Thiết bị an toàn chống quá áp - phần 2: đĩa nổ - phần 1

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 7915-2:2009

THIẾT BỊ AN TOÀN CHỐNG QUÁ ÁP - PHẦN 2: ĐĨA NỔ

Safety devices for protection against excessive - Part 2: Bursting disc safety devices

1. Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định các yêu cầu cho các đĩa nổ. Tiêu chuẩn này bao gồm các yêu cầu về thiết kế, chế tạo, kiểm tra, thử nghiệm, giấy chứng nhận, ghi nhãn và bao gói.

Các yêu cầu về ứng dụng, lựa chọn và lắp đặt các đĩa nổ được nêu trong TCVN 7915-6:2009 (ISO 4126-6:2003(E)).

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 (bao gồm cả các sửa đổi).

EN 485-1, Aluminium and aluminium alloys - Sheet, strip and plate - Part 1: Technical conditions for inspection and delivery, (Nhôm và hợp kim nhôm - Lá, băng, và tấm - Phần 1: Điều kiện kỹ thuật cho kiểm tra và cung cấp).

EN 485-3, Aluminium and aluminium alloys - Sheet, strip and plate - Part 2: Mechanical Properties, (Nhôm và hợp kim nhôm - Lá, băng, và tấm - Phần 2: Cơ tính).

EN 485-3, Aluminium and aluminium alloys - Sheet, strip and plate - Part 3: Tolerances on shape and dimensions for hot-rolled products (Nhôm và hợp kim nhôm - Lá, băng, và tấm - Phần 3: Dung sai hình dạng và kích thước cho các sản phẩm cán nóng).

EN 485-4, Aluminium and aluminium alloys - Sheet, strip and plate - Part 4: Tolerances on shape and dimensions for cold-rolled products (Nhôm và hợp kim nhôm - Lá, băng, và tấm - Phần 4: Dung sai hình dạng và kích thước cho các sản phẩm cán nguội).

EN 573-3, Aluminium and aluminium alloys - Chemical composition and form of wrought products Part 3: Chemical composition, (Nhôm và hợp kim nhôm - Thành phần hóa học và dạng sản phẩm rèn - Phần 3: Thành phần hóa học).

EN 573-4, Aluminium and aluminium alloys - Chemical composition and form of wrought products Part 4: Forms of products (Nhôm và hợp kim nhôm - Thành phần hóa học và dạng sản phẩm rèn - Phần 4: Các dạng sản phẩm).

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 mặt bích - Mặt bích tròn dùng cho ống, van, phụ tùng nối ống và thiết bị phụ, có kí hiệu PN - Phần 1: Mặt bích thép).

EN 1333, Pipework components - Definition and selection of PN, (Các bộ phận của đường ống - Định nghĩa và lựa chọn PN).

EN 1652, Copper and copper alloys - Plate, sheet, strip and circles for general purpose, (Đồng và hợp kim đồng - Tấm, lá, băng và các đĩa tròn thông dụng).

EN 1653, Copper and copper alloys - Plate, sheet and circles for boilers, pressure vessels and hot water storage units, (Đồng và hợp kim đồng - Tấm, lá, và các đĩa tròn dùng cho nồi hơi, bình áp lực và thiết bị chứa nước nóng).

EN 10028-1, Flat products made of steels for pressure purposes - Phần 1: General requirements, (Các sản phẩm phẳng làm bằng thép dùng cho áp lực - Phần 1: Yêu cầu chung).

EN 10028-7, Flat products made of steels for pressure purposes - Phần 7: Stainless steels, (Các sản phẩm phẳng làm bằng thép dùng cho áp lực - Phần 7: Thép không gỉ).

EN 10088-1, Stainless steels - Phần 1: List of stainless steels, (Thép không gỉ - Phần 1: Danh mục thép không gỉ).

EN 10095, Heat resisting steels and nickel alloys (Thép chịu nhiệt và hợp kim niken).

EN 10222-1, Steel forgings for presure purposes - Part 1: General requirements for open die forgings, (Vật rèn bằng thép dùng cho áp lực - Phần 1: Yêu cầu chung đối với các vật rèn trong khuôn hở).

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

DIN 17740, Wrought nickel - Chemical composition, (Niken rèn - Thành phần hóa học).

DIN 17742, Wrought nickel alloys with chromium - Chemical composition, (Hợp kim niken rèn có crôm - Thành phần hóa học).

DIN 17743, Wrought nickel alloys with copper - Chemical composition, (Hợp kim niken rèn có đồng - Thành phần hóa học).

