Thiết bị an toàn chống quá áp - phần 3 : tổ hợp van an toàn và đĩa nổ - phần 2

7. Tính năng của tổ hợp

7.1. Áp suất trong thiết bị được bảo vệ không được vượt quá các giới hạn cho phép, ví dụ, như qui định trong EN 764-7 : 2002, 6.1.2 và 6.1.4.

7.2. Giới hạn lớn nhất của áp suất nổ của đĩa nổ không được vượt quá 110 % áp suất chỉnh đặt hoặc áp suất theo áp kế 0,1 bar 2) của van an toàn hoặc CSPRS, lấy giá trị nào lớn hơn (xem EN 764-7 : 2002, 6.3.2.2). Giới hạn nhỏ nhất của áp suất nổ của đĩa nổ không nhỏ hơn 90 % áp suất chỉnh đặt của van an toàn hoặc CSPRS.

7.3. Khi tổ hợp thiết bị định dùng để làm việc với chất lỏng thì phải tham vấn ý kiến nhà sản xuất đĩa nổ và van an toàn hoặc CSPRS.

CHÚ THÍCH: Cần đặc biệt chú ý tới các trường hợp riêng (ví dụ, các hệ thống giảm nhiệt hoặc thủy lực) có thể dẫn đến dòng môi chất không đủ để mở van an toàn khi hỏi ý kiến các nhà sản xuất đĩa nổ và van an toàn hoặc CSPRS.

7.4. Tổ hợp thiết bị phải được đặc trưng bởi hệ số xả của tổ hợp F_d được xác định theo Điều 8, Điều 9 hoặc Điều 10 và được áp dụng theo Điều 12.

8. Xác định hệ số xả của tổ hợp, F_d, bằng thử nghiệm

8.1. Qui định chung

Để xác định ảnh hưởng của đĩa nổ đến hệ số xả của van an toàn, nhà sản xuất tổ hợp thiết bị phải tiến hành các phép thử để xác định hệ số xả của tổ hợp, F_d.

Tiêu chuẩn này cho phép thực hiện các phương pháp thử khác nhau, phương pháp một cỡ kích thước và phương pháp ba cỡ kích thước (xem 8.4).

Phương pháp một cỡ kích thước đòi hỏi phải thử nghiệm một tổ hợp riêng dùng để lắp đặt trong một ứng dụng riêng. Cách khác, bằng sự lựa chọn diện tích lớn nhất của dòng chảy sử dụng trong cỡ kích thước này và kiểu van an toàn và áp suất nổ thấp nhất của kết cấu đĩa nổ được sử dụng trong tổ hợp, có thể sử dụng phương pháp một cỡ kích thước để cung cấp một giá trị biên vừa phải của F_d cho một phạm vi hạn chế của các thông số (ví dụ, một cỡ kích thước và kiểu van an toàn nhưng cho một phạm vi hạn chế của các diện tích dòng chảy).

Phương pháp ba cỡ kích thước thường dùng trong sản xuất hàng loạt của các tổ hợp thiết bị và nhà sản xuất tổ hợp thiết bị mong muốn tìm được một giá trị vừa phải của F_d để có thể sử dụng cho toàn bộ dãy sản phẩm của mình.

8.2. Yêu cầu về thử nghiệm

8.2.1. Đối với các tổ hợp thiết bị dùng cho các môi chất nén được, phải thực hiện các phép thử với việc sử dụng hơi nước bão hòa khô, hơi nước quá nhiệt, không khí hoặc các môi chất nén được khác có đặc tính đã cho.

CHÚ THÍCH: Hơi nước bão hòa khô được đề cập đến ở đây là hơi nước có độ khô nhỏ nhất là 98 % hoặc độ quá nhiệt tối đa là 10 °C. Hơi nước quá nhiệt được đề cập đến ở đây là hơi nước có độ quá nhiệt lớn hơn 10 °C.

8.2.2. Đối với các cơ cấu của tổ hợp được sử dụng để làm việc với chất lỏng, phải thực hiện các phép thử với việc sử dụng nước hoặc chất lỏng có đặc tính đã cho.

CHÚ THÍCH: Các phương pháp để tìm ra các giá trị K_r cho các môi chất không nén được là đối tượng của một tiêu chuẩn khác sẽ được biên soạn trong tương lai.

