Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 7388-3:2004 (ISO 9809-3 : 2000) về Chai chứa khí - Chai chứa khí bằng thép không hàn có thể nạp lại được - Thiết kế, kết cấu và thử nghiệm - Phần 3: Chai bằng thép thường hoá do Bộ Khoa học và Công nghệ ban hành

TCVN TIÊU CHUẨN VIỆT NAM

TCVN 7388-3 : 2004

ISO 9809-3 : 2000

CHAI CHỨA KHÍ - CHAI CHỨA KHÍ BẰNG THÉP KHÔNG HÀN CÓ THỂ NẠP LẠI ĐƯỢC - THIẾT KẾ, KẾT CẤU VÀ THỬ NGHIỆM - PHẦN 3: CHAI BẰNG THÉP THƯỜNG HÓA

Gas cylinders - Refillable seamless steel gas cylinders - Design, construction and testing - Part 3: Normalized steel cylinders

Lời nói đầu

TCVN 7388-3 : 2004 hoàn toàn tương đương với ISO 9809-3 : 2000.

TCVN 7388-3 : 2004 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn TCVN/TC 58 Chai chứa khi biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ ban hành.

 

CHAI CHỨA KHÍ - CHAI CHỨA KHÍ BẰNG THÉP KHÔNG HÀN CÓ THỂ NẠP LẠI ĐƯỢC - THIẾT KẾ, KẾT CẤU VÀ THỬ NGHIỆM - PHẦN 3: CHAI BẰNG THÉP THƯỜNG HÓA

Gas cylinders - Refillable seamless steel gas cylinders - Design, construction and testing - Part 3: Normalized steel cylinders

1. Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này qui định các yêu cầu tối thiểu về vật liệu, thiết kế, kết cấu, quá trình chế tạo và thử nghiệm trong chế tạo các chai chứa khí nạp lại được bằng thép, không hàn được thường hóa hoặc được thường hóa và ram có dung tích nước từ 0,5 I đến và bằng 150 I, để chứa khí nén, khí hóa lỏng và khí hòa tan.

CHÚ THÍCH 1: Nếu có mong muốn sử dụng các giới hạn vượt quá như đã nêu trên, các chai có dung tích nước nhỏ hơn 0,5 l có thể được chế tạo và cấp giấy chứng nhận theo tiêu chuẩn này.

CHÚ THlCH 2: Đối với các chai được tôi và ram có độ bền kéo lớn nhất nhỏ hơn 1100 MPa, theo TCVN 7388-1 (ISO 9809-1). Đối với các chai được tôi và ram có độ bền kéo lớn nhất ≥ 1100 MPa, theo TCVN 7388-2 (ISO 9809-2).

2. Tài liệu viện dẫn

ISO 148: 1983[1]⁾, Steel - Charpy impact test (V-notch) [Thép - Thử va đập Charpy (Rãnh V)].

ISO 2604-2 : 1975, Steel Products for pressure purposes - Quality requirements - Part 2: Wrought seamless tubes (Sản phẩm thép dùng cho mục đích chịu áp lực - Yêu cầu chất lượng – Phần 2: ống thép gia công áp lực không hàn).

TCVN 256 : 2001 (ISO 6506 : 1999), Vật liệu kim loại - Thử độ cứng Brinell.

TCVN 257 : 2001 (ISO 6508 : 1999), Vật liệu kim loại - Thử độ cứng Rockwell.

TCVN 197 : 2001 (ISO 6892 : 1998), Vật liệu kim loại - Thử kéo ở nhiệt độ môi trường.

ISO 7438 : 1985, Metallic materials - Bend test (Vật liệu kim loại - Thử uốn).

ISO 9712 : 1999, Non-destructive testing - Qualification and certification of personnel (Thử không phá hủy - Chứng chỉ và cấp chứng chỉ cho cá nhân).

TCVN 7388-1 : 2004 (ISO 9809-1 : 1999), Chai chứa khí - Chai chứa khí bằng thép không hàn có thể nạp lại được - Thiết kế, kết cấu và thử nghiệm. Phần 1: Chai bằng thép tôi và ram có độ bền kéo nhỏ hơn 1100 MPa.

TCVN 7388-2: 2004 (ISO 9809-2 : 2000), Chai chứa khí - Chai chứa khí bằng thép không hàn có thể nạp lại được - Thiết kế, kết cấu và thử nghiệm. Phần 2: Chai bằng thép tôi và ram có độ bền kéo lớn hơn hoặc bằng 1100 MPa.

TCVN 6874-1 : 2001 (ISO 11114-1 : 1997), Chai chứa khí di động - Xác định tính tương thích của vật liệu chai chứa và làm van với khí chứa - Phần 1: Vật liệu kim loại).

ISO 13709[2]⁾, Gas cylinders - stamp marking (Chai chứa khí - Ghi nhãn).

3. Thuật ngữ và định nghĩa

Tiêu chuẩn này áp dụng các thuật ngữ và định nghĩa sau:

3.1

Giới hạn chảy (yield stress)

Giá trị tương đương với giới hạn chảy trên, R_eH, hoặc đối với thép không biểu thị ra trên đường cong thử kéo là 0,2 % ứng suất thử (độ giãn dài không tỷ lệ), R_p0,2 (xem TCVN 197).

3.2

Tôi (quenching)

Sự xử lý nhiệt để tăng độ cứng, trong đó chai chứa khí đã được nung nóng tới nhiệt độ đồng đều trên điểm tới hạn trên Ac₃ của thép sẽ được làm nguội nhanh trong môi trường thích hợp.

3.3

Ram (tempering)

Sự xử lý nhiệt để làm mềm sau quá trình tôi, trong đó chai được nung nóng tới nhiệt độ đồng đều dưới điểm tới hạn dưới Ac₁, của thép.

3.4

Lô (mẻ) (batch)

Số lượng tới 200 chai cộng với các chai cho thử phá hủy có cùng một đường kính, chiều dày và kết cấu, được sản xuất liên tục từ cùng một mác thép, được xử lý nhiệt theo cùng một chế độ và trong cùng một khoảng thời gian.

CHÚ THÍCH: Chiều dài của các chai trong lô có thể khác nhau ± 12 %.

3.5

Áp suất thử p_h (test pressure)

Áp suất qui định được áp dụng trong quá trình thử.

CHÚ THÍCH: Áp suất thử được dùng để tính toán chiều dày thành chai.

3.6

Áp suất nổ (burst pressure)

Áp suất cao nhất đạt được trong chai trong quá trình thử nổ.

3.7

Hệ số ứng suất thiết kế (design stress factor), F

Tỷ số giữa ứng suất tương đương trên thành (chai) ở áp suất thử (p_h) và giới hạn chảy nhỏ nhất (R_e) có đảm bảo.

4. Ký hiệu

a Chiều dày tính toán nhỏ nhất, tính bằng milimét, của chai hình trụ tròn.

a’ Chiều dày nhỏ nhất bảo đảm, tính bằng milimét, của chai hình trụ tròn.

a₁ Chiều dày nhỏ nhất bảo đảm, tính bằng milimét, của đáy lõm tại khuỷu cong (xem hình 2).

a₂ Chiều dày nhỏ nhất bảo đảm, tính bằng milimét, tại đáy lõm (xem hình 2).

A Độ giãn dài theo phần trăm.

b Chiều dày nhỏ nhất bảo đảm, tính bằng milimét, tại tâm của đáy lồi (xem hình 1).

c Sai lệch lớn nhất cho phép của prôfin (tiết diện) nổ, tính bằng milimét, [xem hình 5.b). c) và d)].

D Đường kính ngoài danh nghĩa của chai, tính bằng milimét. (xem hình 1).

D_f Đường kính của con lăn uốn, tính bằng milimét, (xem  hình 8).

F Hệ số ứng suất thiết kế (thay đổi) (xem 7.2).

h Chiều sâu bên ngoài (của đáy lõm), tính bằng milimét, (xem hình 2).

H Chiều cao bên ngoài của phần vòm (đỉnh lồi và đáy lồi), tính bằng milimét. (xem hình 1).

