tcvn9314-2013

Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 9314 : 2013 ISO 15996 : 2005 CHAI CHỨA KHÍ - VAN ÁP SUẤT DƯ - YÊU CẦU CHUNG VÀ THỬ KIỂU Gas cylinders - Residual pressure valves - General requirements and type testing Lời nói đầu TCVN 9314 : 2013 hoàn toàn tương đương với ISO 15996:2005 Adm.1:2007 TCVN 9314 : 2013 Ban kỹ thuật tiêu chuẩn TCVN/TC58 Chai chứa khí biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học Cơng nghệ cơng bố CHAI CHỨA KHÍ - VAN ÁP SUẤT DƯ - YÊU CẦU CHUNG VÀ THỬ KIỂU Gas cylinders - Residual pressure valves - General requirements and type testing Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn quy định yêu cầu van áp suất dư, có khơng có chức chiều dùng cho chai chứa khí phương pháp thử van để phê duyệt kiểu Tiêu chuẩn áp dụng cho van lắp vào chai chứa khí có dung tích nước đến 150 L để chứa khí nén, khí hóa lỏng khí hịa tan Tiêu chuẩn khơng áo dụng cho van bình chữa cháy, thiết bị làm lạnh khí dầu mỏ hóa lỏng (LPG) Tiêu chuẩn bổ sung cho quy định TCVN 7163 (ISO 10297) Tài liệu viện dẫn Các tài liệu viện dẫn sau cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn Đối với tài liệu viện dẫn có ghi năm cơng bố áp dụng phiên nêu Đối với tài liệu viện dẫn khơng ghi năm cơng bố áp dụng phiên (bao gồm sửa đổi) TCVN 6550 (ISO 10156) Khí hỗn hợp khí - Xác định cháy khả oxy hóa việc lựa chọn đầu van chai chứa khí TCVN 7163 (ISO 10297) Chai chứa khí di động - Van chai - Đặc tính kỹ thuật thử kiểu Định nghĩa ký hiệu Trong tiêu chuẩn sử dụng định nghĩa ký hiệu sau 3.1 Áp suất làm việc pw (working pressure) Áp suất ổn định nhiệt độ đồng 15 ºC chai nạp đầy khí 3.2 Áp suất thử van pvt (valve test pressure): Đối với khí nén pvt = 1,2 x pw khí hóa lỏng khí hịa tan áp suất (ví dụ axetylen) p vt phải áp suất thử nhỏ chai quy định vận chuyển hành khí nhóm khí tỷ số nạp 3.3 Hướng khí (flow direction) Đường khí qua van khí thoát khỏi chai chứa qua đầu 3.4 Hướng nạp (filling direction) Đường khí qua van nạp khí từ đầu vào chai chứa 3.5 Áp suất mở (opening pressure) Áp suất chênh lệch áp suất trước sau van mà cấu áp suất dư mở CHÚ THÍCH: Do ảnh hưởng dung sai chế tạo, áp suất thường biểu khoảng áp suất 3.6 Áp suất đóng (closing off pressure) LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn Áp suất chênh lệch áp suất trước sau van mà cấu áp suất dư đóng CHÚ THÍCH: Do ảnh hưởng dung sai chế tạo áp suất thường biểu khoảng áp suất Yêu cầu van 4.1 Yêu cầu chung Van phải làm việc an toàn phạm vi nhiệt độ sử dụng từ -20 ºC đến +65 ºC Phạm vi mở rộng thời gian ngắn (như nạp) Khi có yêu cầu nhiệt độ sử dụng cao thấp thời gian dài hơn, người mua phải quy định nhiệt độ cách phù hợp Van phải chịu tác động học tác động hóa học điều kiện sử dụng bình thường thời gian tồn chứa, lắp van vào chai, trình nạp, vận chuyển kết thúc sử dụng chai chứa Van phải làm đáp ứng yêu cầu sử dụng xác định Tuy nhiên van phải thử điều kiện mà nhà sản xuất dự kiến cung cấp, trước thử chuẩn bị thử 4.2 Mơ tả Hiện có hai loại van áp suất dư (xem Hình A.1 A.2) Van Hình A.1 để lại áp suất dương nhỏ áp suất dư nhỏ chai Van Hình A.2 khơng để lại áp suất