8.2.3. Thiết bị thử phải được thiết kế và vận hành sao cho số đo lưu lượng dòng chảy trong phép thử thực tế phải có độ chính xác trong khoảng ± 2 %.

8.2.4. Van an toàn hoặc CSPRS được thử phải có diện tích dòng chảy lớn nhất đối với cỡ kích thước và kiểu van đã cho, trừ khi hệ số xả của tổ hợp F_d được qui định cho các diện tích nhỏ hơn của dòng chảy.

8.2.5. Đĩa nổ phải được lắp trên đường vào của van an toàn hoặc CSPRS, có quan tâm đến các yêu cầu của Điều 5, nếu áp dụng được.

8.2.6. Các phép thử phải sử dụng áp suất nổ thấp nhất của kết cấu đĩa nổ được sử dụng trong tổ hợp với van an toàn hoặc CSPRS.

8.2.7. Giấy chứng nhận phải áp dụng cho tổ hợp của cùng một kết cấu van an toàn hoặc CSPRS và cùng một kết cấu đĩa nổ (đường đi bên trong của dòng chảy của cơ cấu kẹp màng nổ) như các kết cấu được thử, không phụ thuộc vào hình dạng bên ngoài của cơ cấu kẹp màng nổ.

8.2.8. Hồ sơ thử phải bao gồm tất cả các quan sát, các phép đo, các số chỉ thị của dụng cụ và các biên bản hiệu chuẩn cần thiết để đạt được mục tiêu của các phép thử. Hồ sơ thử gốc phải do cơ sở tiến hành các thử nghiệm lưu giữ. Bản sao của tất cả các biên bản thử phải được cung cấp cho mỗi bên có liên quan đến các phép thử. Các sửa chữa và các giá trị được sửa chữa phải được đưa vào biên bản thử.

8.3. Thiết bị thử

Nội dung chi tiết về thiết bị thử và các điều kiện thử, bao gồm cả các dụng cụ đo kiểm và các thủ tục hiệu chuẩn phải được qui định trước khi bắt đầu thử.

8.4. Phương pháp thử

Cho phép lựa chọn một trong hai phương pháp thử sau.

a) Tổ hợp thiết bị một cỡ kích thước

1) Phải áp dụng hệ số xả của tổ hợp được xác định bằng phương pháp này chỉ cho cỡ kích thước và kiểu được thử.

2) Đối với mỗi kiểu hoặc mẫu (model) của đĩa nổ và van an toàn hoặc CSPRS, ba màng nổ có cùng áp suất nổ qui định phải được thử nổ và thử dòng chảy riêng biệt phù hợp với 8.5.

Cũng có thể sử dụng các kết quả thử thu được trong phương pháp ba cỡ kích thước theo b).

b) Tổ hợp thiết bị ba cỡ kích thước

1) Phải thử nghiệm ba cỡ kích thước theo thứ tự của tổ hợp thiết bị.

2) Đối với mỗi một trong ba cỡ kích thước của đĩa nổ, ba màng nổ có cùng áp suất nổ qui định phải được thử nổ và thử dòng chảy phù hợp với 8.5. Cho phép thực hiện các phép thử với một cơ cấu kẹp cho mỗi cỡ kích thước màng nổ.

8.5. Qui trình thử

8.5.1. Hệ số xả được chứng nhận K_d của van an toàn hoặc CSPRS dùng cho phép thử phải được xác lập khi không có đĩa nổ theo TCVN 7915-1, TCVN 7915-4 hoặc TCVN 7915-5 ở áp suất xả không lớn hơn 10 % so với áp suất chỉnh đặt van hoặc áp suất theo áp kế 0,1 bar, lấy giá trị nào lớn hơn.

8.5.2. Đĩa nổ phải được lắp sau đó với cửa vào van an toàn hoặc CSPRS và màng nổ được nổ theo 8.5.4 để vận hành van.

