TCVN 8614:2010 - Phần 2

Tác giả 24/12/2018 13 phút đọc

8. Kiểm nghiệm

8.1. Ứng dụng của tải trọng bulông

Bulông khớp nối được siết chặt ở nhiệt độ môi trường cũng như độ lệch tương đối giữa tải trọng bulông đạt được và tải trọng bulông yêu cầu của mỗi bulông trong khoảng giữa 0 % và + 10 %. Tải trọng bulông phải được kiểm tra lại phù hợp với Phụ lục C.

8.2. Thử kín

Vòng đệm phải được kiểm tra độ kín (đối với không khí, khí thiên nhiên, khí nitơ) ở 4 mức áp suất trong 5 min, tương ứng 0,25 x p_s, 0,5 x p_s, 1 x p_s và 1,15 x p_s.

Tại mỗi mức áp suất trên, độ kín được kiểm tra bằng cách dùng bọt xà phòng đưa vào giữa các mặt bích của khớp nối.

Nếu không có bọt khí xà phòng thì vòng đệm đạt độ kín.

8.3. Thử kín ở nhiệt độ lạnh

Năm (05) chu kỳ kiểm tra sẽ được tiến hành ở nhiệt độ làm lạnh tương ứng với qui trình vận hành sau đây:

a) Nạp LNG vào thiết bị thử nghiệm, với thời gian nạp đầy như trong Bảng 2;

Bảng 2 - Thời gian nạp đầy thiết bị thử nghiệm theo đường kính danh nghĩa (DN)

DN	Thời gian, t min
DN ≤ 150	5 ≤ t ≤ 15
150 < DN ≤ 300	15 ≤ t ≤ 60
300 < DN ≤ 1 000	60 ≤ t ≤ 120

b) Làm lạnh thiết bị thử nghiệm bằng LNG tuần hoàn;

c) Dừng dòng tuần hoàn LNG với tốc độ mỗi lần làm mát khớp nối nhỏ hơn 10 °C/h và chu kỳ 15 min;

d) Kiểm tra độ kín của khớp nối;

Kiểm tra độ kín ở nhiệt độ làm lạnh bao gồm kiểm tra bằng máy dò đảm bảo không có bất kì sự rò rỉ nào trên toàn bộ chu vi ngoài của khớp nối, ở 4 mức áp suất trong 5 min, tương ứng 0,25 x p_S, 0,5 x p_s, 1 x p_s và 1,15 x p_s;

e) Xả nước từ thiết bị thử nghiệm làm tăng nhiệt độ môi trường;

f) Lặp lại thử nghiệm ở nhiệt độ thường phù hợp với 8.2.

CHÚ THÍCH: Áp suất tăng từ một mức đến mức tiếp theo có thể đạt được bằng việc gia nhiệt của dòng LNG bên trong thiết bị thử nghiệm.

9. Nguyên tắc chấp nhận

Một vòng đệm sẽ coi là thích hợp cho sử dụng trong khớp nối của đường ống LNG với điều kiện là các thử nghiệm độ kín nêu trong 8.2 và 8.3 có kết luận được chứng thực.

Không cần thiết tiến hành các thí nghiệm tương tự trên tất cả các vòng đệm có cùng kết cấu cơ bản, trừ kích thước.

Bảng D.1 đưa ra dải DN cho phép định tính cho mỗi DN đã thử.

Bảng E.1 đưa ra dải PN cho phép định tính cho mỗi PN đã thử.

10. Báo cáo thử nghiệm

Các kết quả thử nghiệm trên được đưa vào báo cáo thử nghiệm và phải có dữ liệu sau:

a) Tên của công ty thử nghiệm, tên và chữ ký của người thực hiện;

b) Ngày làm báo cáo;

c) Bản thông số kĩ thuật của miếng đệm;

d) Đặc tính vòng đệm được thử, áp suất danh nghĩa DN nói riêng hay NPS và loại áp suất của chúng;

e) Tải trọng bulông yêu cầu của mối nối cung cấp bởi nhà sản xuất phù hợp với chi tiết tính toán;

f) Tải trọng bulông đạt được;

g) Tính không ổn định của tải trọng bulông;

h) Điều kiện nhiệt của thử nghiệm tại nhiệt độ lạnh đặc trưng bởi nhiệt độ môi trường, nhiệt độ LNG và nhiệt độ biên trên của mặt bích;

i) Kết quả từ thử nghiệm độ kín ở nhiệt độ môi trường và nhiệt độ lạnh, biểu đồ báo cáo tình trạng của áp suất trong quá trình thử nghiệm;

j) Giá trị DN của các miếng đệm đạt yêu cầu trong quá trình thử nghiệm;

k) Các loại áp suất của vòng đệm đạt yêu cầu trong quá trình thử nghiệm.

Phụ lục A

(Tham khảo)

Tính chất cơ nhiệt của khớp nối mặt bích với miếng đệm

A.1 Ghi chú

Trong các ứng dụng làm lạnh sâu, khớp nối phải trải qua các chu trình nới lỏng xuôi chiều và đảo chiều từ quá trình xả lạnh liên tiếp. Các chu trình nới lỏng này được tính đến khi xác định tải trọng bulông tăng thêm tương thích với sức bền cơ học của các thành phần khác nhau trong khớp nối nối.

A.2 Sự nới lỏng đảo chiều

Sự nới lỏng đảo chiều xảy ra tại thời gian xả lạnh và biến mất sau mỗi lần khớp nối đã phục hồi nhiệt độ môi trường từ các nguyên nhân sau:

- Trạng thái nhiệt của bulông nóng hơn so với phần còn lại của mối nối do vị trí ngoại vi của chúng;

- Đặc tính nhiệt của bulông mỗi khi các bulông được gắn trong vật liệu này một hệ số giãn nở nhiệt thấp hơn so với vật liệu mặt bích.

GHI CHÚ: Trong trường hợp của các mối nối chịu lạnh sâu, thép X8Ni9 thường sử dụng cho chế tạo bulông, trong khi vật liệu mặt bích chủ yếu là thép X4CrNi18-10. Lưu ý đến hệ số giãn nở nhiệt tương ứng của chúng (13,8x10^-6K^-1 đối với thép X4CrNi18-10 và 9,4x10^-6K^-1 đối với thép X8Ni9), xả lạnh gây ra lực nén giảm trên miếng đệm.

Cả hai hiện tượng đều sinh ra độ co vi sai giữa mặt bích và các bulông, và gây ra nới lỏng mà có thể xác định theo lý thuyết qua phép tính dựa trên phương pháp phân tử hữu hạn.

A.3. Sự nới lỏng xuôi chiều

Theo sau chu kỳ làm nóng và làm lạnh, áp lực lên bulông được nới lỏng cục bộ. Sự nới lỏng xuôi chiều có giá trị sau chu kỳ làm nóng và làm lạnh đầu tiên, suy giảm trong 4 chu kỳ kế tiếp và trở nên không đáng kể sau đó.

Các kết quả quá trình nới lỏng bất nghịch từ một biến đổi ở vị trí tương đối của thành phần mối nối, và cụ thể hơn của bulông trong tương quan với các mặt bích. Nó không bị ảnh hưởng bởi áp suất LNG hoặc mức độ xả lạnh.

A.4 Tiến triển của sức căng trong chu kỳ làm nóng và làm lạnh nối tiếp

Hình A.1 biểu diễn sự thay đổi trong ứng suất nén trung bình của miếng đệm trong thời gian 5 chu kỳ làm nóng và làm lạnh đầu tiên.