Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 7971:2008 qui định phương pháp thử thủy lực vòng ống đối với ống kim loại. Tiêu chuẩn này áp dụng cho ống có đường kính ngoài lớn hơn 120 mm và tỷ số giữa đường kính ngoài và chiều dày thành ống không nhỏ hơn 20.
TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 7971 : 2008 ISO 15363 : 2000 VẬT LIỆU KIM LOẠI − ỐNG THỬ THỦY LỰC VÒNG ỐNG Metallic materials – Tube ring hydraulic pressure test Lời nói đầu TCVN 7971 : 2008 hồn tồn tương đương với ISO 15363 : 2000 TCVN 7971 : 2008 Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC 164 Thử lý kim loại biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học Công nghệ công bố VẬT LIỆU KIM LOẠI − ỐNG THỬ THỦY LỰC VÒNG ỐNG Metallic materials – Tube ring hydraulic pressure test Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn qui định phương pháp thử thủy lực vòng ống ống kim loại Tiêu chuẩn áp dụng cho ống có đường kính ngồi lớn 120 mm tỷ số đường kính ngồi chiều dày thành ống khơng nhỏ 20 Mục đích phép thử xác định giá trị ứng suất vòng quy định để tạo sức căng theo chu vi (vòng) tổng qui định Ký hiệu Ký hiệu mô tả tương ứng cho Bảng Bảng – Ký hiệu mô tả Ký hiệu a a At d b Mô tả Chiều dày thành vòng ống thử Sức căng theo chu vi tổng qui định Đơn vị mm % Đường kính ngồi đo vòng ống thử mm l Chiều dài vòng ống thử mm p Áp suất thủy lực để tạo sức căng theo chu vi tổng qui định MPa Độ bền vòng sức căng tổng qui định MPa RAt a Ký hiệu T sử dụng thông số tiêu chuẩn ống thép b Ký hiệu D sử dụng thông số tiêu chuẩn ống thép Nguyên lý thử Làm giãn nở không hạn chế vòng ống thử hai phẳng áp suất thủy lực; chu vi ống chiều dài cữ hiệu dụng mẫu thử Phép thử tiến hành mẫu thử lấy từ ống hàn không hàn có chiều dày giới hạn phụ thuộc vào cơng suất máy độ bền ống (xem Hình 1) Phải loại bỏ tất mép sắc sản phẩm máy gia công bề mặt trước thử Khi áp suất thử thủy lực yêu cầu để tạo sức căng theo chu vi tổng qui định vượt q cơng suất máy thử, thực phép thử có thay đổi mơ tả Phụ lục A Phép thử quy định có u cầu đo độ bền vòng mà độ bền không bị ảnh hưởng gia công biến dạng nguội ứng suất dư sinh nén bẹp mẫu thử kéo tiêu chuẩn Thử kéo tiêu chuẩn cần thiết, nhiên có yêu cầu đo độ bền kéo độ giãn dài Kích thước tính milimét a Dung sai kích thước l: ± 0,25 mm; l thường lấy 76 mm b Sai lệch lớn đường vng góc c Cả hai bề mặt gia công song song phẳng nhẵn d Đường kính ngồi đo vòng ống thử Hình - Kích thước dung sai vòng thử Thiết bị thử 4.1 Máy thử phải có khả cho phép vòng thử giãn nở tự mà không chịu cản trở đầu Điều đạt cách để lại khe hở nhỏ mẫu thử phẳng Sự hao hụt áp suất thử phải ngăn ngừa việc sử dụng chất gắn kết dẻo Sơ đồ máy thử điển hình cho Hình 4.2 Để giảm đến mức thấp ma sát mẫu thử, phẳng khuôn bên trong, phẳng phải song song tiện tinh mài Trước phép thử, ma sát bề mặt tiếp xúc phải giảm thiểu tới mức thấp cách sử dụng dầu bôi trơn mỡ graphít sử dụng PTFE (polytetrafluorethylene), phẳng phải kiểm tra thường xuyên tất vết gợn phải bị loại bỏ 4.3 Ứng suất đặt vào vòng thử chất lỏng có áp suất Việc cung cấp phải thực để thổi tất khí hệ thống thơng qua đường dẫn Cảnh báo - Khi tiến hành thử, phải có biện pháp ngăn ngừa để đảm bảo an toàn cho người thực phép thử CHÚ DẪN Thiết bị đo chu vi, thước dây thép thước cuộn Khuôn kéo bên Tấm phẳng Khe hở nhỏ Vòng thử Vòng đệm cao su miếng đệm Chất lỏng có áp suất Tấm phẳng đáy Lực ép Hình – Sơ đồ máy thử (có lắp vòng thử) Vòng thử 5.1 Hình dạng vị trí 5.1.1 Trước tách từ thân ống chính, vòng thử phải ghi nhãn với ký hiệu 5.1.2 Vòng thử chuẩn bị từ mẫu cắt lửa có kích thước lớn Cơng đoạn chuẩn bị cuối phải gia công nguội để đảm bảo loại bỏ tất vùng bị ảnh hưởng nhiệt Các mép gia công máy phải tiện tinh mài khơng có ba via 5.1.3 Kích thước dung sai mẫu thử cho Hình Các mép gia cơng máy phải song song vng góc với trục ống khoảng 0,15 mm đo ngang qua