Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 7163:2013 - ISO 10297:2006

Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 7163:2013 quy định các yêu cầu về thiết kế, chế tạo, ghi nhãn và các phương pháp thử kiểu đối với van dùng để lắp vào chai vận chuyển khí nén, khí hóa lỏng hoặc khí hòa tan. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 7163 : 2013 ISO 10297 : 2006 CHAI CHỨA KHÍ DI ĐỘNG - VAN CHAI ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT VÀ THỬ KIỂU Transportable gas cylinders – Cylider valves - Specification and type testing Lời nói đầu TCVN 7163:2013 thay TCVN 7163:2002(ISO 10297:1999) TCVN 7163:2013 hoàn toàn tương đương ISO 10297:2006 TCVN 7163:2013 Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC 58 Chai chứa khí biên soạn,Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ khoa học Công nghệ công bố CHAI CHỨA KHÍ DI ĐỘNG - VAN CHAI ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT VÀ THỬ KIỂU Transportable gas cylinders – Cylider valves - Specification and type testing Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn quy định yêu cầu thiết kế, chế tạo, ghi nhãn phương pháp thử kiểu van dùng để lắp vào chai vận chuyển khí nén, khí hóa lỏng khí hòa tan Tiêu chuẩn không áp dụng van dùng cho thiết bị làm lạnh sâu, bình chữa cháy khí dầu mỏ hóa lỏng (LPG) Tiêu chuẩn không quy định yêu cầu riêng cần bổ sung van lắp với cấu giảm áp [xem TCVN 9315 (ISO 22435)], cấu tích áp dư cấu chiều [xem TCVN 9314 (ISO 15996)], màng nổ cấu xả áp [xem TCVN 7915 (ISO 4126), prEN 14513)] CHÚ THÍCH: Các yêu cầu van dùng cho khí dầu mỏ hóa lỏng (LPG) qui định TCVN 9315 (ISO 14245) EN 13152 TCVN 9313 (ISO 15995) EN 13153 Các yêu cầu cho van dùng cho bình làm lạnh sâu quy định EN 144-1, EN 144-2 EN 144-3 Tài liệu viện dẫn Các tài liệu viện dẫn cần thiết việc áp dụng tiêu chuẩn Đối với tài liệu ghi năm công bố, áp dụng phiên nêu Đối với tài liệu khơng có năm công bố, áp dụng phiên kể sửa đổi, có TCVN 6289(ISO 10286), Chai chứa khí – Thuật ngữ TCVN 6550 (ISO 10156), Khí hỗn hợp khí – Xác định tính cháy khả oxy hóa để chọn đầu van chai chứa khí TCVN 6551 (ISO 5145), Đầu van chai chứa khí hỗn hợp khí – Lựa chọn xác định kích thước ISO 407, Small medical gas cylinders – Pin-index yoke –type valve connections (Chai chứa khí loại nhỏ dùng y tế - Mối nối kiểu gông kẹp chặt chốt) ISO 8573-1, Compressed air – Part 1: Contaminants and Purity classes (Khơng khí nén – Phần 1: Các chất gây ô nhiễm cấp tinh khiết) ISO 10692-1 Gas cylinders – Gas cylinders valve connections for use in the microelectronics industry- Part 1: Outlet connections (Chai chứa khí – Mối nối van chai chứa khí dùng cơng nghệ vi điện tử - Phần 1: Mối nối đầu ra) ISO 15001 Anaesthetic and respiratory equipment – Compatibility with oxygen (Thiết bị gây mê hơ hấp – Khả tương thích với oxy) 3 Thuật ngữ, định nghĩa ký hiệu Trong tiêu chuẩn sử dụng thuật ngữ, định nghĩa ký hiệu nêu TCVN 6289 (ISO 10286) thuật ngữ, định nghĩa ký hiệu sau: 3.1 Áp suất làm việc (working pressure) pw Áp suất ổn định (khí nén) nhiệt độ đồng 15 oC chai nẹp lượng khí nén lớn cho phép CHÚ THÍCH 1: Trong tiêu chuẩn này, tương ứng với áp suất làm việc lớn chai nước lắp van theo dự tính sử dụng CHÚ THÍCH 2: Định nghĩa khơng áp dụng cho khí hóa lỏng khí hòa tan (ví dụ axetylen) 3.2 Áp suất thử van (valve test pressure) Pvt Áp suất khí tác động lên van (hoặc môi trường chất lỏng để thử thủy lực) q trình thử kiểu 3.3 Độ kín ngồi (external leak tightness) Độ kín khí (rò rỉ vào /hoặc rò rỉ ra) van mở CHÚ THÍCH: Xem hình Chú dẫn: Mối nối đến thiết bị người sử dụng (đóng) a Rò rỉ vào p = áp suất b Rò rỉ pa = áp suất khí Hình – Độ kín ngồi 3.4 Độ kín (internal leak tightness) Độ kín đế van (rò rỉ vào và/hoặc rò rỉ ra) van đóng CHÚ THÍCH: Xem Hình 1 Mối nối đến thiết bị người sử dụng (mở) a Rò rỉ vào p = áp suất b Rò rỉ pa = áp suất khí Hình – Độ kín 3.5 Mơmen quay đóng van nhỏ (minium closing torque) Tc Mômen quay cần thiết tác động lên cấu vận hành van để đạt độ kín 3.6 Mơmen quay bền (resistance torque) Mơmen quay mở đóng van lớn (chọn giá