Bơm cánh quay - Thử nghiệm chấp nhận tính năng thủy lực - Cấp 1 và cấp 2 - Phần 5

5.4 Điều kiện thử nghiệm

5.4.1 Quy trình thử nghiệm

Khoảng thời gian thử nghiệm phải đủ dài để nhận được kết quả đo chính xác phù hợp với cấp thử nghiệm tương ứng.

Tất cả các phép đo phải được thực hiện ở điều kiện vận hành bơm xác lập ổn định nằm trong giới hạn quy định trong Bảng 5.

Quyết định thực hiện các phép đo khi các điều kiện đo nhất định không đảm bảo phải được các bên quan tâm thỏa thuận.

Điểm cam kết phải được kiểm chứng ít nhất tại 3 điểm đối với thử nghiệm cấp 2 và 5 điểm đối với thử nghiệm cấp 1 tương ứng, lân cận và phân bố đều xung quanh điểm cam kết, ví dụ giữa 0,9 Q_G và 1,1 Q_G.

Ở nơi do lý do đặc biệt, cần thiết phải xác định đặc tính trên toàn dải vận hành, phải thực hiện đủ số lượng điểm đo để xác lập đặc tính kỹ thuật với độ không đảm bảo đo trong giới hạn quy định tại điều 6.2.

Nếu công suất truyền động trong quá trình thử trên trạm thử nghiệm đủ lớn, và nếu phép thử nghiệm được tiến hành tại vận tốc giảm thấp, kết quả thử nghiệm phải được quy đổi về tốc độ quy định tại điều 6.1.2.

5.4.2 Độ ổn định vận hành

5.4.2.1 Lưu ý chung

Cho mục đích của tiêu chuẩn này, phải lưu ý phân biệt:

a) Độ dao động: sự thay đổi chu kỳ ngắn của giá trị đo đại lượng vật lý xung quanh điểm trung bình trong quá trình thu gom dữ liệu đo đơn trị.

b) Độ sai lệch: Giá trị đo sai khác giữa các lần đọc kế tiếp nhau.

5.4.2.2 Dao động cho phép của giá trị đọc và biện pháp khắc phục dao động

5.4.2.2.1 Quan sát trực tiếp tín hiệu đưa ra từ các hệ thống đo

Trong Bảng 3 cho giới hạn biên độ dao động của các đại lượng cần đo.

Nếu bản thân máy bơm (do kết cấu hoặc vận hành) phát ra biên độ dao động lớn. Sử dụng thiết bị đo có kết cấu giảm dao động và dây nối thích hợp để giảm thiểu biên độ dao động của tín hiệu đo trong giới hạn dao động cho phép quy định tại Bảng 3.

Vì giảm dao động có thể làm giảm đáng kể độ chính xác của phép đo,  nên sử dụng cơ cấu giảm dao động đối xứng hoặc thẳng, ví dụ như ống mao dẫn để tích  phân ít nhất hoàn toàn một chu kỳ dao động.

Bảng 3 - Biên độ dao động cho phép của số đọc đại lượng đo

5.4.2.2.2 Ghi dữ liệu hoặc tích phân tín hiệu trong hệ thống đo lường tự động

Nếu hệ thống đo lường có chức năng ghi tự động hoặc tích phân tín hiệu, biên độ dao động lớn nhất cho phép của tín hiệu đo có thể cao hơn giá trị quy định trong Bảng 4, nếu:

a) Hệ thống đo các thiết bị tích phân với cấp chính xác cần thiết, tự động tính giá trị trung bình trong khoảng thời gian tích phân lớn hơn thời gian đáp ứng của hệ tương ứng;

b) Cho phép thực hiện phép tích phân trước các tín hiệu đo tương tự x(t), liên tục hoặc rời rạc. Sau đó tính giá trị trung bình từ các dữ liệu thu nhận được (Điều kiện lấy mẫu tín hiệu đo phải được chỉ rõ trong báo cáo thử nghiệm).

