Van công nghiệp – thử áp lực cho van kim loại - phần 1

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 9441:2013

ISO 5208:2008

VAN CÔNG NGHIỆP – THỬ ÁP LỰC CHO VAN KIM LOẠI

Industrial valves – Pressure testing of metallic valves

Lời nói đầu

TCVN 9441:2013 hoàn toàn tương đương với ISO 5208:2008.

TCVN 9441:2013 do Ban kỹ thuật Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN/TC 153 Van công nghiệp biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

Lời giới thiệu

Mục đích của tiêu chuẩn này là xác lập những yêu cầu cơ bản và thực hành cho kiểm tra áp suất các loại van với các cấu hình khác nhau được sử dụng trong mục đích chung, phát điện, xăng dầu, và các ứng dụng ngành công nghiệp hóa dầu hoặc liên quan. Mục đích là để cung cấp một bộ các yêu cầu phù hợp về thủ tục và tiêu chí có thể được chấp nhận trong mối quan hệ với các tiêu chuẩn van cụ thể thích hợp cho các ứng dụng cụ thể. Tài liệu đã được sử dụng như là yêu cầu kiểm tra van cần thiết của EN 12266, API 598 với yêu cầu tham chiếu cho PN của van được chỉ định cho các ký hiệu loại van được cho sau này.

VAN CÔNG NGHIỆP – THỬ ÁP LỰC CHO VAN KIM LOẠI

Industrial valves – Pressure testing of metallic valves

1. Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định cụ thể thử nghiệm và kiểm tra mà nhà sản xuất van cần phải tuân theo để thiết lập hoàn chỉnh giới hạn áp suất của van kim loại công nghiệp và để kiểm tra mức độ đóng chặt của cửa van và cơ cấu đóng cửa của nó. Tiêu chuẩn này được áp dụng kết hợp với các yêu cầu tiêu chuẩn sản phẩm cụ thể và được viện dẫn bởi các tiêu chuẩn sản phẩm như là một tài liệu tham khảo, văn bản quy phạm pháp luật. Trường hợp yêu cầu của tiêu chuẩn sản phẩm khác với những yêu cầu đưa ra trong tiêu chuẩn này thì yêu cầu của tiêu chuẩn sản phẩm sẽ được áp dụng.

Tiêu chuẩn này không bao gồm các khía cạnh an toàn của kiểm tra áp suất van.

2. Thuật ngữ và định nghĩa

Tiêu chuẩn này, sử dụng các thuật ngữ và định nghĩa sau:

2.1. Thử nghiệm vỏ van (shell test)

Thử nghiệm ở áp suất vượt quá áp suất làm việc lạnh (2.9) của van cho mục đích xác nhận tính hợp lý của độ kín và độ bền chịu áp lực và vẫn giữ lại cấu trúc.

CHÚ THÍCH: Những cấu trúc này bao gồm cơ cấu vận hành van, chi tiết có kết nối trực tiếp đến lõi van chịu áp suất thử chất lỏng trong van thích hợp.

2.2. Thử độ kín (closure test)

Thử áp suất nhằm xác nhận mức độ rò rỉ thông qua cơ cấu đóng cửa của van.

2.3. Áp suất thử (test pressure)

Áp suất bên trong (cổng), biểu thị bằng bar mà van kiểm tra phải chịu.

CHÚ THÍCH: Áp suất bên trong được sử dụng trong suốt tiêu chuẩn này trừ khi có ghi chú khác.

2.4. Lưu chất thử (test fluid)

Chất lỏng hoặc khí chịu nén được sử dụng để thử van.

2.5. Nhiệt độ lưu chất thử (test fluid temperature)

Nhiệt độ của lưu chất thử, ≥ 5 ^oC và ≤ 40 ^oC.

2.6. Mặt tỳ đàn hồi (resilient seats)

Có nhiều loại vật liệu mặt tỳ tạo nên sự kết hợp mềm dẻo cho đệm kín cửa sập, bao gồm vật liệu đàn hồi, vật liệu polyme, mỡ cứng, mỡ dẻo, có thể sử dụng kết hợp hoặc sử dụng phối hợp với một chi tiết lưỡng kim đối tiếp hoặc chi tiết bằng gốm ceramic.

2.7. DN, NPS, A

Ký hiệu bằng ký tự của kích thước là chung cho các thành phần được sử dụng trong một hệ thống đường ống, dùng cho mục đích tham khảo, bao gồm các chữ cái DN hoặc NPS tiếp theo là số, hoặc đứng trước chữ cái A là một số không thứ nguyên gián tiếp liên quan đến kích thước vật lý lòng van hoặc đường kính ngoài của các đầu nối.