trị thấp hơn) áp dụng cho cấu vận hành van mà van chịu khơng bị hư hỏng 3.7 Cơ cấu vận hành van (valve operating mechanism) Cơ cấu dùng để đóng mở lỗ van VÍ DỤ: Trục van tạo ren mà quay làm nâng cao hạ thấp vòng đệm làm kín 3.8 Dụng cụ vận hành van (valve operating devive) Bộ phận tác động cấu vận hành van VÍ DỤ: Tay quay dẫn động 3.9 Khối lượng bao gói tổng (total package mass) Tổng khối lượng chai chứa khí, phận gá lắp cố định lượng khí chứa lớn cho phép Van vành bảo vệ van ví dụ phận gá lắp cố định Yêu cầu thiết kế van 4.1 Yêu cầu chung Van phải vận hành an toàn phạm vi nhiệt độ sử dụng từ -20 oC đến +65oC môi trường bên bên ngồi 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 điều Van phải chịu ứng suất học tác động hóa học mà chúng trải qua sử dụng, ví dụ tồn chứa, lắp van vào chai, q trình nạp khí, vận chuyển sử dụng sau chai chứa 4.2 Mô tả van Tiêu chuẩn không quy định phận mà van chai phải có Một van chai điển hình bao gồm: a) Thân van; b) Cơ cấu vận hành van (để mở đóng van); c) Dụng cụ mở van; d) Biện pháp để đảm bảo độ kín trong; e) Biện pháp để đảm bảo độ kín ngồi; f) (các) Đầu nối (để nạp xả chai chứa); g) Đầu nối vào đến chai chứa; h) Cơ cấu xả áp (xem ISO 11622 và/hoặc tiêu chuẩn áp dụng khác, TCVN 7915 (ISO 4126); i) Ống xiphông; j) Nút mũ có ren đầu nối ra; k) Cơ cấu hạn chế vượt lưu lượng; l) Biện pháp để tranh khơng khí lọt vào; m) Cơ cấu để trì áp suất dư [xem TCVN 9314 (ISO 15996)]; n) Cơ cấu giảm áp suất đầu vào; o) Lỗ giới hạn lưu lượng; p) (các) Bộ lọc 4.3 Vật liệu Vật liệu kim loại phi kim loại tiếp xúc với chất khí phải tương thích hóa học vật lý với chất khí đó, tất điều kiện vận hành định [xem TCVN 6874-1(ISO 11114-1)] [TCVN 6874-2 (ISO 11114-2)] tiêu kỹ thuật vật liệu nhà sản xuất)] Đối với ứng dụng y tế hô hấp, xem ISO 15001, đặc biệt chọn vật liệu để làm giảm nguy sinh chất độc trình cháy/phân hủy từ vật liệu phi kim loại bao gồm chất bôi trơn Trong ứng dụng y tế hô hấp, phận tiếp xúc với khơng khí mạ phủ trừ có biện pháp đảm bảo hạt sinh bề mặt ngăn chặn khơng xâm nhập vào dòng khí Độ bền khí đốt oxy khí có tính oxy hóa cao khác [(xem TCVN 6550 (ISO 10156)] vật liệu phi kim loại dầu bôi trơn, phải xác định quy trình thử thích hợp [(xem TCVN 6874-3 (ISO 11114-3)] Do nguy hiểm tạo nên chất nổ axetylua, van dùng cho axetylen chế tạo hợp kim đồng hàm lượng đồng không vượt 65% (khối lượng) Người chế tạo không sử dụng phương pháp làm giầu hàm lượng đồng bề mặt Vì lý tương tự hàm lượng bạc hợp kim, ví dụ để hàn vẩy mềm phải giới hạn van chai axetylen Giới hạn chấp nhận 43% (khối lượng), khơng có trường hợp vượt q 50% (khối lượng) Vật liệu phi kim loại làm kín sử dụng với khơng khí, khí oxy hóa (như nitơ oxyt), oxy khí giầu oxy phải có khả chịu phép thử độ nhạy lão hóa 4.4 Kích thước 4.4.1 Kích thước ngồi Nếu van dự định bảo vệ mũ theo TCVN 6872 (ISO 11117), kích thước bên ngồi phải theo Hình Nếu van “kiểu gơng kẹp chặt chốt” dùng cho khí y tế thí kích thước bên ngồi phải tn theo ISO 407 4.4.2 Kích thước bên Lỗ van phải tương xứng để đáp ứng yêu cầu lưu lượng (kể lắp cấu xả áp an tồn) để khơng có sụt giảm độ bền thân mối nối cách không chấp nhận 4.5 Chỗ nối van Van thường nối với chai mối nối vào, ren côn phù hợp với TCVN 9316-1 (ISO 11363-1) ren 17E, ren trụ ngồi phù hợp với, ví dụ, ISO 15245-1 M30, tiêu chuẩn liên quan Van nối với thiết bị nạp đầy đem dùng nhiều đầu nối phù hợp với tiêu chuẩn chấp nhận (như ISO 407, TCVN 6551(ISO 5145), ISO 10692-1) tiêu chuẩn tương ứng CHÚ DẪN: rmax = 32, mm Rmax = 38 mm hmax = 90 mm Lmax = 125 mm Khi trục ren thân van tay quay khơng trùng khít nhau, khoảng cách hai trục phải cộng thêm vào rmax Rmax phải đo từ phần xa van kể từ thân trục gồm đầu ống mũ bảo vệ lắp CHÚ THÍCH 1: h chiều dài phần van, bán kính lớn lớn bán kính tay quay CHÚ THÍCH 2: Lmax chiều dài lớn van vị trí đóng khơng lắp vào chai chứa Hình – Kích thước lớn van chai chứa khí bảo vệ mũ phù hợp với TCVN 6872 (ISO 11117) 4.6 Độ bền học 4.6.1 Thử áp suất thủy lực Van chai chứa khí phải có khả chịu đựng h mà khơng có biến dạng dư, khơng bị rò rỉ nứt vỡ thực phép