DIN 17744, Wrought nickel alloys with molybdenum and chromium - Chemical composition, (Hợp kim niken rèn có môlíp đen và crôm - Thành phần hóa học).

DIN 17850, Titanium - Chemical composition, (Titan - Thành phần hóa học).

SEW 400, Rolled and forged stainless steel, (Thép không gỉ cán và rèn).

BS 3072, Specification for nickel and nickel alloys - Sheet and plate, (Đặc tính đối với niken và hợp kim niken - Lá và tấm).

BS 3073, Specification for nickel and nickel alloys - Strip, (Đặc tính đối với niken và hợp kim niken - Băng, dải).

ASTM A240/A240M, Standard specification for chromium and chromium - nickel stainless steel plate, sheet and strip for pressure vessels and for general applications, (Đặc tính tiêu chuẩn đối với thép không gỉ crôm và crôm-niken dạng tấm, lá và băng dùng cho bình chịu áp lực và các ứng dụng thông thường).

ASTM B127, Standard specification for nickel-copper alloy (UNS N04400) plate, sheet and strip, (Đặc tính tiêu chuẩn đối với hợp kim niken đồng dạng tấm, lá và băng).

ASTM B162, Standard specification for nickel plate, sheet and strip, (Đặc tính tiêu chuẩn đối với các tấm, lá và băng niken).

ASTM B168, Standard specification for nickel-chromium-iron alloys (UNS N06600, N06601, N06603, N06690, N06025, and N06045) and nickel-chromium-cobalt-molybdenumalloy (UNS N06617) plate, sheet and strip, (Đặc tính tiêu chuẩn đối với hợp kim sắt-niken-crôm và niken-crôm-molipđen-coban dạng tấm, lá và băng).

ASTM B209, Standard specification for aluminium and aluminium-alloy sheet and plate, (Đặc tính tiêu chuẩn đối với nhôm và hợp kim nhôm dạng lá và dạng tấm).

ASTM B265, Standard specification for titanium and titanium alloy strip, sheet and plate, (Đặc tính tiêu chuẩn đối với titan và hợp kim titan dạng băng, lá và tấm).

ASTM B333, Standard specification for nickel-molybdenum alloy plate, sheet and strip, (Đặc tính tiêu chuẩn đối với hợp kim niken-molipđen dạng tấm, lá và băng).

ASTM B424, Standard specification for Ni-Fe-Cr-Mo-Cu alloy (UNS N08825 and UNS N08221), plate, sheet and strip, (Đặc tính tiêu chuẩn đối với hợp kim Ni-Fe-Cr-Mo-Cu dạng tấm, lá và băng).

ASTM B443, Standard specification for nickel-chromium-molybdenum-columbium alloy (UNS N06625) and nickel-chromium-molybdenum-silicon alloy (UNS N06219), plate, sheet and strip, (Đặc tính tiêu chuẩn đối với hợp kim niken-crôm-molipđen-niobi và hợp kim niken-crôm-molipđen-silicon dạng tấm, lá và băng).

ASTM B569, Standard specification for brass strip in narrow widths and ligh guage for heat-exchanger tubing, (Đặc tính tiêu chuẩn đối với các băng đồng thau có chiều rộng hẹp và loại nhẹ dùng cho ống trao đổi nhiệt).

ASTM B575, Specification for low-carbon nickel-molybdenum-chromium, low-carbon nickel-chromium-molybdenum, low-carbon nickel-chromium-molybdenum-copper, low-carbon nickel-chromium-molybdenum-tantalum, low-carbonnickel-chromium-molybdenum-tungsten alloy plate, sheet and strip, (Đặc tính đối với các loại thép hợp kim cacbon thấp niken-molipđen-crôm, niken-crôm-molipđen, niken-crôm-molipđen-đồng, niken-crôm-molipđen-tantan, niken-crôm-molipđen-vonfram dạng tấm, lá và băng).

ASTM B708, Standard specification for tantalum and tantalum alloy, plate, sheet and strip, (Đặc tính tiêu chuẩn đối với tantan và hợp kim tantan dạng tấm, lá và băng).

3. Thuật ngữ và định nghĩa

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

3.1. Đĩa nổ (bursting disc safety device)

Thiết bị xả áp không đóng kín lại, được vận hành bởi độ chênh áp suất và được thiết kế để hoạt động bằng cách làm nổ màng nổ và là một cụm hoàn chỉnh của các chi tiết được lắp đặt bao gồm cả cơ cấu kẹp màng nổ.

3.2. Cụm màng nổ (bursting disc assembly)

Cụm hoàn chỉnh của các chi tiết được lắp đặt trong cơ cấu kẹp màng nổ để thực hiện chức năng theo yêu cầu.

