Phần của lưu lượng đo được cho phép dùng làm cơ sở cho ứng dụng van an toàn.

CHÚ THÍCH: Lưu lượng (xả) được chứng nhận có thể bằng, ví dụ:

a) lưu lượng đo được nhân với hệ số điều chỉnh, hoặc

b) lưu lượng lý thuyết nhân với hệ số xả nhân với hệ số điều chỉnh; hoặc

c) lưu lượng lý thuyết nhân với hệ số điều chỉnh xả được chứng nhận.

3.7. Cỡ kích thước danh nghĩa, DN (nominal size)

Xem EN ISO 6708.

4. Các ký hiệu và đơn vị

Bảng 1 – Các ký hiệu và mô tả ký hiệu

5. Thiết kế
5.1. Qui định chung

5.1.1. Thiết kế phải phù hợp với các hướng dẫn cần thiết để đảm bảo sự vận hành phù hợp và độ kín của mặt tựa.

5.1.2. Mặt tựa của van an toàn khi không phải là một bộ phận gắn liền với thân van phải được kẹp chặt cẩn thận để tránh bị nới lỏng trong quá trình vận hành.

5.1.3. Trong trường hợp khi độ nâng của van có thể được giảm đi để phù hợp với lưu lượng xả yêu cầu thì sự hạn chế của độ nâng không được cản trở tới sự vận hành của van. Cơ cấu hạn chế độ nâng của van phải được thiết kế sao cho nếu có thể điều chỉnh được thì sự điều chỉnh này có thể được khóa lại bằng cơ khí và được niêm phong để không điều chỉnh được. Cơ cấu hạn chế độ nâng phải do nhà sản xuất van lắp đặt và niêm phong. Độ nâng của van không được nhỏ hơn 30 % của độ nâng không bị hạn chế hoặc 1 mm, chọn giá trị nào lớn hơn.

5.1.4. Phải có các phương tiện để khóa và/hoặc niêm phong tất cả các điều chỉnh ở bên ngoài sao cho có thể ngăn ngừa hoặc phát hiện ra các sự điều chỉnh không được phép đối với van an toàn.

5.1.5. Van an toàn dùng cho các môi chất độc hại hoặc dễ cháy phải có kiểu nắp đậy kín để ngăn ngừa sự rò rỉ ra môi trường hoặc nếu được thông hơi thì phải được bố trí để xả vào nơi an toàn.

5.1.6. Phải có biện pháp để ngăn ngừa chất lỏng tích tụ lại trên phía xả của thân van an toàn.

5.1.7. Ứng suất tính toán của các bộ phận chịu tải không được vượt quá ứng suất được qui định trong tiêu chuẩn thích hợp, ví dụ EN 12516-3.

Xem tiếp: Thiết bị an toàn chống quá áp - phần 1: van an toàn - Phần 2

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