CHÚ THÍCH: Chữ số sau DN, NPS hoặc trước A không đại diện cho một giá trị đo lường được và không được sử dụng cho mục đích tính toán, trừ trường hợp quy định tại tiêu chuẩn sản phẩm.

2.8. PN hoặc Loại (PN or Class)

Ký hiệu bằng ký tự chỉ định cho áp suất – nhiệt độ danh nghĩa, được sử dụng chung cho các thành phần trong một hệ thống đường ống, dùng cho mục đích tham khảo, bao gồm các chữ cái “PN hoặc Loại” tiếp theo là một số không thứ nguyên gián tiếp liên quan đến khả năng duy trì áp suất như là một hàm của nhiệt độ của phần tử van.

CHÚ THÍCH: Số sau “PN hoặc Loại” không đại diện cho một giá trị có thể đo lường được và không được sử dụng cho mục đích tính toán, trừ trường hợp quy định tại tiêu chuẩn sản phẩm. Không có sự tương quan xác định mối liên kết PN hoặc loại.

2.9. Áp suất làm việc lạnh (cold working pressure)

CWP

Áp suất lưu chất quy ước tối đa cho van cho hoạt động ở nhiệt độ lưu chất – 20 ^oC đến 38 ^oC.

CHÚ THÍCH: Áp suất – nhiệt độ danh nghĩa của van được quy định trong tiêu chuẩn của sản phẩm theo chỉ định PN hoặc loại.

2.10. Chênh áp thiết kế (design differential pressure)

Giới hạn chênh lệch áp suất giữa bên vào và bên ra của các đệm kín cửa sập khi van ở vị trí đóng.

CHÚ THÍCH: Tiêu chuẩn này cho chênh áp bằng CWP, có thể chỉ định một chênh áp thấp hơn.

2.11. Van khóa kép và xả rò rỉ (double block – and – bleed valve)

Van có hai bề mặt cửa sập riêng biệt, khi ở vị trí kín, sẽ ngăn chặn dòng chảy từ cả hai phía, trong khoang giữa hai bề mặt cửa sập có bố trí một đầu nối xả nối với một đường ống tạm thời hoặc cố định.

3. Điều kiện liên quan đến thử áp lực

3.1. Tùy chọn kiểm tra của người mua

3.1.1. Người mua có thể chỉ định trong đơn đặt hàng quy trình kiểm tra và thử áp suất cùng với khả năng chứng kiến quá trình thử và kiểm tra van đã đặt hàng. Trong trường hợp này, một đại diện của bên mua được phép tiếp cận khu vực của nhà sản xuất có liên quan đến quá trình kiểm tra và thử áp lực của các van đặt hàng.

3.1.2. Khi người mua chỉ định kiểm tra hoặc thử nghiệm có sự chứng kiến như mô tả trong 3.1.1, các nhà sản xuất van có trách nhiệm thông báo cho người mua ít nhất là năm ngày làm việc trước khi thực hiện quy trình kiểm tra thử nghiệm được chỉ định.

3.2. Minh chứng

Nếu thử áp có chứng kiến của đại diện bên mua được quy định cụ thể cho các loại van đã có trong kho, van đã được sơn hoặc phủ có thể được kiểm tra lại mà không cần loại bỏ lớp sơn hoặc lớp phủ.

3.3. Lựa chọn thử nghiệm áp suất đóng kín

Người mua có thể chọn kiểm tra áp suất đóng cửa van. Xem Bảng 1.

4. Yêu cầu đối với kiểm tra áp suất

4.1. Cảnh báo trước

Người áp dụng tiêu chuẩn này cần sử dụng đúng cách và lưu ý tới các mối nguy hiểm liên quan đến các loại chất khí và chất lỏng chịu áp lực.

4.2. Nơi thử

Thử áp phải được tiến hành tại nơi sản xuất, hoặc tại một cơ sở thử nghiệm dưới sự giám sát của nhà sản xuất van.

4.3. Thiết bị thử

4.3.1. Các thiết bị thử phải được thiết kế sao cho kết quả thử nghiệm van không bị ảnh hưởng của tải bên ngoài van. Khi thiết bị kẹp đầu nối được sử dụng, các nhà sản xuất van phải chứng minh được rằng, trong quá trình thử độ kín cửa van chúng không được làm giảm kết quả thử rò rỉ. Van được thiết kế để lắp đặt giữa các mặt bích, ví dụ như van kiểm tra nước, hoặc van bướm, không được sử dụng các thiết bị thử có lực kẹp lớn gây ảnh hưởng tới kết quả thử áp lực.