5.4.2.3 Số lượng "bộ dữ liệu quan sát"

5.4.2.3.1 Điều kiện ổn định

Điều kiện thử nghiệm được xem là ổn định nếu, nếu các giá trị trung bình của tất cả các đại lượng liên quan (như lưu lượng, cột áp toàn phần, công suất đầu vào, mômen xoắn và vận tốc trục quay của bơm) không đổi theo thời gian. Trong thực tế, điều kiện thử nghiệm được xem là ổn định, nếu ít nhất trong khoảng 10s, biên độ dao động đại lượng quan sát tại điểm thử nghiệm không lớn hơn "giới hạn trên" quy định trong bảng-4. Nếu điều kiện này được thỏa mãn, và nếu sự dao động nhỏ hơn giá trị cho phép trong bảng-3, chỉ cần một bộ giá trị đọc các đại lượng đo riêng rẽ đối với điểm thử nghiệm quan tâm.

5.4.2.3.2 Điều kiện không ổn định

Nếu điều kiện thử nghiệm không ổn định làm ảnh hưởng xấu đến cấp chính xác của kết quả đo, phải tuân thủ quy trình sau:

Tại mỗi điểm đo đọc lặp lại giá trị đại lượng đo với khoảng thời gian ngẫu nhiên không nhỏ hơn 10s, chỉ cho phép điều khiển tốc độ quay và nhiệt độ. Hoàn toàn không thay đổi vị trí, các giá trị chỉnh định của van tiết lưu, mức nước, nắp đệm, nước cân bằng v.v.

Sự sai lệch giữa các giá trị đọc lặp lại của cùng một đại lượng như thước đo độ không ổn định của điều kiện thử nghiệm, làm ảnh hưởng ít nhất một phần bởi bơm ở điều kiện thực nghiệm và bởi hệ thống lắp đặt.

Lấy ít nhất ba bộ dữ liệu (toàn bộ các giá trị đọc và hiệu suất tính toán từ mỗi bộ dữ liệu) tại mỗi điểm thử nghiệm. Số lần đo lặp lại, phần trăm sai lệch giữa giá trị nhỏ nhất và lớn nhất của từng đại lượng đo không được vượt quá giá trị cho phép trong Bảng 4. Phải lưu ý rằng, độ sai lệch cho phép quy định trong Bảng 4 có thể tăng nếu có số lượng giá trị đọc tăng.

Bảng 4- Giới hạn sai lệch cho phép của các đại lượng đo (với độ tin cậy 95%)

Độ sai lệch lớn nhất cho phép theo thiết kế để đảm bảo các độ KĐBĐ thành phần do tán xạ của hệ thống cho trong Bảng 7, hợp thành độ KĐBĐ toàn phần không được lớn hơn giá trị quy định trong Bảng 8.

Giá trị trung bình số học của các số đọc của đại lượng đo (quan sát) được xem là giá trị thực cần xác định cho mục đích thử nghiệm.

Nếu kết quả thử nghiệm không thỏa mãn điều kiện cho trong Bảng 4, phải loại bỏ toàn bộ loạt dữ liệu đọc ban đầu, xác định nguyên nhân, điều chỉnh lại điều kiện thử nghiệm rồi mới tiến hành đo để tạo ra bộ dữ liệu với số đọc hoàn toàn mới. Không được phép tùy tiện loại bỏ các giá trị đọc trong bộ dữ liệu (quan sát), nếu đơn giản chỉ vì chúng nằm ngoài giới hạn cho phép.

Tính sai số bằng phương pháp phân tích thống kê, nếu các sai lệch lớn và không có nguồn gốc từ sai số phương pháp hoặc từ thiết bị đo.

5.4.3 Vận tốc quay của trục bơm thử nghiệm

Phải tiến hành thử nghiệm bơm tại vận tốc trục quay trong dải từ 50% đến 120% vận tốc định mức (nếu không có thỏa thuận khác) để thiết lập đặc tính lưu tốc, cột áp toàn phần và công suất tiêu thụ. Khi vận tốc quay thay đổi hơn 20% giá trị định mức, hiệu suất bơm thay đổi đáng kể.