L_o Chiều dài đo ban đầu, tính bằng milimét, như đã xác định trong TCVN 197 (xem hình 7).

n Tỷ số giữa đường kính con lăn thử uốn và chiều dày thực của mẫu thử (t).

p_b Áp suất nổ, bar.

p_h Áp suất thử thủy lực, bar^a.

p_w Áp suất làm việc, bar.

p_y Áp suất quan sát được khi chai bắt đầu hư hỏng trong            quá trình thử nổ thủy lực, bar^a.

r Bán kính bên trong của khuỷu cong, tính bằng  milimét, (xem hình 1 và   hình 2).

R_e Giá trị nhỏ nhất cho phép của giới hạn chảy, MPa (xem 3.1).

R_ea Giá trị thực của giới hạn chảy, MPa, được xác định bằng thử kéo (xem 10.2).

R_g Giá ttrị nhỏ nhất cho phép của độ bền kéo, MPa.

R_m Giá trị thực của độ bền kéo, Mpa, được xác định bằng thử kéo (xem hình 10.2).

S_o Diện tích mặt cắt ngang ban đầu của mẫu thử kẻo, tính bằng milimét vuông, phù hợp với TCVN 197.

t Chiều dày thực của mẫu thử, tính bằng milimét.

u Tỷ số giữa khoảng cách giữa các lưỡi dao hoặc dụng cụ ép trong phép thử ép bẹp và chiều

dày thành trung bình tại vị trí thử.

V Dung tích chứa nước của chai, tính bằng lít.

w Chiều rộng của mẫu thử kéo, tính bằng milimét, (xem hình 7).

5. Kiểm tra và thử nghiệm

Đánh giá sự phù hợp cần được thực hiện phù hợp với các qui định có liên quan của nhà nước.

Để bảo đảm cho các chai tuân theo tiêu chuẩn này thì chúng phải được kiểm tra phù hợp với các điều 9,10 và 11 bởi các cơ quan kiểm tra có thẩm quyền (sau đây gọi là "cơ quan kiểm tra") được nhà nước công nhận. Cơ quan kiểm tra phải có đủ năng lực cho kiểm tra các chai.

6. Vật liệu

6.1. Yêu cầu chung

6.1.1. Vật liệu để chế tạo các chai chứa khí được thường hóa hoặc được thường hóa và ram dùng cho dịch vụ quốc tế phải là các thép được phân loại như: thép cácbon, thép cácbon mangan hoặc thép mangan- molybden. Độ bền kéo lớn nhất của các chai được chế tạo từ các thép đó không được vượt quá 800 MPa.

Các thép khác cho phép trong TCVN 7388-1 hoặc TCVN 7388-2 dùng cho các chai được tôi và ram có thể được sử dụng và được thường hóa và ram theo qui định trong 6.3 nếu chúng đạt thêm các yêu cầu thử va đập như qui định trong TCVN 7388-1 và độ bền kéo lớn nhất R_m không vượt quá 950 MPa.

Các thép được sử dụng phải là một trong các loại sau:

a) thép chế tạo chai được quốc tế công nhận;

b) thép chế tạo chai được nhà nước công nhận;

c) thép chế tạo chai mới, xuất phát từ tiến bộ kỹ thuật.

6.1.2. Vật liệu sử dụng để chế tạo chai phải là thép khác với thép sôi, có đặc tính không lão hóa và phải được khử nhôm và / hoặc silic. Hàm lượng nhôm không được nhỏ hơn 0,015 %.

Trong trường hợp khách hàng yêu cầu kiểm tra đặc tính không lão hóa này thì các chuẩn cho kiểm tra phải được thỏa thuận với khách hàng và được đưa vào đơn hàng.

6.1.3. Nhà chế tạo chai phải xác lập các biện pháp để nhận diện chai với mẻ đúc thép để chế tạo chai.

6.1.4. Các loại thép dùng để chế tạo chai phải thích hợp với loại khí chứa, như khi ăn mòn, khí gây giòn (xem TCVN 6874-1).

6.2. Kiểm tra thành phần hóa học

6.2.1. Thành phần hóa học của tất cả các mác thép tối thiểu phải được xác định giá trị các thành phần:

- hàm lượng cácbon, mangan và silic trong tất cả các trường hợp;

- hàm lượng crôm, niken, và molipđen và các nguyên tố hợp kim khác bổ sung thêm vào thép:

- hàm lượng lớn nhất của lưu huỳnh và phốtpho trong tất cả các trường hợp.

Các hàm lượng của cácbon, mangan và silic, và nếu thấy thích hợp, các hàm lượng crôm, niken và molipđen phải được qui định kèm theo dung sai sao cho hiệu số giữa các giá trị lớn nhất và nhỏ nhất của mẻ đúc không vượt quá các giá trị cho trong bảng 1.

Bảng 1 - Dung sai của thành phần hóa học

Hàm lượng thực của một nguyên tố nào đó bổ sung vào một cách có tính toán phải được báo cáo và hàm lượng lớn nhất của nó phải đại diện cho công nghệ sản xuất thép tốt.

6.2.2. Trừ các thép phù hợp với yêu cầu của TCVN 7388-1 hoặc TCVN 7388-2, các giới hạn dưới đây đối với cácbon, mangan, lưu huỳnh, phốtpho và các nguyên tố hợp kim khác không được vượt quá khi phân tích mẫu đúc của vật liệu sử dụng:

cácbon                                                             0,45 %

mangan                                                            1,70%

crôm                                                                 0,20 %

niken                                                                0,20 %

đồng                                                                0,20 %

giá trị tổng hợp các nguyên số hợp kim vi lượng như:

V, Nb, Ti, B, Zr, Su        0,15%

lưu huỳnh                                                          0,020 %

phốtpho                                                            0,020 %

lưu huỳnh + phốtpho                                         0,030 %

6.2.3. Nhà chế tạo chai phải có giấy chứng nhận phân tích mẻ đúc thép và cung cấp giấy chứng nhận này cho thiết kế chai chứa khí.

Khi cần kiểm tra sự phân tích mẻ đúc thép để chế tạo chai thì phải thực hiện trên các mẫu lấy trong quá trình sản xuất từ vật liệu có hình dạng do nhà chế tạo thép cung cấp cho chế tạo chai hoặc từ chai đã chế tạo hoàn chỉnh. Trong bất kỳ sự phân tích kiểm tra nào, sai lệch lớn nhất cho phép so với các giới hạn qui định cho phân tích mẻ đúc phải phù hợp với các giá trị cho trong ISO 2604-2.

6.3. Nhiệt luyện

Quá trình nhiệt luyện đối với các chai đã hoàn thiện là thường hóa hoặc thường hóa và ram. Nhà chế tạo chai phải cấp giấy chứng nhận quá trình nhiệt luyện đã sử dụng.

Quá trình nhiệt luyện phải đạt được các cơ tính qui định.

Nhiệt độ thực khi nhiệt luyện một loại thép để đạt được độ bền kéo đã cho không          được sai lệch lớn hơn 30 °C so với nhiệt độ do nhà chế tạo chai qui định.

6.4. Yêu cầu về thử nghiệm

Vật liệu của các chai chế tạo hoàn chỉnh phải đáp ứng các yêu cầu trong các điều 9, 10 và 11.

6.5. Sự không đáp ứng được yêu cầu về thử nghiệm

Trong trường hợp không đáp ứng được các yêu cầu thử nghiệm phải tiến hành thử lại hoặc xử lý nhiệt lại như sau để thỏa mãn yêu cầu của người kiểm tra:

a) nếu có sai sót rõ ràng trong việc thực hiện phép thử hoặc có lỗi do đo kiểm, phải tiến hành thử nghiệm thêm. Nếu kết quả của phép thử này thỏa mãn yêu cầu đã qui định thì phải loại bỏ kết quả của phép thử đầu tiên.

b) nếu phép thử đã được thực hiện đạt kết quả tốt thì phải xác định nguyên nhân làm cho phép thử không đạt yêu cầu.

1) nếu phép thử không đạt yêu cầu do quá trình nhiệt luyện đã áp dụng thì nhà chế tạo có thể đưa tất cả các chai đã qua thử nghiệm không đạt vào nhiệt luyện thêm một lần nữa, nghĩa là, nếu thử nghiệm không đạt thuộc về thử mẫu đầu tiên hoặc thử đại diện của lô thì cần phải nhiệt luyện lại tất cả các chai đại diện cho mẫu đầu tiên hoặc lô chai trước khi thử nghiệm lại: tuy nhiên nếu thử nghiệm không đạt xảy ra lẻ tẻ đối với các thử nghiệm cho mỗi chai thì chỉ những chai mà thử nghiệm không đạt mới cần phải nhiệt luyện lại và thử lại.