dương nhỏ mà chức chiều để ngăn ngừa dòng ngược quay trở lại chai từ nguồn áp suất cao Van Hình A.2 u cầu có chuyển đổi có điều chỉnh tay khắc phục chức chiều nạp, van Hình A.1 thường khơng có Hai thiết kế sơ đồ khác cho Phụ lục A 4.3 Hình dạng đầu van Cơ cấu trì áp suất dư, đặt đầu van phải thiết kế cho không gây trở ngại cho việc nối rút khí, chế tạo phù hợp với tiêu chuẩn quốc gia tương ứng Đường kính đường chuyển khí đầu van thân van cho phép lớn quy định tiêu chuẩn quốc gia tương ứng miễn độ an tồn khơng bị tổn hại 4.4 Yêu cầu kỹ thuật cấu áp suất dư 4.4.1 Độ kín Tốc độ rị rỉ áp suất dư không vượt cm 3/h +20 ºC 013 mbar thử 0,5 bar nhiệt độ phòng thường từ 15 ºC đến 30 ºC CHÚ THÍCH: Tốc độ rị rỉ thay đổi giá trị giới hạn nhiệt độ Vì nên xem xét khả chấp nhận ứng dụng riêng Nội dung chi tiết phép thử cho 5.4.3 4.4.2 Độ bền lâu Cơ cấu áp suất dư phải hoạt động theo điều kiện kỹ thuật nhà sản xuất áp suất mở áp suất đóng tuổi thọ 100 000 chu kỳ Yêu cầu bổ sung cho phép thử chu kỳ quy định để thỏa mãn thử nghiệm độ bền lâu quy định TCVN 7163 (ISO 10297), van chai thử với cấu áp suất dư cô lập phương pháp nhà sản xuất khuyến nghị sử dụng van không lắp với cấu áp suất dư Chu kỳ thử mô tả 5.4.3 Tốc độ rò rỉ cuối chu kỳ thử không vượt cm 3/h 20 ºC 013 mbar thử 0,5 bar nhiệt độ phòng thường từ 15 ºC đến 30 ºC 4.4.3 Độ bền (khả năng) chịu áp suất ngược Khi van áp suất dư có chức chiều van phải có khả chịu áp suất ngược 1,5 x pvt Phép thử mô tả 5.4.4 4.4.4 Khả chống bắt cháy Van áp suất dư dùng cho oxy khí oxy hóa cao định nghĩa TCVN 6550 (ISO 10156) phải chịu phép thử tăng áp khí oxy phù hợp với yêu cầu 5.4.5 Sau thử van phải khơng có dấu hiệu bị bắt cháy LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Kh www.luatminhkhue.vn CHÚ THÍCH: Ngồi ra, thiết kế (kết cấu) nên đảm bảo van chống bắt cháy điều kiện sử dụng bình thường, trường hợp đặc biệt điều kiện lưu lượng định xảy dao động nguyên nhân gây cháy Thử kiểu van 5.1 Quy định chung Trước đưa van vào sử dụng, chúng phải thử phê duyệt kiểu Thử kiểu có hiệu lực họ van có thiết kế (kết cấu) Các thay đổi đầu nối khơng u cầu phải có thêm thử kiểu Các thay đổi kích thước phận, chi tiết thay đổi vật liệu lý tính tương thích vật liệu khí (ví dụ vịng đệm chữ O, nắp bịt, màng chắn, trục chính, chất bơi trơn) tạo thành biến thể kiểu họ van cho Biến thể kiểu yêu cầu lặp lại phần có liên quan thử kiểu Các thay đổi kích thước thiết kế phận, chi tiết thay đổi vật liệu thân van, tạo nên họ van yêu cầu thử kiểu toàn Khi van u cầu có cấu làm lập chức áp suất dư để nạp cấu sử dụng thử kiểu, chúng phải vận hành theo cách nhà sản xuất chấp thuận 5.2 Tài liệu Nhà chế tạo phải chuẩn bị sẵn có tài liệu sau cần: - Một vẽ kỹ thuật bao gồm vẽ bố trí chung (van áp suất dư phận đầu nối cho nạp), danh mục chi tiết, đặc tính vật liệu vẽ chi tiết, kiểu khác họ van cho phải phân biệt rõ ràng; - Bản mô tả van phương pháp vận hành; bao gồm chi tiết áp suất mở cửa cấu áp suất dư áp suất đóng cấu áp suất dự lưu lượng quy định; - Thông tin phạm vi sử dụng van áp suất dư (khí hỗn hợp khí, áp suất v.v….); - Chứng tính tương thích vật liệu theo