thử áp suất thủy lực lớn gấp 1,5 lần áp suất thử van thiết kế nối với chai chứa Đối với axetylen, phép thử áp lực phải tiến hành 450 bar Phép thử áp suất thủy lực trình bày 6.9 4.6.2 Độ bền chịu va đập học Đối với van dùng chai chứa có dung tích nước lớn 5l, khơng định dùng mũ hay vành bảo vệ theo TCVN 6872 (ISO 11117) để che chắn van vận chuyển, phải chịu va đập học với vận tốc tối thiểu 3m/s lượng va đập tính theo Jun 3,6 lần khối lượng bao gói tồn (chai chứa cộng với chất khí) tính kilogram 40 J, lấy giá trị lớn Phép thử va đập trình bày Phụ lục A 4.7 Cơ cấu vận hành van Cơ cấu vận hành van phải thỏa mãn yêu cầu sau: a) Nếu đóng van cách quay phải theo chiều kim đồng hồ b) Phải có khả mở đóng van áp suất thử chai chứa c) Được thiết kế cho việc lắp đặt van bị thay đổi vô ý d) Van thiết kế để đảm bảo dầu bôi trơn khơng tương thích với oxy (nếu sử dụng) khơng tiếp xúc với khí oxy hóa mạnh, xác định TCVN 6550 (ISO 10156) (xem 4.3) e) Đối với van dùng cho khí oxy hóa mạnh, xác định TCVN 6550 (ISO 10156), mở toàn lỗ van không tạo nên tăng vọt áp suất mức CHÚ THÍCH: Điều thường đạt thiết kế yêu cầu nhiều vòng quay để có độ mở hồn tồn f) Van phải hoạt động tốt sau 2000 chu kỳ mở đóng tai p vt mà khơng có thay phận làm kín Phép thử sức bền mỏi thông số nêu 6.12 g) Đối với van vận hành bánh tay quay với bánh tay quay có đường kính 65 mm lớn hơn, van vận hành chìa vặn - Moment quay cần để đóng van thỏa mãn yêu cầu 4.8 không lớn N.m (momen quay lớn áp dụng cho van vận hành chìa vặn) sau hồn thiện phép thử sức bền mỏi - Van phải chịu momen quay 20 N.m khơng có biến dạng dư - Khi khơng thực được, mơmen quay đóng khơng nhỏ 25 N.m Khi không thực được, phận hỏng khơng giữ áp lực - CHÚ THÍCH: Đối với van có bánh tay quay nhỏ, áp dụng mức mômen quay nêu 6.10 6.12 h) Khi không thực được, momen quay mở phải nhỏ momen quay cần để tháo chế vân hành khỏi thân van Phép thử momen quay vượt mức quy định ghi g) h) nêu 6.10 i) Van phải thiết kế phép đóng kín sau tiếp xúc với/phơi lửa Phép thử va chạm với lửa trình bày 6.13 j) Đối với axetylen, van phải thiết kế cho phép đóng kín van sau thử chịu tác động lửa tạt lại axetylen Việc phép thử lửa tạt lại axetylen nêu 6.15 4.8 Độ rò rỉ Độ rò rỉ bên không vượt cm 3/h (ở điều kiện tiêu chuẩn 20oC 1013 mbar) khắp phạm vi áp suất nhiệt độ (tối thiểu 0,1 bar khí cháy khí độc 0,5 bar trường hợp khác) quy định phép thử với chế vận hành vị trí ‘đóng’ Độ rò rỉ bên ngồi khơng vượt cm 3’h toàn phạm vi áp suất nhiệt độ quy định phép thử với chế vận hành vị trí khoảng kể vị trí “mở hồn tồn” vị trí “đóng kín” Các phép thử độ kín trình bày 6.11 CHÚ THÍCH: Đối với khí tinh khiết khí độc, nhà sản xuất khách hàng thỏa thuận tốc độ rò rỉ cho phép thấp Đối với ứng dụng điện tử, tốc độ rò rỉ cho phép điển hình x 10-7 He atm cm3’s Van phải đáp ứng yêu cầu độ rò rỉ nêu sau 2000 chu kỳ mở đóng pvt Thử độ bền mỏi trình bày 6.12 4.9 Độ bền chống cháy Tất can thiết kế lắp vào chai chứa dành cho khí oxy khí khác có khả oxy hóa cao khơng khí [được xác định theo TCVN 6550 (ISO 10156)] khơng bốc cháy có biểu hư hỏng đốt nóng bên phải trải qua phép thử tăng vọt áp suất oxy Phép thử tăng vọt áp suất oxy trình bày 6.14 Yêu cầu sản xuất 5.1 Chế tạo Thân van phải chế tạo trình đảm bảo khả hồi phục tính chất học cần thiết đẻ đáp ứng yêu cầu quy định tiêu chuẩn Phải xét đến tính khơng đẳng hướng vật liệu CHÚ THÍCH: Xem ISO 14246 5.2 Làm Van chai chứa phải làm để đáp ứng yêu cầu định sử dụng Van chai dùng cho khí y tế phải làm dầu, mỡ chất dạng hạt phù hợp với ISO 15001 Phương pháp thử kiểu 6.1 Quy định chung Trước đưa van vào sử dụng, chúng phải thử kiểu Thử kiểu có hiệu lực chủng loại van cho, có thiết kế Khi có thay đổi mối nối khơng u cầu thử kiểu Sự thay đối kích thước phận thay đổi vật liệu lý tính tương thích vật liệu với khí (ví dụ vòng đệm chữ O, nắp bịt, màng, trục, dầu bôi trơn) tạo thành biến thể kiểu họ van cho Biến thể kiểu yêu cầu lặp lại phần liên quan phép thử kiểu Sự thay đổi kích thước thiết kế phận thay đổi vật liệu thân van tạo nên họ van yêu cầu thử kiểu toàn 6.2 Tài liệu Người sản xuất