4.3.2. Khi thiết bị phát hiện hao hụt thể tích được sử dụng, các nhà sản xuất phải có khả năng chứng minh sự tương đương của hệ thống với các yêu cầu của tiêu chuẩn này.

4.4. Thiết bị đo áp suất

Các thiết bị được sử dụng để đo áp suất lưu chất thử phải đo áp suất lưu chất với độ chính xác ± 5% áp suất kiểm tra theo yêu cầu.

4.5. Bề mặt vỏ

Trước khi thử vỏ, van không được sơn hoặc phủ bên ngoài bằng các vật liệu có khả năng chống rò rỉ từ các bề mặt bên ngoài của vỏ. Tuy nhiên, van có lớp lót bên trong, Lót trong hoặc các lớp phủ bên trong tạo thành một tính năng thiết kế của van có thể được thử với lớp lót hoặc lớp phủ. Trong trường hợp người mua quy định cụ thể để thử lại các phép thử vỏ của van đã được sơn, việc thử lại có thể không phải loại bỏ sơn hay lớp phủ bên ngoài.

4.6. Lưu chất thử

Các lưu chất thử được quy định cụ thể trong tiêu chuẩn này có thể là;

- Nước có thể chứa chất hạn chế ăn mòn, dầu lửa hay chất lỏng thích hợp khác có độ nhớt không lớn sơn so với nước.

- Không khí hoặc khí thích hợp khác.

Nhiệt độ của lưu chất thử phải được giữ ở giữa 5 ^oC đến 40 ^oC. Van có vỏ là thép không gỉ austenit được thử áp lực bằng nước ở với hàm lượng clorua của nước không được vượt quá 100 x 10^-6 (100 ppm).

CHÚ THÍCH: Người mua có thể chỉ định thêm một chất dễ thấm vào nước như là một lưu chất thử để kiểm tra van.

4.7. Áp suất thử

Ngoại trừ việc thử áp suất thấp chống rò rỉ, áp suất thử có liên hệ với CWP của van, điều này có liên quan tới vật liệu lớp vỏ van khi thử.

Chú ý: Hệ thống đường ống, trong đó van được lắp đặt để thử áp suất đã được lắp đặt từ trước khi kiểm tra. Vì vậy, tiêu chuẩn van nói chung, bao gồm các yêu cầu về CWP cần được đánh dấu trên tấm nhãn mác đính kèm theo van hoặc trên thân van.

4.8. Thử áp

4.8.1. Theo tiêu chuẩn này, việc thử áp đòi hỏi:

- Thỏa mãn yêu cầu thực hiện các quá trình thử được liệt kê trong Bảng 1, có tính đến trường hợp ngoại lệ và chú thích của 4.8.3;

- Thỏa mãn yêu cầu thực hiện các quá trình thử có thể được yêu cầu bởi tiêu chuẩn riêng của sản phẩm, như tùy chọn được liệt kê trong Bảng 1;

- Thử áp tiến hành theo trình tự được cung cấp bởi nhà sản xuất van mà trình tự đó phù hợp với tiêu chuẩn này.

4.8.2. Trong trường hợp người mua quy định các phép thử tùy chọn như trong Bảng 1, các phép thử này được thực hiện bổ sung cho các phép thử yêu cầu ở Bảng 1.

4.8.3. Các giải thích sau đây và các ngoại lệ của Bảng 1 có thể được áp dụng:

- Với van chặn dựa trên một hợp chất bịt kín để thực hiện bịt kín cửa van, việc thử độ kín ở áp suất cao là bắt buộc và ở áp suất thấp là tùy chọn;

- Với các loại van có thân xi phông, kiểm tra cửa van sau là không cần thiết;

- Với van khóa kép và xả rò rỉ thì việc thử độ kín ở áp suất cao là bắt buộc và áp suất thấp là một tùy chọn.

4.8.4. Với mục đích xác định các phép thử cần thiết thì thời gian thử và tính toán mức độ rò rỉ cửa van là cần thiết để thiết lập thông số DN tương đương cho những van có chỉ định kích thước khác so với DN. Số DN tương đương với các loại van mặt bích, lắp ren, van hàn, van mao dẫn hoặc nén được quy định trong Bảng A.1.

