Zalo QR
Zalo QR
4. Thiết kế và đặc tính kỹ thuật
4.1. Yêu cầu chung
4.1.1. Van phải có khả năng chịu được
- Các áp suất làm việc và áp suất thử;
- Ứng suất cơ học, bao gồm các tải trọng động như các thay đổi đột ngột (sốc) hoặc các thay đổi có chu kỳ về áp suất;
- Các nhiệt độ làm việc.
CHÚ THÍCH: Các áp suất được đo nếu không có quy định khác.
4.1.2. Phải có độ kín ngoài và độ kín trong đối với toàn bộ phạm vi điều kiện áp suất và nhiệt độ.
4.1.3. Các yêu cầu riêng liên quan đến các chức năng, độ bền cơ học, áp suất, nhiệt độ làm việc, độ kín ngoài và độ kín trong của van và các bộ phận của nó được quy định cụ thể tiếp theo của điều này và/hoặc trong thử nghiệm có liên quan của điều 5.
4.2. Vật liệu
4.2.1. Quy định chung
Các vật liệu dùng để thiết kế van tiếp xúc với LPG phải tương thích về vật lý và hóa học với LPG trong mọi điều kiện làm việc [xem TCVN 6874-1 (ISO 11114-1) và TCVN 6874-2 (ISO 11114-2)].
Khi lựa chọn một vật liệu thích hợp cho các bộ phận của van thì điều quan trọng là không chỉ lựa chọn độ bền thích hợp khi sử dụng mà cũng cần quan tâm đến các dạng hư hỏng khác do ăn mòn khí quyển, sự khử kẽm của đồng thau, ăn mòn do ứng suất, các tải trọng va đập và hư hỏng của vật liệu.
4.2.2. Nhiệt độ làm việc
Vật liệu thiết kế phải đáp ứng giải nhiệt độ làm việc của van.
Nhiệt độ làm việc nhỏ nhất mà van có thể chịu được trong quá trình sử dụng bình thường là âm 20oC. Khi làm việc, nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ này có thể xuất hiện trong các khoảng thời gian ngắn, ví dụ như trong quá trình nạp. Khi cần thiết, ví dụ, trong một số quốc gia và đối với một số ứng dụng có thể phải sử dụng các nhiệt độ làm việc nhỏ nhất thấp hơn. Khi thiết bị được thiết kế cho nhiệt độ âm 40oC thì các yêu cầu trong Phụ lục D phải được đáp ứng.
Nhiệt độ làm việc lớn nhất mà van có thể chịu được trong quá trình làm việc bình thường là 65oC. Khi làm việc, nhiệt độ này có thể bị vượt quá trong các khoảng thời gian ngắn.
4.2.3. Hợp kim đồng
Các thân van bằng hợp kim đồng phải được chế tạo từ vật liệu phù hợp với các tiêu chuẩn được chấp nhận, ví dụ như EN 12164 và EN 12165 hoặc từ các hợp kim có các tính chất và tiêu chuẩn tương đương.
4.2.4. Vật liệu phi kim
Các loại vật liệu phi kim tiếp xúc với LPG phải tương thích với LPG, xem TCVN 6874-2 (ISO 11114-2). Chúng không được biến dạng, biến cứng hoặc bám dính vào thân van hoặc mặt tựa của van tới mức làm suy giảm chức năng của van. Theo các tiêu chuẩn quốc gia hoặc quốc tế, ví dụ EN 549, các vật liệu phi kim loại tiếp xúc với LPG phải đáp ứng các yêu cầu về độ bền đối với:
- Khí (thử khí pentan);
- Chất bôi trơn;
- Sự lão hóa;
- Nhiệt độ thấp;
- Nhiệt độ cao;
- Sự nén, ép;
- Ôzôn (khi vật liệu tiếp xúc với không khí).
4.3. Các bộ phận chủ yếu
4.3.1. Cơ cấu vận hành van
Cơ cấu vận hành van thường là một tay vặn.
Cơ cấu vận hành van phải được thiết kế sao cho nó được duy trì cố định và tiếp xúc trực tiếp với thân van khi không có vật liệu bịt để hạn chế mức độ rò rỉ khí. Trong khi sử dụng, van phải vận hành không có khó khăn ngay cả khi sử dụng kéo dài và phải thỏa mãn yêu cầu trong 5.1.7.
Cơ cấu vận hành phải chịu được momen xoắn khi mở và đóng kín van phù hợp với 5.1.2 và 5.1.3.
Khi chịu tác dụng của momen xoắn vượt quá giá trị được cho trong 5.1.2 và 5.1.3 cơ cấu vận hành không được rời ra khỏi thân van và tạo ra rò rỉ. Tuy nhiên, cơ cấu vận hành có thể bị đứt gãy hoặc không hoạt động được. Vật liệu của cơ cấu vận hành van phải chịu được sự bao trùm của ngọn lửa sao cho van vẫn có thể được đóng kín trong giai đoạn đầu của sự cố và phải thỏa mãn các yêu cầu của 5.9.