phải chuẩn bị sẵn cho quan thử nghiệm có thẩm quyền tài liệu sau: a) Bộ vẽ kỹ thuật bao gồm vẽ tổng thể, danh mục chi tiết, đặc tính vật liệu vẽ chi tiết Bất kỳ biến dạng kiểu họ van cho phải phân biệt rõ ràng; b) Bản miêu 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 phân biệt rõ ràng khí hỗn hợp khí sử dụng với biến thể kiểu van; d) Chứng tính tương thích vật liệu yêu cầu 6.3 Số mẫu thử u cầu mẫu van (có thể cần nhiều mẫu hơn, phụ thuộc vào số lượng kiểu khác thử): a) Một mẫu (số 1) để thử áp suất thủy lực; b) Các mẫu để thử độ kín thử độ bền mỏi sau: 1) Khi khơng có biến thể kiểu quy định, mẫu loại thử (số đến số 6); 2) Khi quy định biến thể kiểu, ba mẫu (số 2, 3, 4) loại thử hai mẫu (số 5a,6a) loại biến thể thử; 3) Khi quy định hai nhiều biến thể kiểu (a, b, v.v…), hai mẫu (số 2, 3) loại thử, hai mẫu (số 4a 5a, 4b 5b) loại biến thể thử; c) Một mẫu (số 2) dùng để thử va chạm lửa; d) Một mẫu (số 7) dùng để thử bổ sung có u cầu (ví dụ thử va đập); e) Hai mẫu (số 9) để thử mômen xoắn mức Yêu cầu mẫu thử bổ sung sau đây: a) Đối với việc sử dụng với khí oxy khí oxy hóa mạnh, ba mẫu van (10n, 11n 12n) dùng để thử tăng áp suất oxy ba mẫu van dùng cho biến thể kiểu b) Đối với việc sử dụng axetylen, ba mẫu van (10m, 11m 12m) dùng để thử lửa tạt lại axetylen thử độ kín khơng rò rỉ bên 6.4 Biên thử Phải ghi lại biên tổng hợp tất phép thử thực kết thu biên phải bao gồm tài liệu liệt kê 6.2 Biên phải có chữ ký người chịu trách nhiệm tổ chức thử nghiệm Khi cần phải nhận biên từ nhà sản xuất van 6.5 Điều kiện xung quanh Nếu quy định khác, tiến hành phép thử nhiệt độ phòng 6.6 Áp suất thử van Đối với khí nén: pvt = 1,2 x pw Đối với khí hóa lỏng khí hòa tan có áp lực (như axetylen): pvt áp suất thử nhỏ chai chứa trích dẫn theo quy định vận chuyển liên quan khí nhóm khí 6.7 Khí thử Nếu khơng có quy định khác, tiến hành phép thử với khơng khí nitơ sạch, khơ khơng có dầu Các u cầu chất lượng khơng khí dầu phải phù hợp với cấp theo ISO 8573-1 (hàm lượng dầu 0,1 mg/m3 hàm lượng nước 0,117 g/m3 điểm ngưng tụ - 40oC áp suất khí quyển) 6.8 Trình tự thử Phải tiến hành phép thử theo liệt kê nêu Bảng Ví dụ trình tự thử thiết kế với biến dạng kiểu xem Phụ lục B Bảng – Trình tự thử (áp suất thủy lực, momen xoay mức, độ kín, độ bền mỏi, tăng áp lực oxy, độ chống cháy, quan sát mắt tạt lửa lại axetylen) để phê chuẩn kiểu (khơng có biến thể) Phép thử điều Trình tự thử Điều kiện van thử khoản liên quan Nhiệt độ thử o C Số van mẫu Số phép Tổng số thử/van phép thử Áp suất thủy lực 6.9 Như nhận Nhiệt độ phòng a 11 Momen quay mức, 6.10 Như nhận Nhiệt độ phòng a Độ kín trong/ngồi, 6.11 Như nhận Nhiệt độ phòng a Độ kín trong/ngồi, 6.11 Từ trình tự thử 3, hóa già 65oC ngày Độ bền, 6.12 Từ trình tự thử Nhiệt độ phòng a đến 6b Độ kín trong/ngồi, 6.11 Từ trình tự thử Nhiệt độ phòng a đến 6b 8c 30 40c Độ kín trong/ngồi, 6.11 Từ trình tự thử 65 2,5 đến 6b 6b 8c 30 40c Độ kín trong/ngồi, 6.11 Từ trình tự thử o s đến 6b 8c 30 40c Nhiệt độ phòng a 20 đến 6b 8c 30 40c đến 6b 8c 30 40c Kiểm tra mắt Từ trình tự thử thường, 6.12 Nhiệt độ phòng a đến 6b 10 Thử lửa 6.13 Từ trình tự thử 800 đến 1 1000 (điển hình) Chỉ dùng cho Tăng vọt áp suất O2 khí oxy 6.14 oxy hóa Như nhận Xem 6.14 10 n đến 12 n Chỉ dùng cho Tạt lửa lại, 6.15 C2H2 Như nhận Xem 6.15 10 mm đến 12 mm a Điển hình phạm vi 15oC 30oC b Đối với biến thể kiểu bổ sung, số lượng mẫu van phép thử thay đổi phù hợp với Phụ lục B c Tổng số phép thử 30 khơng có thử chân khơng 40 có u cầu thử chân khơng 6.9 Thử áp suất thủy lực Vì lý an tồn phép thử áp suất thủy lực tiến hành trước tất phép thử khác Thử áp suất thủy lực phải tiến hành điều kiện sau: a) Ty van vị trí mở; b) Đầu van làm kín; c) Tháo cấu giảm an tồn (nếu lắp) bịt lỗ; d) Môi chất thử nước chất lỏng thích hợp khác; e) Đối với khí nén áp suất thử 1,5 x 1,5 pw ; f) Đối với khí hóa lỏng áp suất thử 1,5 pvt ; g) Đối với khí hòa tan, axetylen, áp suất thử 450 bar; h) Thời gian trì áp suất min; Phải tăng áp suất liên tục đặn Van nguyên mẫu phải chịu phép thử mà khơng có biến dạng dư gãy 6.10 Phép thử mômen quay mức Mục đích phép