4.8.5. Tùy chọn thử vỏ sử dụng khí như là một lưu chất thử có thể được quy định trong đơn đặt hàng. Trong trường hợp này phải chú ý biện pháp đề phòng an toàn để thử, xem 4.1.

4.9. Thử kín phù hợp

Các loại van được liệt kê trong Bảng 1, thử kín ở áp suất cao là một lựa chọn, tuy nhiên đấy lại là những yêu cầu để có thể vượt qua các phép thử (như thử các cơ cấu đóng cửa van). Kết quả thử xác nhận van vượt qua được các phép thử kín ở áp suất cao được cung cấp khi đơn đặt hàng có yêu cầu thử kín ở áp suất cao.

Bảng 1 – Quy định thử áp lực

4.10. Thử vỏ

4.10.1. Lưu chất thử vỏ

Các lưu chất thử vỏ phải là:

a) Với phép thử vỏ yêu cầu được liệt kê trong Bảng 1, nước hoặc chất lỏng tuân thủ với 4.6;

b) Với phép thử vỏ tùy chọn được liệt kê trong Bảng 1, khí được sử dụng theo 4.6, xem thêm 4.8.5.

4.10.2. Quy trình thử vỏ

- Các gioăng bịt kín phải được đặt đúng chỗ và nếu gioăng kín có thể điều chỉnh nó cần được điều chỉnh để thích ứng với áp suất thử.

- Cửa chặn phải ở một vị trí mở một phần.

- Đầu nối của van phải được làm sạch và phải phù hợp với 4,3.

- Tất cả các hốc của van phải được lấp đầy bởi lưu chất thử.

- Áp lực lưu chất thử vỏ quy định trong 4.10.3 phải được áp dụng dần dần.

- Áp suất kiểm tra vỏ được duy trì trong một thời gian kiểm tra không ít hơn thời gian quy định trong Bảng 2.

- Toàn bộ bề mặt bên ngoài của vỏ phải được kiểm tra bằng phương pháp trực quan.

- Nếu lưu chất thử là nước, bề mặt bên ngoài của vỏ sẽ được kiểm tra rò rỉ bằng phương pháp trực quan.

- Nếu lưu chất thử là khí, các bề mặt bên ngoài của vỏ được phủ bằng một chất lỏng phát hiện rò rỉ hoặc ngập trong nước ở độ sâu không quá 50 mm nước và quá trình thử này phải thực hiện liên tục để kiểm tra hình thành bọt khí.

4.10.3. Áp suất thử vỏ

Áp suất thử vỏ được quy định như sau:

a) Nếu lưu chất thử là chất lỏng, với các phép thử vỏ bắt buộc (Bảng 1), áp dụng thử vỏ nhỏ nhất là 1,5 lần CWP;

b) Nếu lưu chất thử là khí, với các phép thử vỏ tùy chọn (Bảng 1), áp suất thử vỏ tối thiểu là 1,1 lần CWP.

Nếu phép thử vỏ lựa chọn dùng khí được thực hiện, các phép thử vỏ bắt buộc bằng chất lỏng ít độc hại phải được thực hiện trước để xác định khả năng duy trì áp suất của kết cấu van. Xem phần 2.1.

4.10.4. Thời gian thử vỏ

Áp suất thử vỏ phải được duy trì trong thời gian không nhỏ hơn thời gian quy định trong Bảng 2.

4.10.5. Tiêu chí nghiệm thu thử vỏ

Các yêu cầu nghiệm thu thử vỏ được quy định như sau:

- Nếu lưu chất thử là chất lỏng, không chấp nhận bất kì sự rò rỉ nào phát hiện từ bất kỳ bề mặt bên ngoài của vỏ;

- Nếu lưu chất thử là chất khí, không chấp nhận mọi sự hình thành bọt khí từ bề mặt bên ngoài ngập nước hoặc bất kỳ bề mặt bên ngoài được bọc bằng một chất lỏng phát hiện rò rỉ.

Khi lưu chất thử là chất lỏng, cho phép có rò rỉ trụ van khi không có rò rỉ trực quan phát hiện với áp suất kiểm tra là 1,1 lần CWP. Điều này có thể được chứng minh ngay ở giai đoạn đầu của quá trình thử vỏ khi tăng áp suất.

Bảng 2 – Thời gian tối thiểu cho quy trình thử áp suất

Xem lại: Chai chứa khí di động - kiểm tra và bảo dưỡng các van chai

Xem tiếp: Van công nghiệp – thử áp lực cho van kim loại - phần 2

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