8.5.3. Tổ hợp thiết bị phải được thử như sau:

a) Với tổ hợp thiết bị được lắp trên thiết bị thử, áp suất tại cửa vào phải được tăng lên đến 90 % áp suất nổ nhỏ nhất được quy định trong thời gian không ít hơn 5 s. Sau đó, áp suất tại cửa vào phải được tăng lên ở mức cho phép ghi lại chính xác áp suất tới khi màng nổ bị nổ.

b) Phải tiến hành thử lưu lượng của tổ hợp thiết bị ở áp suất vượt quá áp suất chỉnh đặt của van an toàn hoặc CSPRS 10 % hoặc 0,1 bar theo áp kế (lấy giá trị nào lớn hơn). Khi lặp lại phép thử lưu lượng của riêng van an toàn hoặc CSPRS. Duy trì áp suất này trong một khoảng thời gian thích hợp để cho phép lưu lượng, nhiệt độ và áp suất đạt tới điều kiện ổn định trước khi ghi lại số liệu thử.

c) Xác định K_d từ phép thử của tổ hợp thiết bị bằng cách xác định tỷ số giữa lưu lượng thực và lưu lượng lý thuyết.

d) Lặp lại a), b) và c) cho các đĩa nổ còn lại có cùng một cỡ kích thước.

8.6. Chuẩn cứ chấp nhận của các phép thử

8.6.1. Qui định chung

Các kết quả phải được công nhận và hệ số xả của tổ hợp chỉ được chứng nhận nếu đáp ứng được các điều kiện sau.

8.6.2. Điều kiện áp dụng cho van an toàn

Lưu lượng đo được của van an toàn được thử phải bằng hoặc lớn hơn các giá trị được chứng nhận của K_dr [cũng xem TCVN 7915-1, Điều 7].

8.6.3. Điều kiện áp dụng cho đĩa nổ

8.6.3.1. Áp suất nổ của tất cả các màng nổ được thử nghiệm phải nằm trong phạm vi dung sai của áp suất nổ qui định hoặc trong phạm vi giữa áp suất nổ lớn nhất và nhỏ nhất được qui định, lấy giá trị nào được ghi nhãn trên màng nổ, và phải phù hợp với TCVN 7915-2.

8.6.3.2. Nếu bất cứ màng nổ nào không nổ theo 8.6.3.1 thì phải thỏa mãn các điều kiện sau:

a) Nếu áp suất nổ của chỉ một màng nổ của bất cứ lô màng nổ nào không phù hợp với 8.6.3.1 thì phải thực hiện thêm hai lần thử nữa với việc sử dụng các màng nổ từ cùng một lô và các kết quả từ hai thử nghiệm này được thay thế cho các kết quả bị loại bỏ.

b) Nếu có nhiều hơn một trong tổng số các màng nổ được thử của bất cứ một lô màng nổ nào, bao gồm cả thử nghiệm thay thế [xem a)], nổ ở áp suất không phù hợp với 8.6.3.1 thì lô màng nổ này phải bị loại bỏ và phải tiến hành các thử nghiệm mới của một lô màng nổ khác theo 8.5.

c) Các kết quả thử lưu lượng phải nằm trong phạm vi 10 % lưu lượng trung bình của ba lần thử. Khi không đáp ứng được yêu cầu này thì phải thử lại để xác định nguyên nhân của sai lệch.

8.6.4. Điều kiện áp dụng cho tổ hợp

8.6.4.1. Tổ hợp một cỡ kích thước

Xác định giá trị trung bình K_d cho tổ hợp như đã qui định trong 8.5.4c). Không có các giá trị chấp nhận nào của K_d đối với tổ hợp được vượt quá ± 5 % của giá trị trung bình cộng.

8.6.4.2. Tổ hợp ba cỡ kích thước

Xác định giá trị trung bình K_d cho mỗi cỡ kích thước theo thứ tự của tổ hợp như đã qui định trong 8.5 (ba van có cỡ kích thước khác nhau, mỗi van có ba màng nổ và cho tổng số là 9 thử nghiệm). Tất cả các giá trị chấp nhận của K_d cho mỗi kiểu và cỡ kích thước của tổ hợp được thử không được vượt quá ± 5 % giá trị trung bình cộng cho kiểu và cỡ kích thước này. Một cách tương tự, giá trị trung bình cộng K_d cho ba cỡ kích thước theo thứ tự của tổ hợp không được vượt quá ± 5 % của giá trị trung bình cộng.

8.6.4.3. Các điều kiện khác

8.6.4.3.1. Nếu đối với một thử nghiệm nào đó, giá trị K_d của tổ hợp nằm ngoài ± 5 % của các giá trị trung bình cộng trừ đi tất cả các kết quả thử phải được loại bỏ, trừ các trường hợp trong 8.6.4.3.2 và 8.6.4.3.3.