Nhiệt luyện lại này phải bao gồm thường hóa, hoặc thường hóa và ram hoặc ram.

Mỗi khi các chai được nhiệt luyện lại, chiều dày thành nhỏ nhất cho phép phải được duy trì.

Chỉ có các thử nghiệm mẫu đầu tiên hoặc mẫu đại điện của lô cần cho việc chấp nhận lô mới phải tiến hành lại. Nếu một hoặc nhiều mẫu thử nghiệm không đáp ứng được toàn bộ hoặc chỉ một phần các yêu cầu qui định thì phải loại bỏ tất cả các chai trong lô.

2) nếu phép thử không đạt yêu cầu là do nguyên nhân khác với quá trình nhiệt luyện đã sử dụng thì tất cả các chai có khuyết tật phải được loại bỏ hoặc sửa chữa lại bằng phương pháp đã được phê chuẩn. Với điều kiện là các chai đã được sửa chữa phải qua thử nghiệm yêu cấu đối với sửa chữa và chúng được đưa trở lại lô ban đầu.

7. Thiết kế

7.1. Yêu cầu chung

7.1.1. Tính toán chiều dày thành của các bộ phận chịu áp lực phải có quan hệ với giới hạn chảy nhỏ nhất bảo đảm R_e của vật liệu.

7.1.2. Khi dùng để tính toán giá trị R_e không được vượt quá 0,75 R_g.

7.1.3. Áp suất bên trong dùng để tính toán chiều dày thành phải là áp suất thử thủy lực p_h

7.2. Tính chiều dày thành của phần hình trụ tròn

Chiều dày nhỏ nhất cho phép của thành phần hình trụ tròn (a') không được nhỏ hơn chiều dày được tính toán theo công thức (1) và (2) và phải thoả mãn điều kiện bổ sung (3):

trong đó F ≤ 0,85

Chiều dày thành cũng phải thoả mãn công thức

với trị số tuyệt đối nhỏ nhất của a = 1,5 mm

Tỷ số nổ

p_b/p_h ≥ 1,22/(R_e/R_g)                                 … (3)

phải được đáp ứng bằng thử nghiệm.

CHÚ THÍCH : Thông thường p_h  = 1,5 x p_s, đối với các khí vĩnh cửu cho các chai được thiết kế và chế tạo theo tiêu chuẩn này.

7.3. Tính các đỉnh và đáy lồi của chai

7.3.1. Chiều dày b, tại tâm của đỉnh và đáy lồi không được nhỏ hơn chiều dày được xác định theo các tiêu chí sau.

Khi bán kính bên trong của khuỷu cong, r, không nhỏ hơn 0,075  D, thì

b ≥ 1,5 a đối với 0,20 ≤ H/D < 0,40

b ≥ a đối với H/D ≥ 0,40

Để đạt được sự phân bố ứng suất đáp ứng yêu cầu trong vùng nối chuyền tiếp giữa đầu mút và thành chai, chiều dày của phần đỉnh và đáy lồi phải tăng lên dần dần bắt đầu từ điểm nối chuyển tiếp, đặc biệt là đối với đáy chai. Để áp dụng qui tắc này, điểm nối chuyển tiếp giữa thành chai và đỉnh, đáy chai được xác định bởi đường nằm ngang chỉ ra kích thước H trên hình 1.

Hình dạng B không phải theo yêu cầu này.

7.3.2. Nhà chế tạo chai phải chứng minh rằng thiết kế chai đáp ứng được yêu cầu qui định bằng thử nghiệm áp lực theo chu kỳ được giới thiệu chi tiết trong 9.2.3.

Các hình dạng chỉ ra trên hình 1 là các điển hình đối với các đỉnh lồi và đáy lồi của chai. Các hình dạng A, C, D và E là các đáy chai và hình dạng C và F là đỉnh chai.

7.4. Tính các đáy lõm chai

Khi sử dụng các đáy lõm chai (xem hình 2), các giá trị thiết kế được giới thiệu như sau:

a₁ ≥ 2 a

a₂ ≥ 2 a

h ≥ 0,12 D

r ≥ 0,075 D

Bản vẽ thiết kế tối thiểu phải đưa ra các giá trị a₁, a₂, h và r.

Để đạt được sự phân bố ứng suất đáp ứng yêu cầu qui định, chiều dày của chai phải tăng lên dần trong vùng chuyển tiếp giữa phần hình trụ tròn và đáy chai.

Trong bất kỳ trường hợp nào, nhà chế tạo chai phải chứng minh rằng thiết kế chai đáp ứng yêu cầu qui định bằng thử nghiệm áp lực theo chu kỳ được giới thiệu chi tiết trong 9.2.3.

7.5. Thiết kế cổ chai

7.5.2. Đường kính ngoài và chiều dày của cổ chai phải đủ mức để chịu được momen xoắn khi lắp van vào chai. Momen xoắn có thể thay đổi theo đường kính ren, dạng ren và vật liệu làm kín sử đụng trong lắp ghép van (Hướng dẫn về momen xoắn được cho trong TCVN 7389.

7.5.2. Khi xác định chiều dày nhỏ nhất phải bảo đảm sao cho chiều dày thành cổ chai sẽ tránh được sự giãn nở dư của cổ chai trong quá trình lắp van và sau khi lắp van vào chai mà không phải dùng đến chi tiết phụ như vòng cổ.

CHÚ DẪN:

1. Phần hình trụ tròn

Hình 1 - Các đỉnh và đáy lồi điển hình của chai

Hình 2 - Đáy lõm đáy chai

7.6. Vòng chân chai

Vòng chân chai được sử dụng phải đủ cứng vững và được chế tạo từ vật liệu thích hợp với vật liệu của chai. Hình dạng của vòng chân nên là hình trụ tròn và phải tạo ra được độ ổn định của chai. Vòng chân phải được kẹp chặt vào chai bằng phương pháp khác với hàn điện, hàn đồng hoặc hàn vảy. Bất cứ khe hở nào có thể tạo ra chỗ đọng nước cũng phải được bít kín bằng phương pháp khác với hàn điện, hàn đồng hoặc hàn vảy.

7.7. Vòng cổ chai

Vòng cổ chai được sử dụng phải đủ cứng vững và được chế tạo từ vật liệu thích hợp với vật liệu của chai và phải được kẹp chặt vào chai bằng phương pháp khác với hàn điện, hàn đồng hoặc hàn vảy.

Nhà chế tạo phải bảo đảm rằng tải trọng dọc trục để tháo vòng cổ phải lớn hơn 10 lần khối lượng của chai rỗng và không nhỏ hơn 1000 N, và momen xoắn để quay vòng cổ phải lớn hơn 100 N.m.

7.8. Bản vẽ thiết kế

Phải chuẩn bị bản vẽ thiết kế có đầy đủ kích thước và bao gồm các đặc tính kỹ thuật của vật liệu.

Phải xem xét giá trị độ dai va đập nhỏ nhất ở nhiệt độ sử dụng thấp nhất, có thể là -20 °C hoặc

50 °C (xem 10.4, bảng 3). Nhiệt độ sử dụng thấp nhất cho phép được qui định trên bản vẽ thiết kế.

8. Kết cấu và yêu cầu chế tạo

8.1. Qui định chung

Chai phải được chế tạo bằng:

a) rèn hoặc rèn khuôn bằng thỏi thép đúc đặc hoặc phôi thép đúc đặc, hoặc

b) chế tạo từ ống thép không hàn, hoặc

c) dập từ tấm thép phẳng.

Chai có thể được thiết kế có một hoặc hai cửa dọc theo đường tâm chai. Không được bổ sung thêm kim loại trong quá trình làm kín đỉnh và đáy chai. Không cho phép bít kín bằng nút để sửa các khuyết tật ở đáy chai.

8.2. Chiều dày thành chai

Trong quá trình chế tạo mỗi chai hoặc chế tạo bán tinh mỗi chai phải kiểm tra chiều dày thành. Chiều dày thành tại bất kỳ điểm nào cũng không được nhỏ hơn chiều dày nhỏ nhất đã quy định.