Để đảm bảo độ kín trong, chi tiết làm kín phải được gắn chặt hoặc được lắp sao cho không bật khỏi vị trí trong mọi điều kiện làm việc. Điều này đảm bảo sự chắc chắn của chi tiết làm kín mà không dựa vào chất dính hay keo dán.
Tất cả các van phải đóng kín khi được quay theo chiều kim đồng hồ và mở khi quay ngược chiều kim đồng hồ. Cơ cấu vận hành van nên được ghi nhãn nhìn thấy được bằng một phần của đường tròn và kết thúc bằng hai mũi tên. Mũi tên ghi nhãn "_" (đóng kín) và mũi tên kia được ghi nhãn "+" (mở) để chỉ báo kết quả tác động quay (xem Hình 1).
Hình 1 - Ghi nhãn trên tay vặn
4.3.2. Thân van
Nếu thân van được chế tạo có nhiều hơn một chi tiết thì phải chú ý đảm bảo rằng không thể có sự tháo rời ra một cách bất ngờ. Việc tháo ra đòi hỏi phải có thiết bị chuyên dùng.
4.3.3. Cơ cấu làm kín
Cơ cấu làm kín phải đảm bảo độ kín trong, không bị rò rỉ.
4.3.4. Chân van
Mối nối giữa van và chai chứa LPG phải là hệ thống làm kín bằng mối ghép ren phù hợp với TCVN 9316-1:2013 (ISO 11363-1:2010) hoặc bất cứ hệ thống nối ghép nào khác đảm bảo một mức an toàn tương đương.
Thiết kế chân van phải ngăn ngừa được sự rò rỉ, sự tháo lỏng ra trong lúc làm việc và đáp ứng các yêu cầu của 5.7.
Chân van phải chịu được momen được cho trong Bảng 3, không gây ra hư hỏng ảnh hưởng đến chất lượng sử dụng, cơ cấu vận hành, độ kín trong và độ kín ngoài. Tuy nhiên nên lưu ý rằng không nên sử dụng các giá trị momen xoắn này cho ứng dụng vận hành thông thường.
4.3.5. Đầu ra của van
Các đầu ra của van nên phù hợp với một tiêu chuẩn như TCVN 6551 (ISO 5145), EN 12864 hoặc bất cứ hệ thống mối nối nào khác có mức độ an toàn tương đương. Trong trường hợp van kép hơi/ chất lỏng, phải áp dụng các yêu cầu sau:
- Van phải có các đầu nối ra tách biệt cho hơi và chất lỏng. Chiều dày thành giữa các đường dẫn đi qua thân van không được nhỏ hơn 1 mm.
- Đầu ra cho chất lỏng phải có kết cấu khác so với đầu ra của hơi. Các van có các đầu ra cho chất lỏng và hơi phải có sự nhận dạng rõ ràng để phân biệt giữa chúng ví dụ như dạng hình học của mối nối khác nhau và/ hoặc đánh dấu các đầu nối ra.
- Không thể lấy được dòng lỏng ở đầu ra của van khi các mối nối đầu ra van chưa kín.
4.3.6. Cơ cấu quá dòng (bộ hạn chế lưu lượng)
Các van với các đường dẫn có diện tích mặt cắt ngang tương đương hoặc lớn hơn lỗ dẫn chất lỏng đường kính 3 mm hoặc lỗ dẫn hơi đường kính 8 mm phải được bảo vệ bằng một cơ cấu quá dòng (xem 4.4.4).
4.4. Các bộ phận tùy chọn
4.4.1. Van an toàn áp suất
Van an toàn áp suất phải được thiết kế để vận hành ở pha hơi. Các van an toàn áp suất dùng cho các chai chứa LPG phải đáp ứng các yêu cầu của tiêu chuẩn quốc gia hoặc tiêu chuẩn quốc tế, ví dụ EN 13953.
4.4.2. Ống rút
Ống rút phải được lắp chặt vào van để đảm bảo rằng nó không bị long ra trong quá trình vận hành, ví dụ như sử dụng keo dán, lắp ghép ép hoặc bất cứ biện pháp cơ khí nào khác.
Khi van có một ống rút được lắp vào chai thì sự hiện diện và định hướng của ống rút này nên được nhận biết một cách rõ ràng.
4.4.3. Thước đo mức chất lỏng cố định
Thước đo mức chất lỏng cố định vận hành bằng cách xả thử một lượng hạn chế LPG để quan sát mức lỏng trong hơi, do đó phải đáp ứng các yêu cầu sau:
- Mặt cắt ngang của đường dẫn qua thân thước phải được hạn chế ở một số điểm tới diện tích tương đương hoặc nhỏ hơn một lỗ có đường kính 1,5 mm.