8.6.4.3.2. Nếu K_d của chỉ một thử nghiệm trong 8.6.4.2 vượt quá ± 5 % của giá trị trung bình cộng thì phải thực hiện hai thử nghiệm bổ sung cho cùng một cỡ kích thước với việc sử dụng các đĩa nổ từ cùng một lô. Các giá trị K_d thu được từ hai thử nghiệm này được thay thế cho kết quả bị loại bỏ và phải tính toán một giá trị trung bình mới của K_d với điều kiện là các màng nổ thay thế đã nổ ở một áp suất phù hợp với 8.6.4.2.

8.6.4.3.3. Nếu giá trị nào đó trong các giá trị của K_d thu được, trừ kết quả thử đã bị loại bỏ, nhưng bao gồm các thử nghiệm thay thế của 8.6.3.2, nằm ngoài ± 5 % của giá trị trung bình cộng mới, hoặc nếu áp suất nổ của một trong các màng nổ thay thế không phù hợp với 8.6.4.2 thì tất cả các kết quả thu được từ lô màng nổ này phải được loại bỏ.

9. Nguồn gốc hệ số xả của tổ hợp, F_d

9.1. Hệ số xả của tổ hợp F_d là tỷ số giữa giá trị trung bình của các hệ số xả được xác định bằng các phép thử tổ hợp và hệ số xả được xác định trên van dùng trong thử nghiệm hoặc các thử nghiệm (xem 8.5)

CHÚ THÍCH: Phép thử tổ hợp ba cỡ kích thước, xem 8.4.b) yêu cầu phải lặp lại qui trình trên cho ba cỡ kích thước theo thứ tự của các tổ hợp.

9.2. Khi các giá trị của F_d lớn hơn các giá trị được tìm thấy thì phải sử dụng một trong các giá trị tìm thấy này. Khi các giá trị của F_d được tìm thấy nhỏ hơn 0,97 thì không được sử dụng các tổ hợp này trừ khi có sự quan tâm đặc biệt tới việc sử dụng chúng (không có sai sót, có các cơ cấu giảm chấn, thử nghiệm ở vị trí làm việc, v.v…).

10. Lựa chọn thử nghiệm đối với F_d

Một phương pháp thử khác để xác định F_d theo Điều 8 là cho phép sử dụng một hệ số xả của tổ hợp không đầy đủ bằng 0,9. Nếu thực hiện việc tính toán tổn thất áp suất của van an toàn hoặc CSPRS và xác định các phản lực với hệ số xả của van an toàn hoặc CSPRS.

CHÚ THÍCH: Các phương pháp tính toán và đánh giá hiện đang được xem xét để đưa vào một tiêu chuẩn trong tương lai.

11. Chứng nhận hệ số xả của tổ hợp, F_d

11.1. Các kết quả thử phải được công nhận (phê duyệt) và hệ số F_d chỉ được chứng nhận nếu đáp ứng các yêu cầu của Điều 8.

11.2. Hệ số xả của tổ hợp được chứng nhận là giá trị trung bình của các hệ số xả được chấp nhận. Giá trị này không được lớn hơn một.

12. Ứng dụng và sử dụng hệ số xả của tổ hợp được chứng nhận, F_d

12.1. Hệ số xả của tổ hợp được chứng nhận F_d phải được áp dụng như một số nhân cho lưu lượng xả được chứng nhận của van an toàn hoặc CSPRS (xem TCVN 7915-1, TCVN 7915-4 và TCVN 7915-5).

12.2. Hệ số xả của tổ hợp được chứng nhận, F_d phải được áp dụng cho các cỡ kích thước của các thiết bị tổ hợp và các áp suất (lực) nổ theo 8.5.1 và 8.5.2, dựa trên kết cấu, kiểu hoặc mẫu (model) của đĩa nổ và van an toàn hoặc CSPRS được thử trong tổ hợp.

12.3. Hệ số F_d thu được từ các thử nghiệm theo phương pháp một cỡ kích thước được áp dụng cho tất cả các tổ hợp có cùng một kết cấu của các đĩa nổ và van an toàn hoặc CSPRS với cỡ kích thước bằng cỡ kích thước của tổ hợp được thử và cho tất cả các áp suất (lực) nổ lớn hơn hoặc bằng áp suất chỉnh đặt của tổ hợp.