yêu cầu 5.3 Van thử Yêu cầu mẫu van thử áp suất dư mẫu van thử cần thiết cho trình tự thử theo TCVN 7163 (ISO 10297) (xem Bảng 1) Có thể cần nhiều mẫu thử hơn, phụ thuộc vào số lượng kiểu khác thử Bảng - Trình tự thử van (ví dụ khơng có biến thể có hai kiểu) Số lượng Số lượng Số lượng phép thử Tổng số mẫu van phép thử Số lượng Phép thử Số lượng phép thử Trình trong mẫu van cho số điều mẫu van cho trường cho hai tự thử trường trường hai kiểu (b) khoản kiểu (a) hợp có kiểu (b) hợp khơng hợp khơng (c) kiểu (c) có biến thể có biến thể (a) Độ kín 5.4.2 đến 5 đến 4a 5a 3b 4b 5c 6c Thử tuổi thọ 5.4.3 đến 3 3a 2b 3c 3 Thử độ bền chịu áp suất ngược 5.4.4 5a 5b 5c Thử tăng áp khí oxy 5.4.5 đến đến 6a đến 8a 6 đến 6b đến 8b 6c đến 8c LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn Số lượng Số lượng Số lượng phép thử Tổng số mẫu van phép thử Số lượng Phép thử Số lượng phép thử Trình trong mẫu van cho số điều mẫu van cho trường cho hai tự thử trường trường hai kiểu (b) khoản kiểu (a) hợp có kiểu (b) hợp khơng hợp khơng (c) kiểu (c) có biến thể có biến thể (a) CHÚ THÍCH: Đối với kiểu van cho, thơng thường kiểu (hoặc biến thể) sử dụng cho oxy Trong bảng thừa nhận kiểu biến thể sử dụng cho oxy Điều không chọn để biểu thị số lượng thử nghiệm lớn thực 5.4 Thử đặc tính cấu áo suất dư 5.4.1 Quy định chung Trước bắt đầu thử, phải đo kiểm tra áp suất đóng áp suất mở tất van mẫu thử theo yêu cầu kỹ thuật nhà sản xuất Phép thử thực nhiệt độ phòng với nitơ (N 2) khơng khí khí làm việc có u cầu Ví dụ thiết bị thử đối phép thử giới thiệu Hình B.1 Các van mẫu thử không đưa vào sử dụng 5.4.2 Thử độ kín Yêu cầu năm mẫu thử có hai mẫu cho kiểu van loại a) Với van có lỗ mở, áp suất 0,5 bar đặt hướng dòng chảy; b) Nếu van có chức chiều, phải đặt theo hướng nạp để tăng liên tục áp suất từ 0,1 bar đến pvt Phải tiến hành phép thử nhiệt độ phòng thường từ 15 ºC đến 30 ºC giới hạn phạm vi nhiệt độ quy định 4.1 Phải ghi lại tốc độ rò rỉ đo 5.4.3 Thử tuổi thọ theo chu kỳ (Thử độ bền lâu) Yêu cầu ba mẫu thử có mẫu cho kiểu van Cơ cấu áp suất dư phải quay vịng theo chu trình từ áp suất đến x áp suất mở lớn 10 bar lấy giá trị lớn Thời gian chu kỳ chỉnh đặt từ 3s đến 10s Có thể sử dụng cấu báo thị giác cấu áp suất dư mở đóng Tốc độ rị rỉ nhiệt độ phòng đo 10 000 chu kỳ [ xem 5.4.2.a)] Khi hoàn thành phép thử phải đo tốc độ rò rỉ [ xem 5.4.2.a) b)], đo, ghi lại kiểm tra áp suất đóng áp suất mở phù hợp với 5.4.1 Ví dụ thiết bị thử tuổi thọ sử dụng Hình B.2 5.4.4 Thử độ bền chịu áp suất ngược mức u cầu hai mẫu thử có mẫu cho kiểu van Van áp suất dư phải thử nén tăng áp thủy lực theo hướng nạp, khơng có lập cấu áp suất dư Áp suất thử 1,5 x pvt Tốc độ tăng áp phải nhỏ 600 bar/ Không xuất hư hỏng khoảng thời gian 5.4.5 Thử tăng áp suất oxy Đối với phép thử yêu cầu ba mẫu thử cho kiểu van Phép thử tăng áp suất oxy tiêu chí chấp nhận phải phù hợp với yêu cầu TCVN 7163 (ISO 10297) Các phép thử sau tiến hành theo hướng nạp: a) Thiết kế van yêu cầu cô lập cấu áp suất dư việc nạp (kiểu B): - Hệ thống vận hành van đóng, cấu áp suất dư cô lập; LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn - Hệ thống vận hành van mở, cấu áp suất dư cô lập, đường truyền thân van bịt kín nút kim loại có ren; - Hệ thống vận hành van mở, cấu áp suất dư không cô lập, đường truyền thân van bịt kín nút kim loại có ren; - Hệ thống vận hành van đóng, cấu áp suất dư không cô lập b) Thiết kế van không yêu cầu cô lập cấu áp suất dư việc nạp (kiểu A) - Hệ thống vận hành van đóng; - Hệ thống vận hành van mở, đường truyền thân van bịt kín nút kim loại có ren CẢNH BÁO: Van thử phù hợp với tiêu chuẩn sử dụng chai chứa khí Nếu chúng sử dụng cho mục đích khác (ví dụ van kiện chai van dừng đường ống phân phối v.v) phép thử tăng áp khí oxy bổ sung cần thiết để đảm bảo an toàn chai 5.5 Báo cáo thử Phải soạn thảo báo cáo văn tổng hợp tất phép thử tiến hành kết thu Báo cáo phải nhận từ nhà chế tạo có yêu cầu Báo cáo phải có chữ ký người có thẩm quyền phịng thử nghiệm phải bao gồm: a) Một vẽ gồm có vẽ lắp ráp chung, danh mục chi tiết, đặc tính kỹ thuật vật liệu vẽ chi tiết; tất kiểu họ van cho phải nhận biết rõ ràng; b) Mô tả van phương pháp vận hành; c) Thông báo phạm vi sử dụng van (khí hỗn hợp khí, áp suất, sử dụng có khơng có cấu bảo vệ van v.v); phải báo cách rõ ràng khí hỗn hợp khí sử dụng với kiểu; d) Bằng chứng tính tương thích vật liệu có yêu cầu PHỤ LỤC A (tham khảo) VÍ DỤ KHÁC NHAU CỦA THIẾT KẾ VAN ÁP SUẤT DƯ Chú dẫn: MV Van RP Cơ cấu áp suất dư GC Chai khí Y Dụng cụ LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Cơng ty luật Minh Kh www.luatminhkhue.vn Hình A.1 - Dụng cụ chuyên dùng cần thiết để vận hành van áp suất dư đuổi khí Chú dẫn: MV Van RP Cơ cấu áp suất dư NR Van chiều GC Chai khí T Dụng cụ Hình A.2 - Dụng cụ chuyên dùng cần thiết để vận hành van áp suất dư nạp đuổi khí Chú dẫn: MV Van RP Cơ cấu áp suất dư GC Chai khí T Dụng cụ A Nam châm Hình A.3 - Mối nối chuyên dùng cần thiết để đuổi khí LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn Chú dẫn MV Van RP Cơ cấu áp suất dư GC Chai khí NR Van chiều T Dụng cụ A Nam châm Hình A.4 - Mối nối chuyên dùng cần thiết để nạp đuổi khí PHỤ LỤC B (Tham khảo) THIẾT BỊ THỬ B.1 Thiết bị thử độ kín van áp suất dư (Xem Hình B.1) Chú dẫn MV Van RP Cơ cấu áp suất dư LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê MV Van NR Van chiều LD Detecter rị rỉ V Van a Khí vào www.luatminhkhue.vn Hình B.1 - Thiết bị thử độ kín van áp suất dư B.2 Thiết bị thử tuổi thọ sử dụng van áp suất dư (Xem Hình B.2) Chú dẫn: PR Van giảm áp VC Van kiểm tra PG Áp kế R Bình chứa MV Van RP Cơ cấu áp suất dư NR Van chiều V Van FCM Dụng cụ đo kiểm tra dòng FM Lưu lượng kế a Khí vào Hình B.2 - Thiết bị thử tuổi thọ sử dụng van áp suất dư PHỤ LỤC C (Tham khảo) THỬ NGHIỆM KHI VẬN CHUYỂN Chức áp suất dư van làm giảm tới mức thấp rị rỉ khí rung động sinh vận chuyển LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn Phép thử sau dự định tạo rung động vận chuyển Phép thử tiến hành với ba mẫu (một mẫu cho kiểu) Van áp suất dư phải nối với chai chứa khí 5L lắp vào thiết bị rung Phép thử phải tiến hành với áp suất ban đầu 0,5 bar bên chai chứa khí với lỗ van mở Sau chịu rung 2,5 h (tương đương 000 km, xem MIL-STD-810F) dọc theo đường trục cấu áp