8.3. Khuyết tật bề mặt

Bề mặt bên trong và bên ngoài của chai đã chế tạo hoàn chỉnh không được có khuyết tật ảnh hưởng xấu đến sự làm việc an toàn của chai. Xem các ví dụ trong phụ lục A về các khuyết tật và hướng dẫn đánh giá các khuyết tật.

8.4. Kiểm tra siêu âm

Đối với tất cả các chai được sử dụng chứa hydro, các khí gây giòn khác, hoặc các khí độc, ăn mòn khác có áp suất thử > 60 bar, phải được kiểm tra siêu âm để phát hiện khuyết tật phù hợp với phụ lục B.

Việc kiểm tra các chai này được tiến hành tại lúc chế tạo xong. Đối với các chai nhỏ có chiều dài phần hình trụ nhỏ hơn 200 mm hoặc tích số p_w . V < 400 (đối với R_m ≥ 650 MPa) hoặc p_w . V < 800 (đối với R_m < 650 MPa), thì không cần phải kiểm tra siêu âm (đối với mục đích này có thể lấy p_w - 2/3 p_h).

8.5. Dung sai độ tròn

Dung sai độ tròn của thành hình trụ tròn của chai, nghĩa là hiệu số giữa đường kính ngoài lớn nhất và nhỏ nhất tại cùng một mặt cắt ngang của chai không được vượt quá 2 % giá trị trung bình của các đường kính này.

8.6. Đường kính trung bình

Đường kính ngoài trung bình của phần hình trụ tròn bên ngoài các vùng chuyển tiếp trên một mặt cắt ngang không được sai lệch lớn hơn ± 1 % so với đường kính thiết kế danh nghĩa.

8.7. Độ thẳng

Sai lệch lớn nhất của phần hình trụ tròn của thành chai so với đường thẳng không được vượt quá 3 mm trên một mét chiều dài (xem hình 3).

8.8. Độ thẳng đứng

Sai lệch độ thẳng đứng không được vượt quá 10 mm trên một mét chiều dài (xem hình 3).

CHÚ DẪN:

1. Lớn nhất 0,01 x I (xem 8.8)

2. Lớn nhất 0,003 x I (xem 8.7)

Hình 3 - Minh hoạ sai lệch của phần hình trụ tròn của thành chai so với đường thẳng và so với đường thẳng đứng

9. Qui trình phê duyệt kiểu

9.1. Yêu cầu chung

Bàn đặc tính kỹ thuật của mỗi thiết kế mới của chai [hoặc họ chai như đã được xác định trong mục f dưới đây] bao gồm bản vẽ thiết kế, tính toán thiết kế, các chi tiết về thép và xử lý nhiệt được nhà chế tạo đệ trình cho cơ quan kiểm tra. Phải thực hiện các thử nghiệm phê duyệt kiểu được chi tiết hóa trong 9.2 đối với mỗi thiết kế mới dưới sự giám sát của cơ quan kiểm tra.

Mỗi chai được xem là một thiết kế mới khi so sánh với một thiết kế hiện có đã được phê duyệt, khi:

a) chai dược chế tạo trong một nhà máy khác, hoặc

b) chai được chế tạo bởi một quá trình công nghệ khác (xem 8.1). hoặc

c) chai được chế tạo từ thép có phạm vi thành phần hóa học qui định khác như đã xác định trong 6.2.1, hoặc

đ) chai được nhiệt luyện theo qui trình khác vượt quá các giới hạn qui định trong 6.3, hoặc

e) đáy chai hoặc prôfin đáy chai đã thay đổi, ví dụ lõm, lồi, bán cầu, hoặc có sự thay đổi chiều dày đáy/ tỷ số đường kính chai, hoặc

f) chiều dài toàn bộ của chai đã tăng lên quá 50 % (các chai có tỷ số chiều dài/đường kính nhỏ hơn 3 không được dùng làm chai chuẩn cho bất kỳ thiết kế mới nào có tỷ số trên lớn hơn 3). hoặc

g) đường kinh ngoài danh nghĩa đã thay đổi, hoặc

h) chiều dày thành thiết kế đã thay đổi, hoặc

i) áp suất thuỷ lực đã tăng lên (khi một chai được sử dụng cho chế độ áp suất thấp hơn áp suất dùng để thiết kế chai xin phê duyệt kiểu thì chai này không được xem là thiết kế mới), hoặc

j) Giới hạn chảy nhỏ nhất cho phép (R_e) và/hoặc độ bền kéo nhỏ nhất cho phép (R_g) đã thay đổi.

9.2. Thử mẫu đầu tiên

9.2.1. Yêu cầu chung

Phải có ít nhất là 50 chai được nhà chế tạo bảo đảm là đại diện cho thiết kế mới được đưa vào thử mẫu đầu tiên. Tuy nhiên, đối với các ứng dụng đặc biệt, tổng số chai yêu cầu có thể nhỏ hơn 50 cũng đủ để hoàn thành các thử nghiệm mẫu đầu tiên yêu cầu, ngoài số lượng sản xuất.

Cơ quan kiểm tra phải lựa chọn các chai cần thiết cho thử nghiệm và

a) kiểm tra:

- sự phù hợp của thiết kế với các yêu cầu của điều 7;

- chiều dày của các thành và các đỉnh và đáy chai trên hai chai (các chai này được dùng cho thử cơ tính) đáp ứng các yêu cầu 7.2 đến 7.5, các kích thước đo được tại ít nhất là ba mặt cắt ngang của phần hình trụ tròn của chai và trên một mặt cắt dọc của đáy và đỉnh chai;

- sự tuân thủ các yêu cầu của điều 6;

- sự tuân thủ các yêu cầu của 7.6, 7.7 và 8.5 đến 8.8 đối với tất cả các chai do cơ quan kiểm tra lựa chọn;

- các bề mặt trong và ngoài của các chai không có khuyết tật có thể gây mất an toàn cho sử dụng chai (xem các ví dụ của phụ lục A).

b) giám sát các phép thử sau trên các chai được chọn:

- các phép thử qui định trong 9.2.2 (thử nổ thuỷ lực) trên hai chai, đã được đóng nhãn;

- các phép thử qui định trong 10.1.3 (thử cơ tính) trên hai chai, các mẫu thử phải đồng nhất hóa với lô chai;

- các phép thử qui định trong 9.2.3 (thử áp suất theo chu kỳ) trên hai chai đã được đóng nhãn;

- đối với các chai được chế tạo từ ống thép không hàn, phép thử qui định trong 9.2.4 (kiểm tra đáy chai) trên hai chai được chọn cho thử cơ tính.

9.2.2. Thử nổ thuỷ lực

9.2.2.1. Thiết bị thử

Thiết bị thử phải có khả năng vận hành phù hợp với các điều kiện qui định trong 9.2.2.2 và cung cấp được các thông tin yêu cầu trong 9.2.2.3.

Thiết bị nổ thuỷ lực điển hình được minh hoạ trên hình 4.

CHÚ DẪN:

1 Bình chứa chất lỏng thử

2 Thùng đo chất lỏng thử (thùng tiếp liệu cũng có thể được sử dụng như thùng đo)

3 Bơm

4 Áp kế

5 Khí cụ ghi đường cong áp suất thời gian

6 Lỗ thoát nước hoặc van xả không khí

7 Giếng thử

8 Chai

Hình 4 - Thiết bị thử

9.2.2.2. Điều kiện thử

Vì chai và thiết bị thử được đổ đầy nước nên phải chú ý để đảm bảo cho không khí không tích tụ lại trong mạch bằng cách vận hành bơm tới khi nước được thải ra từ lỗ thoát nước hoặc van xả không khí.

Trong quá trình thử phải thực hiện nén tăng áp trong hai giai đoạn liên tiếp.

a) trong giai đoạn thứ nhất, áp suất phải được tăng lẽn ở mức không lớn hơn 5 bar/s tới giá trị áp suất tương ứng với sự bắt đầu của biến dạng dẻo.

b) trong giai đoạn thứ hai, tốc độ tăng áp của bơm phải được duy trì không đổi tới khi chai bị phá huỷ.

9.2.2.3. Giải thích phép thử

9.2.2.3.1. Giải thích phép thử nổ phải bao gồm:

a) kiểm tra đường cong áp suất thời gian hoặc đường cong áp suất thể tích nước sử dụng, để cho phép xác định áp suất tại đó bắt đầu có biến dạng dẻo của chai cùng với áp         suất nổ;

b) kiểm tra vết rách (nứt) đo nổ và hình dạng của các mép vết rách.