thử kiểm tra xem cấu vận hành van có đủ độ bền độ an tồn khơng phải chịu mơmen quay mức Các phép thử thực van mẫu số áp suất khí Mơmen quay đóng van van mẫu số phải tăng dần đạt mômen quay T (xem đây), mômen van phải có khả làm việc mà khơng gặp trở ngại nhận khơng có hư hỏng đáng kể Sau mơmen quay phải tăng từ từ xảy hư hỏng phận cấu vận hành Trị số mômen quay xảy hư hỏng khơng nhỏ 1,25 x T Sau phải lặp lại phép thử này, van mẫu số 9, với mơmen mở thay cho mơmen đóng Sau phép thử này, cấu vận hành van bị hư hại đáng kể làm việc Các phận trì áp suất khơng hư hỏng Trong thử không phép tháo cấu Đối với van chai chứa khí cơng nghiệp tiêu chuẩn lắp đặt tay vặn đường kính 65 mm lớn T = 20 N.m Tuy nhiên, trị số T thay đổi với kiểu dáng van cấu vận hành Nó thấp van nhỏ cao van vận hành chìa Cơ cấu vận hành khơng có khả chịu mômen quay mức quy định phải tháo khỏi thân van (xem 4.7) 6.11 Thử độ kín 6.11.1 Quy định chung Mỗi trình tự thử độ kín ngồi phải bao gồm dãy phép thử bốn mức điều chỉnh áp suất nêu Bảng Phải trì áp suất thử khơng Bảng – Áp suất thử thử độ kín Trình tự thử áp suất Áp suất thử thử độ kín Chân không (5 x 10-3 bar) yêu cầu 0,1 bar khí độc dễ cháy; 0,5 bar tất khí khác 10 bar tất khí Pvt (xem 6.6) 6.11.2 Độ kín Độ kín phải xác định có liên quan đến mơmen quay đóng van cho van nhiều van mẫu [xem 6.3b)] phù hợp với quy trình sau: a) Để trống chỗ nối đầu van; b) Tháo cấu giảm áp (nếu lắp) làm kín lỗ; c) Mở van; d) Đặt áp suất quy định đầu vào van; e) Đóng van tới mơmen quay yêu cầu Đặc biệt quan trọng van màng bị nén đóng van f) Mở chỗ nối đầu van; g) Chờ trước đo tốc độ rò rỉ mặt tựa van; h) Nếu tốc độ rò rỉ khơng chấp nhận (xem 4.8), lặp lại trình tự thử mơmen quay đóng van cao Trình tự phải lặp lại áp suất thử cho Bảng 6.11.3 Độ kín ngồi Độ kín ngồi xác định cho van nhiều van mẫu [xem 6.3b)] theo quy trình sau: a) Để trống đầu vào van; b) Tháo cấu giảm áp an toàn (nếu lắp) làm kín lỗ; c) Mở hồn tồn van; d) Duy trì áp suất quy định qua lỗ khác; e) Đo tốc độ rò rỉ; f) Đóng phần van; g) Đo tốc độ rò rỉ; Nếu có u cầu, thao tác f) thao tác g) lặp lại lần đóng van phần khác Đối với trình tự thử Bảng 1, tiến hành ( 20 os )oC, tốc độ rò rỉ phải đo quay tay vặn 6.12 Thử độ bền lâu Thử độ bền lâu với 2000 chu kỳ, bao gồm mở đóng hồn tồn van, tiến hành p vt (xem Phụ lục C) Sau lần đóng, áp suất sau mặt tựa phải giảm đến áp suất khí Phải có tạm dừng s vị trí đóng hồn tồn mở hồn tồn Cần phải lưu ý để đảm bảo rằng, thử, ma sát không làm cho nhiệt độ van vượt đáng kể nhiệt độ quy định Bảng Đối với van có tay vặn đường kính 65 mm lớn hơn, mơmen quay đóng van dùng q trình thử N.m Không tác dụng mômen vượt vị trí mở hồn tồn Đối với van vận hành chìa van màng xếp u cầu mơmen quay đóng van nhỏ ( Tc) lớn N.m, mômen quay sử dụng thử 1,5 X Tc Đối với van có tay vặn nhỏ (nhỏ 65 mm), dùng mơmen quay đóng van nhỏ N.m, mômen quay sử dụng thử phải hai lần mơmen quay nhỏ khơng nhỏ D x (7/65), D đường kính tay vặn tính milimet, chịu momen lớn N.m Đối với tất phép thử tiếp theo, không dùng mômen quay vượt momen quay sử dụng phép thử độ bền Đối với van trang bị dẫn động, phép thử hướng dẫn cách sử dụng thông số nhà sản xuất khuyến cáo, áp suất vận hành, điện áp cung cấp Khi hoàn độ bền phép thử độ kín tiếp theo, chi tiết làm kín màng, ống xếp vòng đệm chữ O phải kiểm tra mắt để xem có bị mòn hay hư hỏng phải ghi lại phát đợt kiểm tra 6.13 Thử lửa Cơ cấu vận hành van mẫu (như tay vặn) đặt lửa có chiều dài 150 mm tạo ống thổi LPG, cho lửa đạt tới nhiệt độ điển hình từ 800 oC đến 1000oC Cơ cấu vận hành phải lửa bao bọc hồn tồn Dù cấu vận hành bị hư hỏng thử, van phải đóng tay sau làm nguội 6.14 Sự thử tăng áp suất oxy Phép thử tiến hành van sử dụng tất lĩnh vực mà khí hỗn hợp khí có khả oxy hóa lớn khơng khí (xác định khả oxy hóa xem TCVN 6550 (ISO 10156) Đối với tất loại van phải tiến hành thử tăng áp suất oxy hóa tinh khiết Mục đích phép thử kiểm tra xem van có chịu đựng an tồn có tăng áp oxy Phải thử ba van mẫu, số 10, 11 12 điều kiện “như nhận” bôi trơn dầu chất bôi trơn sử dụng cho van Trước thử, phải kiểm tra