3.3. Màng nổ (bursting disc)

Chi tiết chịu áp lực và nhạy cảm với áp lực của đĩa nổ.

3.4. Cơ cấu kẹp màng nổ (bursting disc holder)

Bộ phận của một đĩa nổ để giữ cụm màng nổ ở vị trí định vị.

3.5. Màng nổ có hình vòm thông thường (ám chỉ: tác động về phía trước) (conventional domed bursting disc)

Màng nổ được tạo hình vòm theo chiều của áp lực nổ (nghĩa là áp lực nổ tác dụng vào phía lõm của màng nổ, xem Hình 1).

3.6. Màng nổ có rãnh (slotted lined bursting disc)

Màng nổ được chế tạo từ hai hoặc nhiều lớp vật liệu trong đó ít nhất là một lớp được xẻ rãnh hoặc tạo khe hở để điều chỉnh áp lực nổ của màng nổ.

3.7. Màng nổ có hình vòm ngược (ám chỉ: tác động ngược lại) (reverse domed bursting disc)

Màng nổ được tạo hình vòm theo chiều ngược lại với áp lực nổ (nghĩa là áp lực nổ tác dụng vào phía lồi của màng nổ, xem Hình 2).

3.8. Màng nổ phẳng (flat bursting disc)

Màng nổ có một hoặc nhiều lớp vật liệu, dạng phẳng khi được lắp đặt. Đĩa có thể được chế tạo bằng vật liệu dẻo hoặc dòn.

3.9. Màng nổ graphit (graphite bursting disc)

Màng nổ được chế tạo từ graphit, graphit tẩm, graphit mềm dẻo hoặc hợp chất graphit và được thiết kế để nổ do lực uốn hoặc lực cắt.

CHÚ THÍCH: áp dụng các định nghĩa sau:

a) graphit. Một dạng tinh thể của nguyên tố cacbon;

b) graphit tẩm. Graphit trong đó các lỗ xốp hở được tẩm bằng một vật liệu trám;

c) graphit mềm dẻo. Một cấu trúc graphit được tạo thành bằng cách nén (ép) nóng các hỗn hợp có các graphit xen kẽ;

d) hợp chất graphit. Được chế tạo từ hai hay nhiều vật liệu khác biệt và có các tính chất khác nhau trong đó tỷ lệ của graphit vượt quá 50% theo trọng lượng.

3.10. Áp suất nổ (bursting pressure)

Giá trị độ chênh lệch áp suất giữa hai phía của màng nổ khi màng bị nổ.

3.11. Áp suất nổ quy định (specified bursting pressure)

Áp suất nổ được quy định với một nhiệt độ để nổ khi xác định các yêu cầu của màng nổ (được sử dụng cùng với dung sai áp suất nổ, xem 3.15).

3.12. Áp suất nổ lớn nhất quy định (specified maximum bursting pressure)

Áp suất nổ lớn nhất được quy định với một nhiệt độ để nổ khi xác định các yêu cầu của màng nổ (được sử dụng cùng với áp suất nổ nhỏ nhất quy định, xem 3.13).

3.13. Áp suất nổ nhỏ nhất quy định (specified minimum bursting pressure)

Áp suất nổ nhỏ nhất được quy định với một nhiệt độ để nổ khi xác định các yêu cầu của màng nổ (được sử dụng cùng với áp suất nổ lớn nhất quy định, xem 3.12).

3.14. Nhiệt độ để nổ (coincident temperature)

Nhiệt độ của màng nổ gắn liền với một áp suất nổ (xem 3.11, 3.12 và 3.13) và là nhiệt độ mong đợi của màng nổ khi nó cần phải nổ.

3.15. Dung sai áp suất nổ (performance tolerance)

Phạm vi áp suất giữa áp suất nổ nhỏ nhất quy định và áp suất nổ lớn nhất quy định hoặc phạm vi áp suất tính bằng các tỷ lệ phần trăm hoặc các đại lượng dương âm so với áp suất nổ quy định (xem Hình 9).

3.16. Áp suất làm việc (operating pressure)

Áp suất tồn tại ở các điều kiện làm việc bình thường trong hệ thống được bảo vệ.

3.17. Độ chênh lệch áp suất ngược (differential back pressure)

Độ chênh áp qua một màng nổ theo chiều ngược lại với áp suất nổ, là kết quả của áp suất trong hệ thống xả từ các nguồn khác và/hoặc kết quả của chân không ở phía trước màng nổ.

3.18. Diện tích thông hơi (vent area)

Diện tích mặt cắt ngang sẵn có để xả chất lỏng.