9.2.2.3.2. Đối với các kết quả của thử nổ được coi là đạt thì các yêu cầu sau phải được đáp ứng:

a) Áp suất chảy quan sát được (p_y) phải ≥  (áp suất thử), với giá trị nhỏ nhất tuyệt đối của 1,18 x p_h (áp suất thử);

b) Áp suất nổ thực p_b ≥ 1,22 X (R_e/R_g) x p_h (áp suất thử).

9.2.2.3.3. Chai phải được giữ nguyên vẹn thành một khối và không vỡ ra mảnh.

9.2.2.3.4. Vết nứt, rách chính phải ở trên phần hình trụ tròn của chai và không được giòn, nghĩa là các mép của vết nứt, rách phải dốc nghiêng so với thành chai, vết rách không được biểu lộ là khuyết tật lớn trong kim loại.

9.2.2.3.5. Đối với các chai có chiều dày thành nhỏ hơn 7,5 mm, vết nứt, rách chỉ được chấp nhận nếu nó tuân theo một trong các yêu cầu sau:

a) theo chiều dọc, không có sự rẽ nhánh [(xem hình 5.a)];

b) theo chiều dọc, có sự rẽ nhánh sang một bên tại mỗi đầu mút của vết rách nhưng không kéo dài tới quá mặt phẳng dọc vuông góc với mặt phẳng gãy đứt [hình 5 b)];

c) theo chiều dọc, có sự rẽ nhánh như đuôi cá ở một đầu (hình 5.C)] hoặc cả hai đầu [hình 5.d)].

Hình 5 - Profin thử nổ chấp nhận được

9.2.2.4. Chuẩn cứ chấp nhận

Hình 5 minh họa các profin thử nổ đạt yêu cầu và các lô chai có mẫu thử đại diện đạt được kết quả này phải được chấp nhận.

Nếu cấu hình của vết nứt, rách không tuân theo hình 5 nhưng tất cả các thử nghiệm vật liệu và cơ tính khác đều đạt yêu cầu thì phải điều tra nguyên nhân của sự không tuân thủ này trước khi có quyết định chấp nhận hoặc bác bỏ lô chai.

9.2.3. Thử áp suất theo chu kỳ

Phép thử này phải được thực hiện với chất lỏng không ăn mòn tạo ra sự đảo ngược liên tiếp theo chu kỳ của áp suất giới hạn trên ở trong chai, áp suất này tối thiểu phải bằng áp suất thử thuỷ lực (p_h). Chai phải chịu được 12000 chu kỳ mà không bị phá huỷ.

Đối với các chai có áp suất thuỷ lực (p_h) > 450 bar, áp suất giới hạn trên của chu kỳ có thể được giảm đi tới 2/3 áp suất thử này. Trong trường hợp này, chai phải chịu được 80000 chu kỳ mà không bị phá huỷ.

Giá trị của áp suất giới hạn dưới của chu kỳ không vượt quá 10 % áp suất giới hạn trên của chu kỳ nhưng phải có giá trị tuyệt đối lớn nhất 30 bar.

Chai phải thực sự chịu áp suất cao nhất và thấp nhất của chu kỳ trong khi thử.

Tần số đảo ngược của áp suất không được vượt quá 0,25 Hz (15 chu kỳ/min). Chai phải chịu tác động của các áp suất lớn nhất và nhỏ nhất theo chu kỳ trong quá trình thử. Nhiệt độ đo được trên bề mặt ngoài của chai không được vượt quá 50 °C trong quá trình thử.

Sau thử nghiệm, các đáy chai được cắt ra để đo chiều dày và bảo đảm rằng chiều dày này rất gần với chiều dày nhỏ nhất được qui định trong thiết kế và phải nằm trong giới hạn dung sai sản xuất thông thường. Trong bất kỳ trường hợp nào, chiều dày thực của chai cũng không được vượt quá chiều dày qui định trên bản vẽ lớn hơn 15 %.

Phép thử được coi là đạt yêu cầu nếu chai đạt được số chu kỳ yêu cầu mà không có sự rò rỉ.

9.2.4. Kiểm tra đáy chai (chỉ đối với chai được chế tạo từ ống thép)

Cắt đáy chai bằng các mặt cắt theo kinh tuyến và một trong các mặt cắt này được đánh bóng để kiểm tra dưới kính phóng đại có độ phóng đại giữa x5 và x10.

Chai được xem là có khuyết tật nếu phát hiện ra các vết nứt. Chai cũng được xem là có khuyết tật nếu các kích thước của các lỗ rỗ (hổng) hoặc các tạp chất lẫn vào đạt tới giá trị có thể gây ra mất an toàn.

Trong bất cứ trường hợp nào, chiều dày không có khuyết tật ở giữa đáy chai cũng không được nhỏ hơn chiều dày nhỏ nhất qui định.

9.3. Giấy chứng nhận phê duyệt kiểu

Nếu các kết quả kiểm tra theo 9.2 đáp ứng yêu cầu, cơ quan kiểm tra sẽ cấp giấy chứng nhận phê duyệt kiểu, ví dụ về giấy chứng nhận phê duyệt kiểu được giới thiệu trong phụ lục C.

10. Thử theo lô

10.1. Yêu cầu chung

10.1.1. Tất cả các thử nghiệm để kiểm tra chất lượng chai chứa khi phải được thực hiện trên vật liệu lấy từ các chai đã chế tạo hoàn chỉnh.

Để thử theo lô, nhà chế tạo phải cung cấp cho cơ quan kiểm tra:

- giấy chứng nhận phê duyệt kiểu;

- giấy chứng nhận phân tích mẻ đúc thép được cung cấp cho nhà chế tạo chai;

- bằng chứng về việc đã thực hiện nhiệt luyện thích hợp;

- giấy chứng nhận kết quả kiểm tra siêu âm;

- danh mục các chai, số loạt sản xuất và ghi nhãn theo yêu cầu;

- xác nhận về việc đã kiểm tra ren theo calíp ren. Các calíp ren sử dụng được qui định trong tiêu chuẩn (ví dụ TCVN 7166).

10.1.2. Trong quá trình thử lô, cơ quan kiểm tra phải:

a) xác minh rằng đã có giấy chứng nhận phê duyệt kiểu và các chai phù hợp với giấy chứng nhận phê duyệt kiểu;

b) kiểm tra để bảo đảm rằng các yêu cầu trong các điều 6, 7 và 8 đã được đáp ứng và đặc biệt là

kiểm tra bằng mắt bề mặt bên ngoài, và nếu có thể, bề mặt bên trong của chai, kiểm tra kết cấu của chai phù hợp với các yêu cầu trong 8.2 đến 8.8. Kiểm tra bằng mắt phải được thực hiện ít nhất với 10 % số chai được đệ trình kiểm tra.Tuy nhiên nếu tìm thấy một khuyết tật không chấp nhận được (xem ví dụ trong phụ lục A) thì phải kiểm tra bằng mắt 100 % số chai;

c) lựa chọn các chai cần thiết trong lô để thử phá hủy và làm chứng các phép thử qui định trong 10.1.3 (thử cơ tính). Khi cho phép có các thử nghiệm lựa chọn, khách hàng và nhà chế tạo phải thoả thuận với nhau về các thử nghiệm được tiến hành;

d) kiểm tra để xác minh rằng các thông tin do nhà chế tạo cung cấp so với 10.1.1, phải tiến hành thử ngẫu nhiên;

e) đánh giá các kết quả thử độ cứng được nêu trong 11.3.

10.1.3. Phải thực hiện các thử nghiệm sau cho một chai của từng lô:

- một phép thử kéo theo hướng dọc (xem 10.2);

- hai phép thử uốn (xem 10.3.1) theo hướng chu vi hoặc một thử ép bẹp (xem 10.3.2) hoặc một thử ép phẳng vòng (xem 10.3.3);

- ba phép thử va đập theo hướng ngang hoặc hướng dọc như qui định trong 10.4 khi chiều dày của chai cho phép gia công mẫu thử có chiều dày tối thiểu là 3 mm.

Đối với các vị trí mẫu thử, xem hình 6.