việc lắp đặt phép thử mồi cháy tăng áp yêu cầu (ví dụ lắp đặt thử nghiệm đặc tính chu kỳ áp suất, xem Hình Hình 5) Đối với van thử này, phía cuối ống đồng (hoặc vật liệu kim loại khác bền oxy) dài m, lắp đặt đồng hồ đo áp suất xác Áp suất lớn đầu ống (được đo đồng hồ đo áp suất ghi lại máy đo dao động) phải đạt khoảng ( 20 os ) ms (thời gian cần để đạt tới pvt áp suất khí quyển) Khơng quy định thời gian ổn định pvt không nhỏ s Trước có tăng áp hệ thống (van mẫu ống đồng) phải giảm xuống áp suất khí Khơng quy định thời gian ổn định áp suất khí khơng nhỏ s Thời gian tổng chu kỳ áp suất phải 30 s, thể Hình Thời gian tổng thời gian lúc bắt đầu hai lần tăng áp liên tiếp Để hiệu chỉnh, sử dụng oxy nung nóng (60 3)oC Chất lượng oxy phải đạt: - Độ tinh khiết nhỏ 99,5 % (thể tích); - Hàm lượng hydrocacbon < 0,01 % (thể tích) Từng phép thử tiến hành sau: a) Cung cấp oxy nhiệt độ (60 3)oC, trực tiếp vào chỗ nối van thử, ống đồng có đường kính mm chiều dài mm Vật liệu quy định kích thước ống cần thiết để đảm bảo đạt lượng quy định đưa vào van thử b) tiến hành hai trình tự thử quy định Bảng Van thử phải nhiệt độ phòng điểm xuất phát trình tự Bảng – Trình tự thử Trình tự thử Cơ chế vận hành Mối nối với chai chứa Đóng Mở Mở Được bịt kín nút kim loại có ren c) Oxy nung sấy nóng đến (60 3)oC lò nung sơ oxy Dòng oxy tới van mẫu thử phải kiểm sốt van mở nhanh (xem Hình 4) Phép thử bao gồm đưa van mẫu vào 20 chu kỳ áp suất từ áp suất khí đến áp suất thử van (pvt) (xem Hình 5) Sau thử, tháo van mẫu kiểm tra kỹ lưỡng, kể kiểm tra độ kín chi tiết phi kim loại Khơng có vết mồi cháy Kích thước tính milimét Chú dẫn - Van vào - Van mở nhanh - Áp kế - Thiết bị nung sơ (bể nước nung điện) - Ống - Nhiệt kế - Bình oxy áp suất cao - Van giảm áp 11 - Bộ điều nhiệt Hình – Ví dụ lắp đặt phép thử tăng áp suất Chú dẫn X thời gian Y áp suất a thời gian nghỉ Hình – Đặc tính chu kỳ áp suất 6.15 Thử lửa tạt lại axetylen Phép thử dùng cho van làm việc với axetylen Mục đích phép thử xác định xem van mẫu có khả chịu lửa tạt lại axetylen hay khơng Sau thử lửa tạt lại, phải đóng van Khi van mẫu lắp cấu giảm áp, cấu phải đóng để thử Chai axetylen dùng cho phép thử, phải tích trống khoảng 150 cm phía đầu chai Van mẫu phải vặn vào chai axetylen có dung tích nước L (có chất xốp dung mơi) Khơng lắp lưới lọc vào chai vào van Chai nạp nửa lượng axetylen cho phép nạp lớn Ống mồi cháy thể tích 30 cm3 nối với hộp đầu (xem Hình 6) Ống mồi cháy phải khóa đầu đĩa nổ có áp suất lớn 40 bar Sự phân hủy axetylen lan truyền chai làm tăng áp suất, dẫn đến nổ, vỡ đĩa nổ dòng khí phân hủy nóng bỏng khỏi van Sau 30 s khóa van mẫu từ khoảng cách an toàn (nghĩa điều khiển từ xa) Chai để ổn định (khoảng 24 h) Sau kiểm tra độ kín van tốc độ rò rỉ khơng vượt q 50 cm3/h Chú dẫn - Thiết bị đóng hoạt động từ xa - Đĩa nổ - Van mẫu - Dây constantan (Hợp kim Ni-Cu) - Chai axetylen - Chất xốp - Nhiệt kế a - Thể tích khoảng 30 cm3 - Ống mồi cháy b - Thể tích khoảng 150 cm3 Hình – Ví dụ thiết bị thử lửa tạt lại axetylen Ghi nhãn Van chai chứa khí phải ghi nhãn bền lâu dễ đọc với nội dung sau: a) Số hiệu tiêu chuẩn này; b) Ký hiệu người sản xuất; c) Tháng (hoặc tuần), năm sản xuất; d) Dấu hiệu nhận biết mối nối đầu vào van; e) Dấu hiệu nhận biết mối nối đầu van chưa yêu cầu mối nối đầu liên quan Đối với van đáp ứng yêu cầu 4.6.2, tổng khối lượng bao gói cho phép lớn van phép thử phải ghi nhãn (ví dụ 70 kg) Có thể yêu cầu ghi nhãn bổ sung van dùng thiết bị y tế thiết bị thở yêu cầu cao PHỤ LỤC A (quy định) THỬ VA ĐẬP VAN Trong trường hợp van chai sử dụng chai có dung tích nước lớn L không lắp phận bảo vệ van trình vận chuyển, phải tiến hành phép thử sau Mục đích phép thử để đảm bảo van có đủ độ bền để chịu va đập xảy chuyên chở Một van, điều kiện khóa (được khóa mômen quay sử dụng thử độ bền lâu phù hợp với 4.7) phải lắp vào cổ chai chứa khí tạo ren tương ứng vật cố định đơn giản (xem Hình A.1), với mơmen sử dụng vận hành [xem TCVN 7389 (ISO 13341)] Van phải nhô từ cổ chai vật cố định từ đoạn danh nghĩa sử dụng Van bị va đập cách lao thẳng vào dọi có đầu bi thép cứng đường