- Lỗ phải được kiểm soát bởi vít xả.
- Vít thông hơi phải được giữ cố định hoặc được gắn cố định với thân thước.
- Hướng thông hơi phải nằm ngang hoặc hướng xuống mặt đất.
- Chiều dài của ống nhúng chìm phải được xác định theo các yêu cầu của điều kiện làm việc.
4.4.4. Cơ cấu quá dòng (bộ hạn chế lưu lượng)
Các cơ cấu quá dòng phải đáp ứng các yêu cầu của các tiêu chuẩn quốc gia hoặc tiêu chuẩn khu vực, ví dụ EN 13175.
Các cơ cấu quá dòng phải được thiết kế sao cho chức năng của chúng không cản trở hoạt động của van an toàn áp suất, nếu được sử dụng.
4.4.5. Van một chiều
Các van một chiều phải được thiết kế sao cho khi được đóng kín, lưu lượng theo chiều ngược lại đi qua mặt tựa không được vượt quá 15 cm3/h không khí tại nhiệt độ phòng (cụ thể từ 15 oC đến 30 oC).
4.4.6. Dụng cụ chỉ báo chất lỏng
Các dụng cụ chỉ báo chất lỏng phải được thiết kế để không gây cản trở đến tính năng của van an toàn áp suất hoặc van quá dòng (nếu được lắp). Cơ cấu chỉ báo mức chất lỏng phải được lắp chắc chắn với van.
4.4.7. Nắp làm kín
Van cũng có thể được lắp với một nắp làm kín.
4.4.8. Ống chứa cặn
Đầu vào của ống chứa cặn phải ở trong khoang hơi khi chai ở vị trí làm việc bình thường với lượng nạp và nhiệt độ làm việc tối đa của nó.
4.5. Độ kín chống rò rỉ
4.5.1. Độ kín ngoài phải được đảm bảo cho tất cả các vị trí của van, từ vị trí mở hoàn toàn tới vị trí đóng kín hoàn toàn và trong quá trình hoạt động tốc độ rò rỉ không được vượt quá giá trị trong 5.3.2.
4.5.2. Việc thiết kế và chế tạo các van phải bảo đảm sao cho chúng không rò rỉ hoặc bị tháo lỏng ra hoặc bị long ra trong quá trình vận chuyển.
4.5.3. Khi đạt được độ kín trong, momen xoắn đóng kín van cũng không được vượt quá 3 Nm.
4.6. Momen vận hành van
Momen xoắn vặn van không được vượt quá 3 Nm trong vòng đời làm việc của van và phải đáp ứng các yêu cầu của 5.12 và 5.17.
4.7. Momen mở van
Khi van đóng kín, momen xoắn quy định để mở van không được vượt quá 4 Nm và phải đáp ứng các yêu cầu của 5.17.2.
4.8. Momen đóng kín van
Momen đóng kín van không được vượt quá 3 Nm trong vòng đời làm việc của van và phải đáp ứng yêu cầu của 5.17.
5. Thử kiểu van
5.1. Quy định chung
Chế độ thử phải bao gồm các thử nghiệm từ số 1 đến số 18 phù hợp với Bảng 1.
Tiêu chuẩn chấp nhận phải theo nội dung chi tiết trong 5.22.
Các van chỉ được sử dụng cho chai có dung tích nước ≤ 7,5 L phải đáp ứng các yêu cầu của Phụ lục B hoặc điều 5.
5.2. Quy trình thử và các yêu cầu về thử
Phải đánh số và thử nghiệm 13 mẫu van phù hợp với các yêu cầu của Bảng 1.
Mỗi thử nghiệm phải được thực hiện phù hợp với điều có liên quan được nêu trong Bảng 1.
Thông thường mỗi điều sẽ chi tiết hóa "quy trình thử" và "yêu cầu về thử".
Các van phải được thử nghiệm với tất cả các phụ tùng của chúng, ngoại trừ nắp che bụi hoặc nắp làm kín, nếu thích hợp.
5.3. Các thử nghiệm độ kín ngoài và trong (thử nghiệm số 2, 8, 11, 12, 13, 15, 16 và 17)
5.3.1. Quy trình
Các van được đưa vào thử nghiệm này phải phù hợp với quy trình sau:
- Nhiệt độ thử phải theo nội dung được chi tiết hóa trong Bảng 1, nghĩa là nhiệt độ phòng trừ các thử nghiệm số 16 và số 17.
- Môi trường thử phải là không khí hoặc nitơ.
- Trình tự của mỗi thử nghiệm độ kín ngoài và độ kín trong phải bao gồm một thử nghiệm ở hai giá trị chỉnh đặt áp suất như đã nêu trong Bảng 2.