CHÚ DẪN:

1 Mẫu thử uốn

2 Mẫu thử uốn ngang

3 Mẫu thử uốn dọc (các vị trí lựa chọn được vẽ nét đứt)

4. Mẫu thử kéo

Hình 6 - Vị trí mẫu thử điển hình

10.2. Thử kéo

10.2.1. Phải thực hiện thử kéo trên vật liệu được lấy từ phần hình trụ tròn của chai theo một trong các trình tự sau:

a) Các mẫu thử hình chữ nhật phải được chuẩn bị phù hợp với hình 7 và có chiều dài chuẩn L₀ = 5,65 . Hai mặt của mẫu thử đại diện cho bề mặt trong và bề mặt ngoài của chai không được gia công. Độ giãn dài (A) không được nhỏ hơn các giá trị sau:

A =  với giá trị nhỏ nhất tuyệt đối 20 %.

b) Các mẫu thử gia công tròn phải được chuẩn bị với đường kính lớn nhất có thể đạt được, độ giãn dài (A) đo được trên chiều dài chuẩn bằng 5 lần đường kính mẫu thử không được nhỏ hơn giá trị được tính bằng công thức trong 10.2.1 a) được tăng thêm 2 %, với giá trị nhỏ nhất tuyệt đối 22 %. Không nên sử dụng các mẫu thử tròn đối với các chiều dày thành chai nhỏ hơn 3 mm.

10.2.2. Thử kéo phải được thực hiện phù hợp với TCVN 197.

CHÚ THÍCH: cần chú ý tới phương pháp đo độ giãn dài qui định trong TCVN 197, đặc biệt là trong trường hợp khi mẫu thử kéo có độ côn dẫn đến điểm đứt gãy cách xa trung điểm của chiều dài chuẩn.

w ≤ 4t

w < D/8

Hình 7 – Mẫu thử kéo

10.3. Thử uốn và thử ép bẹp

10.3.1. Thử uốn

10.3.1.1. Phải tiến hành thử nghiệm uốn phù hợp với ISO 7438 trên hai mẫu thử đạt được bằng cách cắt một hoặc hai vòng có chiều rộng 25 mm hoặc 4 t, chọn giá trị nào lớn hơn, thành các chi tiết (mẫu thử) bằng nhau. Mỗi mẫu thử phải có đủ chiều dài để có thể thực hiện được thử uốn. Chỉ gia công các mép (cạnh) của mẫu thử.

10.3.1.2. Mẫu thử không được có vết nứt khi được uốn ở phía trong con lăn uốn tới khi các bề mặt trong của mẫu thử tiếp xúc khít với đường kính con lăn uốn (xem hình 8).

10.3.1.3. Đường kính con lăn uốn (D_f) được xác định từ bảng 2.

Đối với độ bền kéo thực (R_m) đã cho trong Bảng 2, D_f = n x t, trong đó t là chiều dày mẫu thử.

Hình 8 - Minh họa phép thử uốn

10.3.2. Thử ép bẹp

10.3.2.1. Thử ép bẹp phải được thực hiện trên một chai được lựa chọn từ mỗi lô chai sau khi nhiệt luyện.

10.3.2.2. Chai thử phải được ép bẹp giữa các mép dao hình nêm với góc nêm 60° và các mép được vê tròn tới bán kính danh nghĩa 13 mm. Chiều dài của nêm không được nhỏ hơn chiều rộng của chai được ép bẹp. Đường trục dọc của chai phải tạo thành góc xấp xỉ 90° với các mép dao.

10.3.2.3. Chai thử phải được ép bẹp tới khi khoảng cách giữa các mép dao bằng 10 t_m, trong đó tm là chiều dày trung bình của thành chai tại vị trí thử. Không được có vết nứt trên chai được ép bẹp khi kiểm tra bằng mắt.

10.3.3. Thử ép phẳng vòng

Thử ép phẳng vòng phải được thực hiện trên một vòng có chiều rộng 25 mm hoặc 4 t, chọn giá trị nào lớn hơn, được lấy từ thân chai. Vòng phải được ép giữa các dụng cụ ép tới khi khoảng cách giữa các dụng cụ ép theo Bảng 2. Không được có vết nứt trên vòng được ép khi kiểm tra bằng mắt.

Bảng 2 - Các yêu cầu của phép thử uốn và thử ép bẹp

Độ bền kéo thực Rm MPa	Thử uốn   Giá trị n	Thử ép bẹp (Chai hoặc vòng) Giá trị u a
Rm £ 500	2	4
500 < Rm £ 670	3	5
670 < Rm £ 800	4	6
800 < Rm £ 950	6	8
* Khoảng cách giữa các mép dao hoặc tấm ép = u x tm, trong đó tm là chiều dày thành chai trung bình ở vị tri thử.

10.4. Thử va đập

10.4.1. Thử va đập phải được tiến hành phù hợp với ISO 148 và theo các yêu cầu dưới đây:

Các mẫu thử va đập phải được lấy theo hướng qui định trong bảng 3 từ thành chai. Rãnh khắc phải vuông góc với mặt thành chai (xem hình 9). Đối với các thử nghiệm theo chiều dọc, mẫu thử phải được gia công trên tất cả các mặt (trên 6 mặt). Nếu chiều dày thành không cho phép đạt được chiều rộng cuối cùng của mẫu thử là 10 mm thì chiều rộng của mẫu thử phải càng gần với chiều dày danh nghĩa của thành chai càng tốt. Các mẫu thử được lấy theo chiều ngang phải được gia công trên 4 mặt, mặt ngoài của thành chai không qua gia công và mặt trong của thành chai được gia công tuỳ ý như đã chỉ dẫn trên hình 10.

CHÚ DẪN:

1. Mẫu ngang

2. Đường trục dọc của chai

3. Rãnh V Charpy vuông góc với thành chai

4. Mẫu dọc

Hình 9 - Mô tả các mẫu thử va đập ngang và dọc

10.4.2. Các giá trị nhỏ nhất để chấp nhận được cho trong bảng 3.

Bảng 3 - Các giá trị chấp nhận thử va đập (đối với ≤ 800 MPa)

Đường kính chai D, mm		> 140	≤ 140
Hướng thử		Ngang	Dọc
Nhiệt độ thử, °C a		- 20 hoặc - 50	- 20 hoặc - 50
Độ dai va đập, J/cm2	Trung bình của ba mẫu b	20	40
	Riêng từng mẫu	16	32
a Nhiệt độ thử do nhà chế tạo qui định và phải được xem xét như là nhiệt độ sử dụng cho phép thấp nhất đối với thiết kế chai đó.

Giá trị thử va đập đối với các chai có giới hạn bền kéo lớn nhất trên 800 MPa phải đáp ứng các yêu cầu củaTCVN 7388-1 (xem 6.1.1).

b) Hình chiếu đứng của mẫu thử trong thiết bị thử va đập

1 Mũi đập

2 Hướng (chiều) đập

3 Mẫu thử

4 Đường tâm đập

c) Hình chiếu từ trên xuống của mẫu thử trong thiết bị thử va đập

Hình 10 - Mô tả thử va đập ngang

11. Thử nghiệm trên từng chai

11.1. Qui định chung

Sau nhiệt luyện, tất cả các chai, trừ các chai được chọn để thử theo điều 10, phải chịu các thử nghiệm sau:

- kiểm tra siêu âm theo qui định trong 8.4;

- thử áp suất thử thuỷ lực phù hợp với 11.2.1 hoặc thử giãn nở thủy lực phù hợp với 11.2.2, khách hàng và nhà chế tạo phải thỏa thuận về việc lựa chọn để thực hiện phép thử nào trong các phép thử này:

- tất cả các chai có áp suất thử thuỷ lực > 60 bar phải được thử độ cứng phù hợp với 11.3;

- thử rò rỉ phù hợp với 11.4.

- kiểm tra dung tích nước phù hợp với 11.5;

11.2. Thử thuỷ lực

11.2.1. Thử áp suất thử

Áp suất nước trong chai phải được tăng lên theo mức có thể kiểm soát được để đạt tới áp suất thử p_h.

Chai phải được giữ ở áp suất p_h ít nhất là 30 giây để bảo đảm rằng áp suất không tụt xuống và không có sự rò rỉ.

11.2.2. Thử giãn nở thể tích

Áp suất nước trong chai phải được tăng lên theo mức có thể kiểm soát được để đạt tới áp suất thử p_h.