12.4. Hệ số F_d thu được từ các thử nghiệm theo phương pháp ba cỡ kích thước áp dụng cho tất cả các cỡ kích thước lớn hơn hoặc bằng cỡ kích thước nhỏ nhất được thử, và tất cả các áp suất nổ nhỏ nhất thích hợp cho cỡ kích thước của tổ hợp và vật liệu của màng nổ.

12.5. Đối với các điều kiện của dòng chảy dưới tới hạn, chỉ được áp dụng hệ số F_d được chứng nhận được xác lập theo phương pháp một cỡ kích thước cho trong 8.4.a).

13. Ghi nhãn và nhận dạng các thiết bị của tổ hợp

13.1. Đĩa nổ

Việc ghi nhãn màng nổ, cơ cấu kẹp màng nổ và các chi tiết phụ phải phù hợp với TCVN 7915-2.

13.2. Van an toàn

Việc ghi nhãn thân van an toàn và van an toàn hoặc ghi nhãn trên tấm biển nhận dạng của CSPRS phải phù hợp với TCVN 7915-1, TCVN 7915-4 hoặc TCVN 7915-5.

13.3. Tổ hợp

Tổ hợp thiết bị phải được ghi nhãn với thông tin sau:

a) số hiệu tham chiếu duy nhất nhận dạng tổ hợp;

b) tên nhà sản xuất và kiểu tham chiếu;

c) số hiệu của tiêu chuẩn này, nghĩa là TCVN 7915-3;

d) các giới hạn lớn nhất cho phép của áp suất dùng để thiết kế tổ hợp;

e) ký hiệu cỡ kích thước danh nghĩa đối với tổ hợp, ví dụ DN hoặc NPS;

f) ký hiệu vật liệu của tổ hợp;

g) năm chế tạo tổ hợp.

14. Giấy chứng nhận

Nhà cung cấp tổ hợp phải có giấy chứng nhận cho tổ hợp bao gồm tối thiểu là các thông tin sau:

a) tên nhà sản xuất đĩa nổ và kiểu tham chiếu;

b) tên nhà sản xuất van an toàn và kiểu tham chiếu;

c) ký hiệu cỡ kích thước danh nghĩa, ví dụ DN hoặc NPS;

d) áp suất nổ lớn nhất qui định và áp suất nổ nhỏ nhất qui định và nhiệt độ để nổ, ghi rõ đơn vị đo, hoặc áp suất nổ qui định và dung sai áp suất nổ với nhiệt độ để nổ, ghi rõ các đơn vị đo;

e) áp suất chỉnh đặt qui định của van, ghi rõ các đơn vị đo;

f) hệ số xả của tổ hợp F_d, đối với tổ hợp và phương pháp xác định;

g) diện tích dòng chảy của van an toàn hoặc CSPRS tính bằng milimét vuông (mm²);

h) giá trị nhỏ nhất của độ nâng của van an toàn hoặc CSPRS tính bằng milimét (mm) và độ quá áp tương ứng được biểu thị là một tỷ lệ phần trăm của của độ quá áp;

i) hệ số điều chỉnh xả của van an toàn hoặc CSPRS, chỉ thị môi chất chuẩn;

j) số hiệu của tiêu chuẩn này, nghĩa là TCVN 7915-3;

k) thời gian cung cấp;

l) số hiệu tham chiếu duy nhất của nhà sản xuất để nhận dạng tổ hợp.

15. Chuẩn bị cho bảo quản và vận chuyển

Đĩa nổ và van an toàn phải được bao gói để ngăn ngừa bất cứ hư hỏng nào và bảo đảm cho chức năng của các sản phẩm không bị suy giảm. Việc ghi nhãn cho các gói hàng phải phù hợp với các yêu cầu ghi nhãn của TCVN 7915-1, TCVN 7915-2, TCVN 7915-4 hoặc TCVN 7915-5.

2) 1 bar = 0,1 MPa = 0,1 N/mm² = 10⁵ N/m².

Xem tiếp: Thiết bị an toàn chống quá áp - phần 4: van an toàn có van điều khiển - phần 1

Xem lại: Thiết bị an toàn chống quá áp - phần 3 : tổ hợp van an toàn và đĩa nổ - phần 1

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