- Áp suất phải được tác dụng qua một phụ tùng tái tạo ra lỗ lắp ghép của chai.
Độ kín ngoài phải được xác định phù hợp với quy trình sau trên mỗi van:
- Đầu ra và các bộ phận nếu có phải được làm kín.
- Cơ cấu vận hành van phải ở vị trí mở.
- Áp suất (lực) quy định phải được tác dụng vào van được mở.
- Sau khoảng thời gian ít nhất là 1 min, phải kiểm tra độ kín ngoài. Kiểm tra phải kéo dài ít nhất là 1 min.
- Thử nghiệm phải được lặp lại khi van được đóng kín khoảng một phần tư, một nửa và ba phần tư.
Độ kín trong phải được xác định phù hợp với quy trình sau trên mỗi van:
- Van phải được đóng kín dưới tác dụng của áp suất.
- Đầu ra phải được giảm áp.
- Sau khoảng thời gian ít nhất là 1 min phải kiểm tra độ kín trong. Kiểm tra phải kéo dài ít nhất là 1 min.
- Van phải được giảm áp.
Bảng 1 - Các yêu cầu về thử van
|
Thử nghiệm |
Nội dung chi tiết của thử nghiệm |
Điều |
Điều kiện của van thử / trình tự thử |
Nhiệt độ tại đó tiến hành thử nghiệm, oC |
Số lượng mẫu van |
|
1 |
Áp suất thủy lực |
5.4 |
Như đã nhận được |
Nhiệt độ phòng |
1 |
|
2 |
Độ kín ngoài và độ kín trong |
5.5 |
Từ thử nghiệm số 1 |
Nhiệt độ phòng |
1 |
|
3 |
Đóng kín van |
5.6 |
Từ thử nghiệm số 2 |
Nhiệt độ phòng |
1 |
|
4 |
Chân van |
5.7 |
Như đã nhận được |
Nhiệt độ phòng |
2 |
|
5 |
Độ kín ngoài và độ kín trong |
5.8 |
Từ thử nghiệm số 4 |
Nhiệt độ phòng |
2 |
|
6 |
Phơi tay vặn trong ngọn lửa |
5.9 |
Như đã nhận được |
|
3 |
|
7 |
Va đập |
5.10 |
Như đã nhận được |
Nhiệt độ phòng |
4 |
|
8 |
Độ kín ngoài và độ kín trong |
5.11 |
Từ thử nghiệm số 7 |
Nhiệt độ phòng |
4 |
|
9 |
Độ bền đối với momen đóng kín van quá mức |
5.12 |
Như đã nhận được |
Nhiệt độ phòng |
5 và 6 |
|
10 |
Độ bền đối với momen mở van quá mức |
5.13 |
Như đã nhận được |
Nhiệt độ phòng |
7 và 8 |
|
11 |
Độ kín ngoài |
5.14 |
Từ thử nghiệm số 9 Từ thử nghiệm số 10 |
Nhiệt độ phòng |
5 và 6 7 và 8 |
|
12 |
Độ kín ngoài và độ kín trong |
5.15 |
Như đã nhận được |
Nhiệt độ phòng |
9 đến 13 |
|
13 |
Độ kín ngoài và độ kín trong sau lão hóa |
5.16 |
Từ thử nghiệm số 12 |
Nhiệt độ phòng |
9 đến 13 |
|
14 |
Độ bền lâu - Phần 1 Độ bền lâu - Phần 2 |
5.17 |
Từ thử nghiệm số 13 |
Nhiệt độ phòng |
9 đến 13 |
|
15 |
Độ kín ngoài và độ kín trong |
5.18 |
Từ thử nghiệm số 14 |
Nhiệt độ phòng |
9 đến 13 |
|
16 |
Độ kín ngoài và độ kín trong - Nhiệt độ cao |
5.19 |
Từ thử nghiệm số 15 |
65 +2,5/-2,5 |
9 đến 13 |
|
17 |
Độ kín ngoài và độ kín trong - Nhiệt độ thấp |
5.20 |
Từ thử nghiệm số 16 |
- 20 (+0/-5) |
9 đến 13 |
|
18 |
Kiểm tra các van được tháo ra |
5.21 |
Từ thử nghiệm số 17 |
Nhiệt độ phòng |
9 đến 13 |
CHÚ THÍCH: Nhiệt độ phòng điển hình từ 15oC đến 30oC.
Bảng 2 - Áp suất thử
|
Số thứ tự |
Áp suất thử bar |
|
1 |
0,1 |
|
2 |
25 |
Xem tiếp: Chai chứa khí - Đặc tính kỹ thuật và thử nghiệm van chai LPG - Van vận hành bằng tay - Phần 3