Chai phải được giữ ở áp suất p_h ít nhất là 30 giây và đo giãn nở thể tích. Sau đó xả áp suất và đo lại giãn nở thể tích.

Chai phải được loại bỏ nếu có độ giãn nở dư (nghĩa là có giãn nở thể tích sau khi đã xả áp suất) vượt quá 10 % giãn nở thể tích tổng đo được ở áp suất thử p_h.

Số chỉ thị độ giãn nở tổng và độ giãn nở dư phải được ghi lại cùng với số loạt sản xuất tương ứng của mỗi chai được thử, sao cho có thể xác định được giãn nở đàn hồi (nghĩa là giãn nở tổng nhỏ hơn giãn nở dư) ở áp suất thử đối với mỗi chai.

11.3. Thử độ cứng

Nhà chế tạo phải tiến hành thử độ cứng phù hợp với TCVN 256 (Brinell), TCVN 257 (Rockwell) hoặc các phương pháp tương đương khi nhiệt luyện lần cuối. Các giá trị độ cứng đo được phải nằm trong giới hạn do nhà chế tạo chai qui định đối với vật liệu, phụ thuộc vào loại nhiệt luyện sử dụng để chế tạo chai.

Theo sự thoả thuận giữa các bên có liên quan, có thể sử dụng các phương pháp đo vết lõm bề mặt khác với phương pháp cho trong TCVN 256 hoặc TCVN 257.

11.4. Thử rò rỉ

Nhà chế tạo phải sử dụng kỹ thuật và công nghệ sản xuất và áp dụng các thử nghiệm để chứng minh với cơ quan kiểm tra rằng các chai không bị rò rỉ.

11.5. Kiểm tra dung tích

Nhà chế tạo phải xác nhận dung tích nước theo đúng bản vẽ thiết kế.

12. Cấp chứng chỉ

Mỗi lô chai phải có chứng chỉ do đại diện của cơ quan kiểm tra có thẩm quyền ký để xác nhận rằng các chai đáp ứng được các yêu cầu về mọi mặt của tiêu chuẩn này. Ví dụ về mẫu giấy chứng nhận được giới thiệu trong phụ lục D.

Các bản sao của giấy chứng nhận được giao cho nhà chế tạo. Bản gốc của giấy chứng nhận phải do cơ quan kiểm tra lưu giữ và các bản sao do nhà chế tạo lưu giữ phù hợp với các qui định của nhà nước.

13. Ghi nhãn

Từng chai phải được đóng nhãn trên vai chai hoặc trên bộ phận gia cố của chai, hoặc vành đai cố định, hoặc vòng cổ chai phù hợp với ISO 13769 hoặc các yêu cầu ghi nhãn của nhà nước.

Bổ sung thêm việc ghi nhãn để chỉ ra nhiệt độ sử dụng cho phép nhỏ nhất phải được đóng nhãn như sau:

K2 đối với việc sử dụng ở nhiệt độ tới - 20 °C

hoặc

K5 đối với việc sử dụng ở nhiệt độ tới - 50 °C

 

PHỤ LỤC A

(tham khảo)

Đánh giá các khuyết tật chế tạo và các điều kiện loại bỏ các chai chứa khí bằng thép không hàn tại thời điểm kiểm tra bằng mắt cuối cùng bởi nhà sản xuất

A.1. Giới thiệu

Nhiều loại khuyết tật có thể xảy ra trong quá trình chế tạo chai chứa khí bằng thép không hàn.

Các khuyết tật này có thể là khuyết tật về cơ khí hoặc vật liệu. Các khuyết tật có thể được phát sinh bởi vật liệu cơ bản đã sử dụng, quá trình chế tạo, xử lý nhiệt, sự thao tác, nguyên công làm cổ, gấp mí, gia công cơ hoặc đóng nhãn và các nguyên nhân khác trong quá trình chế tạo.

Mục tiêu của phụ lục này là nhận ra các khuyết tật chế tạo thường hay gặp nhất và cung cấp hướng dẫn cho những người kiểm tra để thực hiện kiểm tra bằng mắt. Tuy nhiên kinh nghiệm phong phú, sự suy xét tốt và độc lập rút ra từ sản xuất là rất cần thiết đối với những người kiểm tra để có thể phát hiện, đánh giá và có quyết định về khuyết tật khi kiểm tra bằng mắt.

A.2. Qui định chung

A.2.1. Điều thiết yếu là phải thực hiện kiểm tra bằng mắt bên ngoài và bên trong chai trong điều kiện tốt

- bề mặt của kim loại và đặc biệt là mặt trong của thành chai phải hoàn toàn sạch, khô, không có các vảy ôxit, vết gỉ, cặn bẩn v.v... vì chúng có thể che lấp đi các khuyết tật nghiêm trọng khác. Nếu cần, bề mặt chai có thể được làm sạch trong điều kiện được giám sát chặt chẽ bằng các phương pháp thích hợp trước khi thực hiện các bước kiểm tra tiếp sau.

- cần sử dụng các nguồn chiếu sáng thích hợp có đủ cường độ.

- sau khi chai đã được chế tạo xong và đã được tạo ren, cần kiểm tra khu vực bên trong cổ chai bằng khí cụ introscope, gương hoặc các dụng cụ thích hợp khác.

A.2.2. Các khuyết tật nhỏ có thể được khắc phục bằng cách sửa chữa cục bộ, mài, cắt gọt hoặc bằng các phương pháp thích hợp khác.

Phải rất chú ý để tránh tạo ra các khuyết tật có hại mới.

Sau sửa chữa này cần kiểm tra lại các chai.

A.3. Các khuyết tật trong chế tạo

Hầu hết các khuyết tật thường gặp trong chế tạo và các định nghĩa của chúng được nêu trong bảng A.1.

Các giới hạn của sự loại bỏ cho sửa chữa hoặc loại bỏ hẳn cũng được đưa vào bảng A.1. Các giới hạn của sự loại bỏ này được xác lập theo kinh nghiệm. Chúng áp dụng cho tất cả các cỡ kích thước và kiểu loại chai và các điều kiện sử dụng chai. Tuy nhiên, theo yêu cầu của khách hàng đối với một số kiểu loại chai hoặc một số điều kiện sử dụng đặc biệt có thể cần đến các điều kiện nghiêm ngặt hơn.

A.4. Chai bị loại bỏ

Tất cả các chai bị loại bỏ không được đưa vào sử dụng cho mục đích ban đầu của chúng.

Có thể tạo ra các chai cho các điều kiện sử dụng khác từ các chai bị loại bỏ.

Bảng A.1 - Các khuyết tật trong chế tạo

Hình A.1 - Vết lõm

 

Hình A.2 - Vết lõm có chứa vết rạch hoặc đục

Hình A.3 - Đường gờ

Hình A.4 - Đường rãnh

Hình A.5 - Sự tách lớp

CHÚ DẪN:

1 Vết nứt ở cổ

2 Vết nứt ở cổ đã lan truyền

Hình A.6 – Vết nứt ở cổ

 

CHÚ DẪN:

1 Nếp gấp hoặc vết nứt

2 Sau gia công cơ

Hình A.7 - Nếp gấp hoặc vết nứt ở vai chai trước và sau khi gia công cơ

CHÚ DẪN.

1 Vết nứt ỏ vai

2 Vết nút ở vai đã lan truyền

3 Nếp gấp

Hỉnh A.8 - Vết nứt ở vai

 

PHỤ LỤC B

(qui định)

Kiểm tra siêu âm

B.1. Phạm vi

Phụ lục này dựa trên các kỹ thuật do nhà chế tạo chai sử dụng. Có thể sử dụng các kỹ thuật kiểm tra siêu âm khác miễn là các kỹ thuật này đã được chứng minh là thích hợp cho phương pháp chế tạo.

B.2. Yêu cầu chung

Thiết bị kiểm tra siêu âm phải có khả năng tối thiểu là phát hiện ra mẫu chuẩn như mô tả trong B.3.2. Thiết bị phải được bảo dưỡng thường xuyên phù hợp với hướng dẫn vận hành của nhà chế tạo để bảo đảm cho độ chính xác của thiết bị được duy trì. Phải lưu giữ các hồ sơ kiểm tra và các giấy chứng nhận phê duyệt đối với thiết bị.