kính 13 mm với vận tốc nhỏ m/s thu lượng va đập (tính jun) 3,6 lần tổng khối lượng bao gói (chai chứa cộng khí chứa) tính kilogram 40 J, lấy giá trị lớn VÍ DỤ: Một khối lượng bao gói 100 kg yêu cầu thử va đập đến 360 J Sự va đập xảy 90o so với trục dọc van trùng khớp với mặt phẳng qua trục Điểm va đập hai phần ba khoảng cách L từ mặt phẳng mà ren chân van gặp chai chứa, tới điểm xa thân van đo theo trục dọc van ( xem Hình A.1) Điểm va đập van khơng bị làm mờ phận ren nối đầu ra, cấu giảm áp,tay vặn v.v … Van bị va đập lần, phải chịu lượng va đập tương ứng trình bày 4.6.2 Cho phép có méo va đập Sau thử, tháo van khỏi thiết bị thử, sau lắp van vào nguồn tạo áp vặn vào mômen quay dùng phép thử độ bền lâu, phù hợp với 4.7 Áp suất thử van (pvt) phải áp dụng cho đầu vào van Sự rò rỉ phải tuân theo 4.8 Chú dẫn - Bi thép cứng đường kính 13 mm - Vật cố định chai chứa - Van - Quả dọi a - Trục dọc Hình A.1 – Thử va đập PHỤ LỤC B (tham khảo) VÍ DỤ TRÌNH TỰ THỬ Bảng B.1 trình bày ví dụ trình tự thử cho thiết kế van thử với đặc tính kỹ thuật vật liệu vòng chữ O khác ba đặc tính kỹ thuật đầu khác Đặc tính kỹ thuật vòng O sau: a) Sử dụng với O2 – flocacbon (FKM); b) Sử dụng với C2H2 – etylen propylen (EPDM); c) Sử dụng với N2 – cao su nitril (NBR) Bảng B.1 – Trình tự thử để phê duyệt kiểu (thiết kế cộng với hai kiểu biến thể) Thiết kế sử dụng với O2 Kiểu sử dụng chai C2H2 với mối nối đầu khác Kiểu sử dụng chai N2 với mối nối đầu khác Trình tự thử Van mẫu số Trình tự thử Van mẫu số Trình tự thử Van mẫu số 1 - - - - - - - - 3 4a 5a 4b 5b 4a 5a 4b 5b 4a 5a 4b 5b 4a 5a 4b 5b 4a 5a 4b 5b 4a 5a 4b 5b 4a 5a 10 - - - - - - Cộng thử tăng áp oxy 10 n, 11n Cộng thử lửa tạt 10 m, 11m 12n lại axetylen 12m PHỤ LỤC C (quy định) THỬ ĐỘ BỀN C.1 Van thử Van thử phải nhiệt độ phòng (trong phạm vi 15oC 30oC) Các van hóa già trước theo quy trình quy định Bảng (trình tự 4) C.2 Môi trường thử Thử độ bền tiến hành với khơng khí khơ nitơ lọc qua nhỏ 20 m điểm sương thấp – 40oC áp suất khí Nếu sử dụng nitơ cần lưu ý đến mối nguy hiểm làm ngạt thở xảy rò rỉ lớn Khơng tiến hành phép thử bề mặt nước môi chất lỏng khác C.3 Máy thử C.3.1 Thiết bị Hình C.1 thể lắp đặt điển hình thiết bị điều khiển máy tính C.3.2 Tốc độ sử dụng mơmen quay Máy thử phải có khả mở đóng van thử tốc độ 10 vòng/min 30 vòng/min) Khi kết thúc phần đóng chu kỳ thử, mômen quay mức tác động không lớn 10% trị số định C.3.3 Sự thẳng hàng Van trục máy phải thẳng hàng cho khơng có tải trọng mặt bên dọc trục đáng kể đặt lên van trình thử C.3.4 Hiệu chuẩn Hiệu chuẩn máy phải kiểm tra xác nhận trước mua sau hoàn thành phép thử độ bền C.4 Chu kỳ thử C.4.1 Hành trình thử độ bền Van thử phải quay vòng theo chu kỳ qua tồn hành trình trừ trục khơng tới gần 45o so với vị trí mở hồn tồn Điều đảm bảo máy thử khơng đặt mơmen quay lên vị trí mở hồn tồn C.4.2 Thử độ bền Phép thử tiến hành nhiệt độ phòng (trong phạm vi 15 oC 30oC) (xem Bảng 1) Thử độ bền lâu với chu kỳ 2000 lần tiến hành với mômen quay quy định 6.10 với dung sai 5% hướng đóng Đầu vào van phải chịu áp lực toàn phép thử đến pvt định nghĩa 3.2 3.3 Đầu van nối với cấu thơng ln ln đóng khoảng thời gian đóng mở chu kỳ thử Sau van đóng, đầu van phải phải thơng tới áp suất khí cách mở cấu thơng Ngay đạt áp suất khí quyển, phải đóng cấu thông phải đo kiểm tra áp suất đầu ra, khơng lớn 1% so với pvt trước bắt đầu chu kỳ Phải dừng lại s vị trí mở hồn tồn đóng hồn tồn van thử Tốc độ thời gian trung bình khơng nhiều ba chu kỳ phút không chu kỳ phút thời gian thử Bất kỳ dừng lại lâu thời gian phép thử 2000 chu kỳ phải ghi lại báo cáo thử C.4.3 Báo cáo thử Chu kỳ phải lập báo cáo (như minh họa đồ thị, xem Hình C.2) C.5 Phép đo sau thử độ bền Các phép thử quy định Bảng 1, trình tự thử 6, phải thực toàn Đối với phép thử này, mômen quay sử dụng phép thử độ bền không vượt mức Sau van thử phải kiểm tra phù hợp với trình tự a) Vị trí đóng b) Vị trí mở Chú dẫn - Động điện DC với phận truyền momen quay - Adaptor (bộ nối chuyển) 3.4 - Cấp môi chất thử - Van thơng đóng/mở/đóng 8, 10 - Đầu - Van thơng : đóng a Từ pvt đến áp suất khí - Màn hình