3.19. Lô sản phẩm (batch)

Số lượng các màng nổ hoặc các đĩa nổ tạo thành một nhóm sản phẩm có cùng một kiểu, cùng cỡ kích thước, vật liệu và cùng các yêu cầu về áp suất nổ quy định, trong đó các màng nổ được chế tạo từ cùng một lô vật liệu (xem 3.20).

3.20. Lô vật liệu (lot of material)

a) kim loại. Vật liệu có cùng một đặc tính, thuộc cùng một chỉ số nhiệt, mẻ xử lý nhiệt và chiều dày quy định với dung sai phù hợp với một tiêu chuẩn thích hợp;

b) graphit và graphit mềm dẻo. Vật liệu có cùng một đặc tính và chất lượng, bắt nguồn từ cùng một nhà sản xuất graphit và có cùng một quá trình chế tạo;

c) graphit tẩm. Graphit thuộc cùng một lô được tẩm với một loại vật liệu trám riêng và theo cùng một quá trình chế tạo;

d) hợp chất graphit. Graphit và các loại thành phần khác được tạo thành từ cùng một loại hỗn hợp.

3.21. Cơ cấu đỡ áp suất ngược (back pressure support)

Bộ phận của đĩa nổ ngăn ngừa sự hư hỏng của màng nổ do độ chênh áp suất ngược.

CHÚ THÍCH: Cơ cấu đỡ áp suất ngược dùng để ngăn ngừa sự hư hỏng của màng nổ khi áp suất của hệ thống giảm xuống dưới áp suất khí quyển đôi khi được xem như một cơ cấu đỡ chân không.

3.22. Vòng tăng cứng (stiffening ring)

Chi tiết của một cụm màng nổ được sử dụng chủ yếu để gia cường cho các đĩa dễ vỡ để tránh sự hư hỏng.

3.23. Lớp phủ (coating)

Lớp vật liệu kim loại hoặc phi kim loại được phủ lên các chi tiết của đĩa nổ theo một quy trình phủ.

3.24. Lớp bọc (lining)

Lá hoặc các lá kim loại hoặc phi kim loại bổ sung để tạo thành một bộ phận của cụm màng nổ hoặc cơ cấu kẹp màng nổ.

3.25. Lớp mạ (plating)

Lớp kim loại mạ lên màng nổ hoặc cơ cấu kẹp màng nổ theo một quy trình mạ.

3.26. Cửa chắn (muffled outlet)

Bộ phận của đĩa nổ để phân tán sự xả ra.

3.27. Tấm chắn nhiệt độ (temperature shield)

Bộ phận bảo vệ màng nổ tránh nhiệt độ quá cao.

4. Vật liệu

4.1. Lựa chọn vật liệu

Việc lựa chọn các vật liệu cho các chi tiết của đĩa nổ phải tính đến:

a) sự thích hợp với sản xuất;

b) sự tương hợp với môi chất của quá trình, các bộ phận liền kề và các điều kiện hóa học và vật lý mà đĩa nổ phải chịu khi làm việc.

CHÚ THÍCH: Nên sử dụng các vật liệu chống ăn mòn cho phía sau đĩa nổ bởi vì sự ăn mòn của các chi tiết này có thể gây ra sự hư hỏng làm suy yếu tính năng làm việc của đĩa nổ.

4.2. Đặc tính của vật liệu

Đặc tính của vật liệu dùng cho các đĩa nổ phải theo Phụ lục A (quy định) và Phụ lục B (tham khảo).

Các vật liệu phải đồng nhất về tính chất lý, hóa và không được có các khuyết tật có thể dẫn đến sự trục trặc trong hoạt động của đĩa nổ.

4.3. Bảo vệ chống ăn mòn

Các đĩa nổ thường hoạt động trong các môi trường ăn mòn, do đó các chi tiết nên được chế tạo bằng các vật liệu được bảo vệ bằng các lớp phủ, mạ hoặc bọc để chịu được ăn mòn.

Sự phủ và mạ phải được thực hiện sao cho tạo ra được lớp phủ bằng phẳng và đồng nhất cho các bề mặt được bảo vệ.

Lớp bọc không được có ghép nối và giữ cho đĩa nổ như một khối nguyên vẹn.

Việc bảo vệ chống ăn mòn chỉ do nhà sản xuất thực hiện.

Việc bảo vệ chống ăn mòn không được làm suy giảm tính năng làm việc của đĩa nổ.

Xem tiếp: Thiết bị an toàn chống quá áp - phần 2: đĩa nổ - phần 2

Xem lại: Thiết bị an toàn chống quá áp - phần 1: van an toàn - Phần 4

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