đường kính 5.2 Xác định kích thước 5.2.1 Đường kính ngồi vòng thử tính từ giá trị đo chu vi ống, cách sử dụng thước dây thép mềm Dung sai lớn độ xác phép đo ± mm 5.2.2 Chiều dày thành ống xác định tính tốn giá trị trung bình tám lần đo điểm cách khoảng 45o chu vi mẫu thử kể vùng hàn ống hàn (xem Hình 3) Dụng cụ đo phải có khả đo chiều dày với độ xác cao ± 0,025 mm 5.2.3 Tất kết đo đường kính chiều dày vòng thử phải ghi biên đầy đủ a liền kề mối hàn Hình - Vị trí đo chiều dày thành ống Qui trình thử 6.1 Qui trình thử bao gồm việc tạo áp lực đo độ giãn nở theo chu vi 6.2 Độ giãn nở theo chu vi vòng thử phải đo có áp lực sau: Dụng cụ đo thay đổi chu vi thước dây thép thước cuộn phải vòng quanh chu vi vòng thử điểm ngang qua mối hàn Một ví dụ sử dụng thước dây thép cho Hình Khoảng cách hai điểm song song dụng cụ đo phải khoảng 1,5 mm mm Khi sử dụng thước dây thép, phải giảm tới mức thấp ma sát cách bôi dầu bơi trơn thích hợp bề mặt thước dây xung quanh vòng thử Sự thay đổi chu vi phải đo dụng cụ đo điện thích hợp có độ xác ± 0,25 mm CHÚ DẪN Ống thử Dụng cụ đo thước dây thép Hình 4- Vị trí thiết bị đo để đo độ giãn nở 6.3 Dụng cụ đo tăng lên chu vi phải quanh vòng thử trước tạo áp suất bên 6.4 Dung sai phép đo áp lực bên ± 1% Độ xác thiết bị đo áp suất phải kiểm định cách so sánh với thiết bị thử trọng lực chuẩn, lúc bắt đầu loạt thử năm lần chu kỳ thử 6.5 Tốc độ biến dạng không vượt 0,2 % min-1 6.6 Áp suất tín hiệu đầu độ giãn nở chu vi phải ghi lại, ví dụ máy vẽ đồ thị XY liên quan đến dấu hiệu mẫu thử Đánh giá độ bền vòng 7.1 Báo cáo thử độ giãn nở chu vi – áp suất thử điển hình cho Hình 7.2 Áp suất p tương ứng với sức căng chu vi tổng quy định xác định từ báo cáo thử 7.3 Đối với tất ống có d/a ≥ 20, độ bền vòng sức căng tổng qui định tính từ cơng thức: RAt = pd / 2a CHÚ THÍCH 1: Đối với ống có d/a < 20 độ bền vòng tính theo cơng thức trở thành khơng xác kết định lượng nên sử dụng với cảnh báo Các thông số độ cứng vòng có ảnh hưởng quan trọng đến hiệu lực độ bền tính tốn CHÚ THÍCH 2: Sức căng chu vi tổng qui định tính cách chia độ giãn nở chu vi cho chu vi vòng thử ban đầu Hình - Báo cáo thử áp suất/độ giãn nở điển hình Báo cáo thử nghiệm Báo cáo thử phải bao gồm tối thiểu thông tin sau: a) viện dẫn tiêu chuẩn này, TCVN 7971; b) nhận dạng vòng thử, số mẻ luyện, số ống, số nhận dạng; c) đặc tính vật liệu, biết; d) kích thước chiều dày ống; e) chiều dài vòng ống thử; f) độ bền vòng ống tính toán sức căng chu vi tổng quy định; g) viện dẫn phương pháp thử sử dụng, thích hợp (xem Phụ lục A) Phụ lục A (tham khảo) Thử chảy thử mặt cắt giảm A.1 Thử chảy Phương pháp sử dụng khơng đạt ứng suất cần để tạo độ giãn nở chu vi quy định ứng suất vòng thử vượt độ bền vòng nhỏ quy định Trong trường hợp độ giãn nở chu vi tương đối (tính phần trăm) đạt phải trích dẫn báo cáo thử A.2 Thử mặt cắt giảm Phương pháp cho phép đạt ứng suất tương ứng với độ giãn nở chu vi quy định cách làm giảm chiều dày vòng thử Việc làm giảm chiều dày thực máy bên và/hoặc bên ống Để đảm bảo chiều dày tồn có tính đại diện, cần tiến hành đo hai ba thông số sau sau gia cơng máy: (i) đường kính bên ngồi; (ii) đường kính bên trong; (iii) hai đường kính Chi tiết tồn vị trí kích thước mẫu thử liên quan đến chiều dày mặt cắt vòng ống phải ghi báo cáo thử ... yêu cầu đo độ bền vòng mà độ bền khơng bị ảnh hưởng gia công biến dạng nguội ứng suất dư sinh nén bẹp mẫu thử kéo tiêu chuẩn Thử kéo tiêu chuẩn cần thiết, nhiên có yêu cầu đo độ bền kéo độ giãn... với ký hiệu 5.1.2 Vòng thử chuẩn bị từ mẫu cắt lửa có kích thước lớn Công đoạn chuẩn bị cuối phải gia công nguội để đảm bảo loại bỏ tất vùng bị ảnh hưởng nhiệt Các mép gia công máy phải tiện tinh... vi vòng thử ban đầu Hình - Báo cáo thử áp suất/độ giãn nở điển hình Báo cáo thử nghiệm Báo cáo thử phải bao gồm tối thiểu thông tin sau: a) viện dẫn tiêu chuẩn này, TCVN 7971; b) nhận dạng vòng