suất dư phù hợp với quy trình cho đây, áp suất chai chứa phải lớn 0,25 bar Đối với việc tiến hành thử phòng thử nghiệm, xem ví dụ MIL-STD-810F, Phương pháp 514.5 Quy trình 1, phổ chuẩn Hình 514.5C-1 1) Chạy thử cộng hưởng trước thử - Hành trình sóng hình sin, lần quét từ Hz đến 000 Hz với gia tốc 0,5 g 2) Thử nghiệm sóng hình sin 300 HZ đến 1000 Hz với gia tốc 2,0g - Khoảng thời gian thử 10 3) Lặp lại thử nghiệm 4) Rung ngẫu nhiên - 10 Hz đến 1000 Hz; 8,181g 5) Lặp lại thử nghiệm PHỤ LỤC D (Tham khảo) TÍNH TỒN VẸN TRONG ĐIỀU KIỆN LƯU LƯỢNG CAO Yêu cầu năm mẫu (ít hai mẫu cho kiểu) Van áp suất dư nối với chai chứa dung tích 20L nước Sử dụng khơng khí nitơ để thử Thử lưu lượng tiến hành van áp suất dư hướng dòng chảy hướng nạp, lỗ van nên mở hồn tồn CHÚ THÍCH 1: Đối với van sử dụng nitơ oxit, cacbon dioxit hỗn hợp cacbon dioxit, thử nghiệm lặp lại sử dụng cacbon dioxit dạng lỏng CHÚ THÍCH 2: Các thử nghiệm sau tạo mơi trường thiếu oxy Nên có đề phịng thích hợp để tránh rủi ro bị ngạt thở cho nhân viên: - Chiều dòng chảy: Một chai có dung tích nước nhỏ 20 L nạp qua đầu vào tới p vt khí nén tới hệ số (tỷ số) nạp cacbon dioxit (và với áp suất nhỏ 40 bar lúc bắt đầu thử nghiệm) nên có hàm lượng xả an tồn khí qua van áp suất dư đầu theo chiều dòng chảy 10 lần Vậy nên trạng thái mở hồn tồn có đầu khơng bị cản trở (Xem Hình D.1) - Chiều nạp: Một chai có dung tích nước nhỏ 20 L nạp qua đầu vào tới p vt tới hệ số (tỷ số) nạp cacbon dioxit (và với áp suất nhỏ 40 bar lúc bắt đầu thử nghiệm) nên có hàm lượng xả an tồn khí qua van áp suất dư đầu theo chiều dòng chảy 10 lần Bất kỳ cấu van áp suất dư nên lập hóa (Xem Hình D.2) Các van áp suất dư nên có khả chịu tải trọng động lực học tải trọng nhiệt khí tạo q trình nạp chai thơng CHÚ THÍCH 3: Nếu van sử dụng dịch vụ khí hóa lỏng phép thử nên bảo đảm cho khí hóa lỏng qua van thử Khi kết luận phép thử, van áp suất dư nên vận hành theo điều kiện kỹ thuật LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn Chú dẫn: Đầu vào Đầu Hình D.1 - Phép thử theo chiều dòng chảy Chú dẫn Đầu vào Đầu Hình D.2 - Phép thử theo chiều nạp THƯ MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] TCVN 2229 (ISO 188), Cao su lưu hóa nhiệt dẻo - Phép thử già hóa nhanh độ bền chịu nhiệt [2] TCVN 1817, Rubbler, vulcanized - Determination of the effect of liquids (Cao su lưu hóa - Xác định ảnh hưởng chất lỏng) [3] TCVN 6551 (ISO 5145), Chai chứa khí - Đầu van chai chứa khí hỗn hợp khí - Lựa chọn xác định kích thước [4] ISO/TR 7470, Valves outlets for gas cylinders - List of provisions which are either standardized or in used (Các đầu van dùng cho chai chứa khí - Danh mục điều khoản tiêu chuẩn hóa sử dụng) LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn [5] TCVN 6289 (ISO 10286), Chai chứa khí - Thuật ngữ [6] TCVN 6874-2 (ISO 11114-2), Chai chứa khí di động Xác định tính tương thích vật liệu làm chai chứa làm van với khí chứa - Phần 2: Vật liệu phi kim loại [7] MIL-STD-81F, Department of Defense Test Methord Standard for Environmental Enginnering Considerations and Laboratory Tests LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162