hiển thị - Thiết bị truyền áp suất Hình C.1 – Sự bố trí điển hình thiết bị điều khiển vi tính Hình C.2 – Sơ đồ thể chu kỳ điển hình phép thử độ bền THƯ MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] TCVN 6872 (ISO 11117), Chai chứa khí – Mũ nắp bảo vệ van – Thiết kế; kết cấu thử nghiệm [2] TCVN 6874-1 (ISO 11114-1) Chai chứa khí di động – Xác định tính tương thích vật liệu làm chai chứa làm van với khí chứa – Phần 2: Vật liệu kim loại [3] 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 1: Vật liệu phi kim loại [4] TCVN 6874-3 (ISO 11114-3) Chai chứa khí di động – Xác định tính tương thích vật liệu làm chai chứa làm van với khí chứa – Phần – Thử độ tự bốc cháy khí oxy [5] TCVN 7389 (ISO 13341), Chai chứa khí di động – Lắp van vào chai chứa khí [6] TCVN 7915 (ISO 4126) (tất phần), Thiết bị an toàn chống áp [7] TCVN 9316-1 (ISO 13363-1) Chai chứa khí-Ren 17E 25E để nối van vào chai chứa khí – Phần 1: Đặc tính kỹ thuật [8] TCVN 9316-2 (ISO 13363-2) Chai chứa khí-Ren 17E 25E để nối van vào chai chứa khí – Phần 2: Calip nghiệm thu [9] TCVN 9312 (ISO 14245), Chai chứa khí – Đặc tính kỹ thuật thử nghiệm van chai LPG tự khóa [10] TCVN 9313 (ISO 15995), Chai chứa khí – Đặc tính kỹ thuật thử van chai LPG vận hành tay [11] TCVN 9314 (ISO 15996), Chai chứa khí – Van áp suất dư – Yêu cầu chung thử kiểu [12] TCVN 9315 (ISO 22435), Chai chứa khí – Van chai chứa khí với điều áp bên – Yêu cầu kỹ thuật thử kiểu [13] ISO/Tr 7470, Valve outlets for gas cylinders – List of provisions which are either standardized or in use [14] ISO 11622, Gas cylinders – Conditions for filling gas cylinders (Chai chứa khí – Điều kiện nạp chai chứa khí) [15] ISO 14246, Transportable gas cylinders – Gas cylinders valves – Manufacturing tests and inspections (Chai chứa khí di động – Van chai chứa khí – Thử kiểm tra sản xuất) [16] ISO 5245-1, Gas cylinders – Parallel threads for connection of valves to gas cylinders – Part 1: Specification (Chai chứa khí – Ren trụ để nối van vào chai chứa khí – Phần 1: Đặc tính kỹ thuật) [17] ISO 21011, Cryogenic vessels – Valves for cryogenic service (Chai chứa khí lạnh – Van dùng cho sử dụng khí lạnh) [18] EN 144-1, Respiratory protective devices – Gas cylinder valves – Part 1: Thread connection for insert connector (Thiết bị bảo vệ hơ hấp – Van chai chứa khí – Phần 1: Mối nối ren dùng cho nối ống lót) [19] EN 144-2, Respiratory protective devices – Gas cylinder vavles – Part 2: Outlet connections connector (Thiết bị bảo vệ hô hấp - Van chai chứa khí - Phần 2: Mối nối đầu ra) [20] EN 144-3, Respiratory protective devices – Gas cylinder vavles – Part 3: Outlet connections for diving gases Nitrox and oxygen (Thiết bị bảo vệ hô hấp - Van chai chứa khí - Phần 3: Mối nối đầu dùng cho khí lặn nitrox oxy) [21] EN 738-3, Pressure regulators for use with medical gases – Part 3: Pressure regulators intergrated with cylinder valves (Bộ điều áp dùng cho y tế – Phần 3: Bộ điều áp hợp với van chai chứa) [22] EN 13152, Specification and testing of LPG cylinders valves – Self closing (Đặc tính kỹ thuật phương pháp thử van chai chứa LPG – Van tự đóng) [23] EN 13153, Specification and testing of LPG cylinders valves – Manually operated closing (Đặc tính kỹ thuật phương pháp thử van chai chứa LPG – Van vận hành tay) [24] EN 14513, Transportable gas cylinders – Bursting disc pressure relief devices (excluding acetylene gas cylinders) (Chai chứa khí di động – Thiết bị giảm áp suất nổ (trừ chai chứa khí axetylen)  ... thử Van mẫu số Trình tự thử Van mẫu số 1 - - - - - - - - 3 4a 5a 4b 5b 4a 5a 4b 5b 4a 5a 4b 5b 4a 5a 4b 5b 4a 5a 4b 5b 4a 5a 4b 5b 4a 5a 10 - - - - - - Cộng thử tăng áp oxy 10 n, 11n Cộng thử... cm3/h Chú dẫn - Thiết bị đóng hoạt động từ xa - Đĩa nổ - Van mẫu - Dây constantan (Hợp kim Ni-Cu) - Chai axetylen - Chất xốp - Nhiệt kế a - Thể tích khoảng 30 cm3 - Ống mồi cháy b - Thể tích khoảng... tất điều kiện vận hành định [xem TCVN 687 4-1 (ISO 1111 4-1 )] [TCVN 687 4-2 (ISO 1111 4-2 )] tiêu kỹ thuật vật liệu nhà sản xuất)] Đối với ứng dụng y tế hô hấp, xem ISO 15001, đặc biệt chọn vật liệu