Phải duy trì vận tốc quay thử nghiệm NPSH trong khoảng từ 80% đến 120% vận tốc định mức, để đảm bảo lưu lượng thay đổi trong vùng từ 50% đến 120% giá trị lưu lượng có hiệu suất cao nhất tại vận tốc thử nghiệm.

CHÚ THÍCH: - Thông thường, đối với phép thử phù hợp với yêu cầu trong điều 11.1.2.1 và điều 11.1.2.2 khoảng thay đổi nói trên luôn được thỏa mãn. Đối với máy bơm có mã số K nhỏ hơn hoặc bằng 2 phải tiến hành thử nghiệm theo yêu cầu tại điều 11.1.2.3, đối với bơm có hệ số K>2 cần có thỏa thuận giữa các bên liên quan.

5.4.4 Tạo cột áp toàn phần trong thử nghiệm

Có thể tạo cột áp thử nghiệm bằng nhiều cách, hoặt thót một trong hai hoặc cả hai đường ống cửa vào và đường ống cửa ra của bơm. Khi thót đường ống cửa vào, phải chú ý hiện tượng xâm thực hoặc tạo bọt khí từ nước, có thể ảnh hưởng lên vận hành bơm, thiết bị đo hoặc cả hai (xem điều 11.2.2)

5.4.5 Thử nghiệm máy bơm đối với chất lỏng khác với nước sạch

5.4.5.1 Quy định chung

Đặc tính của bơm thay đổi về căn bản khi thay đổi chất lỏng. Mặt khác, khó có thể đưa ra nguyên tắc chung để dự đoán đặc tính của bơm với các chất lỏng khác trên cơ sở đặc tính của bơm làm việc với nước sạch. Thông thường, các bên liên quan thỏa thuận, chấp nhận nguyên tắc thực nghiệm để thử nghiệm bơm bằng nước sạch.

Tham khảo hướng dẫn trong các Phụ lục G và Phụ lục H.

5.4.5.2 Đặc tính của nước sạch

Đặc tính của "nước sạch" trong tiêu chuẩn này được quy định tại Bảng 5.

Bảng 5 - Đặc tính của "nước sạch"

Tổng lượng khí tự do và khí hòa tan trong nước sạch phải không vượt quá thể tích bảo hòa tương ứng dưới đây

- trong mạch hở: đối với áp suất và nhiệt độ trong buồng bơm;

- trong mạch kín: đối với nhiệt độ và áp suất thực trong thùng chứa.

5.4.5.3 Đặc tính các chất lỏng, chấp nhận nước sạch thay thế để thử nghiệm

Cho phép thử nghiệm cột áp, lưu lượng và hiệu suất bằng nước sạch đối với máy bơm chất lỏng khác, nếu chất lỏng đó có đặc tính nằm trong giới hạn sau (Bảng 6)*)

Bảng 6 - Đặc tính chất lỏng có thể dùng nước sạch thử nghiệm thay thế

Lượng khí tự do và hòa tan phải không được vượt quá thể tích bão hòa tương ứng

- Đối với mạch hở, theo áp suất và nhiệt độ trong bể gom bơm;

- Đối với mạch khép kín, theo áp suất và nhiệt độ trong thùng chứa.

Thử nghiệm bơm bằng chất lỏng khác với quy định trên phải là đối tượng thỏa thuận giữa các bên liên quan.

Nếu không có thỏa thuận riêng nào, tiến hành thử nghiệm sục khí bằng nước sạch. Tuy nhiên, cần phải lưu ý rằng kết quả thử nghiệm sẽ bị sai khác thử nghiệm tiến hành theo thủ tục trên nhưng nước không đảm bảo đủ sạch và lạnh.

*) Thông thường, đường cong NPSH định mức được nhà chế tạo bơm thiết lập trên cơ sở bơm nước sạch, giá trị NPSH công bố là đối với nước sạch.

Xem lại: Bơm cánh quay - Thử nghiệm chấp nhận tính năng thủy lực - Cấp 1 và cấp 2 - Phần 4

Xem tiếp: Bơm cánh quay - Thử nghiệm chấp nhận tính năng thủy lực - Cấp 1 và cấp 2 - Phần 6