Vận hành thiết bị kiểm tra siêu âm phải là những người đã được đào tạo và phải được giám sát bởi những người có tay nghề và kinh nghiệm đã được cấp chứng chỉ bậc 2 theo ISO 9712 : 1999. Các bề mặt bên trong và bên ngoài của chai được kiểm tra siêu âm phải ở trong tình trạng thích hợp cho quá trình kiểm tra đạt độ chính xác và có tính lặp lại kết quả kiểm tra.

Để phát hiện khuyết tật phải sử dụng hệ thống xung phản hồi, để phát hiện các khuyết tật như vết nứt, nếp gẫy v.v... Đối với phép đo chiều dày phải sử dụng phương pháp cộng hưởng hoặc hệ thống xung phản hồi. Phải sử dụng các kỹ thuật kiểm tra tiếp xúc hoặc nhúng.

Phải sử dụng phương pháp nối bảo đảm cho việc truyền năng lượng siêu âm giữa đầu dò và chai.

B.3. Phát hiện khuyết tật của phần hình trụ tròn

B.3.1. Phương pháp

Chai được kiểm tra và bộ phận dò phải có chuyển động quay và tịnh tiến đối với nhau sao cho tạo thành sự quét xoắn vít trên chai. Tốc độ quay và tịnh tiến phải không đổi trong khoảng ± 10 %. Bước của đường xoắn vít phải nhỏ hơn chiều rộng đường quét bởi đầu dò (tối thiểu phải có độ phủ chồng lên nhau 10 %) và có quan hệ với chiều rộng có hiệu quả của chùm tia sao cho có thể quét được 100 % ở tốc độ quay và tịnh tiến sử dụng trong quá trình hiệu chuẩn.

Có thể sử dụng phương pháp quét khác để phát hiện khuyết tật theo phương ngang trong đó sự quét hoặc chuyển động tương đối của đầu dò và chi tiết được kiểm là theo chiều dọc, chuyển động quét này đảm bảo quét được 100 % bề mặt với độ phủ chồng khi quét khoảng 10 %.

Các khuyết tật (theo chiều) dọc thành chai được kiểm tra bằng cách truyền năng lượng siêu âm theo cả hai chiều chu vi và các khuyết tật (theo chiều) ngang được kiểm tra bằng cách truyền năng lượng siêu âm theo cả hai chiều dọc.

Hiệu quả của thiết bị phải được kiểm tra định kỳ bằng cách đưa mẫu chuẩn vào kiểm tra. Việc kiểm tra này phải được thực hiện tối thiểu là tại lúc bắt đầu và kết thúc của mỗi ca. Nếu trong quá trình kiểm tra với mẫu chuẩn này không phát hiện ra được rãnh chuẩn thì tất cả các chai đã được kiểm sau lần kiểm tra với mẫu chuẩn cuối cùng phải được kiểm tra lại sau khi thiết bị đã được hiệu chuẩn.

B.3.2 Mẫu chuẩn

Phải chuẩn bị một mẫu chuẩn có chiều dài thích hợp từ một chai có đường kính tương tự và phạm vi chiều dày thành, vật liệu có đặc tính âm thanh tương tự và độ nhẵn bề mặt tương tự như chai được kiểm. Mẫu chuẩn không được có những chỗ gián đoạn có thể cản trở việc phát hiện các rãnh chuẩn.

Các rãnh chuẩn theo chiều dọc và chiều ngang phải được gia công trên bề mặt trong và bề mặt ngoài của mẫu chuẩn. Các rãnh phải được tách biệt nhau sao cho có thể nhận ra mỗi rãnh một cách rõ ràng.

Kích thước và hình dạng của rãnh có tầm quan trọng quyết định đối với việc điều chỉnh thiết bị (xem hình B.2 và B.3.

- chiều dài của các rãnh (E) không được lớn hơn 50 mm;

- chiều rộng (W) không được lớn hơn hai lần chiều sâu danh nghĩa (T). Tuy nhiên khi điều kiện này không được đáp ứng thì có thể chấp nhận chiều rộng lớn nhất của rãnh là 1.0 mm;

- chiều sâu của các rãnh (T) phải là 5% ± 0,75% chiều dày thành danh nghĩa (S) với giá trị nhỏ nhất là 0,2 mm và giá trị lớn nhất là 1,0 mm. Trên toàn bộ chiều dài của rãnh. Cho phép có đoạn thoát giao tại mỗi đầu rãnh;

- rãnh phải được làm sắc cạnh tại chỗ giao nhau giữa rãnh vá bề mặt thành chai. Mặt cắt ngang của rãnh phải là hình chữ nhật trừ khi sử dụng phương pháp gia công tia lửa điện thi đáy rãnh sẽ lượn tròn:

- hình dạng và kích thưác của rãnh phải được chứng minh bằng phương pháp thích hợp.

B.3.3. Hiệu chuẩn thiết bị

Khi sử dụng mẫu thử qui định trong B.3.2, thiết bị phải được điều chỉnh để chỉ báo rõ ràng các rãnh trên bề mặt trong và ngoài. Biên độ của các chỉ báo phải càng gần bằng nhau càng tốt. Chỉ báo có biên độ nhỏ nhất phải được sử dụng làm mức loại bỏ và dùng cho các thiết bị chỉnh đặt hình, âm thanh, thiết bị ghi hoặc chọn lọc. Thiết bị phải được hiệu chuẩn với mẫu chuẩn hoặc đầu dò, hoặc cả hai chuyển động theo cùng một cách, cùng một chiều và ở cùng một tốc độ như khi kiểm tra chai. Tất cả các thiết bị nghe, nhìn, ghi hoặc chọn lọc phải vận hành tốt ở tốc độ thử.

CHÚ DẪN:

1. Rãnh chuẩn bên ngoài

2. Rãnh chuẩn bên trong

CHÚ THÍCH: T ≤ (5 ± 0,75) % S nhưng ≤ 1 mm và ≥ 0,2 mm; W ≤ 2T, nhưng nếu không thể thực hiện được thì ≤ 1 mm; E ≤ 50 mm.

Hình B.1 - Kết cấu và kích thước của các rãnh chuẩn dùng cho các khuyết tật dọc

B.4. Đo chiều dày thành chai

Nếu không thực hiện được việc đo chiều dày thành chai trong giai đoạn sản xuất thì cần kiểm tra 100 % phần hình trụ tròn của chai để bảo đảm cho chiều dày thành chai không nhỏ hơn giá trị nhỏ nhất có bảo đảm.

CHÚ THÍCH: T ≤ (5 ± 0,75) % S nhưng ≤ 1 mm và ≥ 0,2 mm; W ≤ 2T, nhưng nếu không thể thực hiện được thì ≤ 1 mm; E ≤ 50 mm

Hình B.2 - Sơ đồ của các rãnh chuẩn

B.5. Giải thích các kết quả

Các chai có chỉ báo bằng hoặc lớn hơn chỉ báo thấp nhất từ các rãnh chuẩn phải, được loại ra. Các khuyết tật bề mặt có thể được loại bỏ, sau khi loại bỏ khuyết tật, các chai phải được đưa lại để kiểm tra siêu âm và đo chiều dày thành.

Các chai có chiều dày thành nhỏ hơn chiều dày nhỏ nhất cho phép phải được loại bỏ.

B.6. Cấp giấy chứng nhận

Nhà chế tạo chai phải cấp giấy chứng nhận kiểm tra siêu âm.

Mỗi chai đã vượt qua kiểm tra siêu âm phù hợp với yêu cầu này phải được đóng nhãn với ký hiệu “UT”.

 

PHỤ LỤC C

(tham khảo)

Giấy chứng nhận phê duyệt kiểu

Phụ lục này đưa ra ví dụ về mẫu giấy chứng nhận phê duyệt kiểu. Có thể dùng các mẫu khác.

GIẤY CHỨNG NHẬN PHÊ DUYỆT KIỂU

Cơ quan cấp giấy chứng nhận …………………………………………………………………………..

(cơ quan kiểm tra có thẩm quyển)

Áp dụng tiêu chuẩn TCVN 7388- 3 : 2004 (ISO 9809-3 : 2000) ……………………………………..

Sản phẩm được cấp giấy chứng nhận

CHAI CHỨA KHÍ BẰNG THÉP KHÔNG HÀN

Phê duyệt N° ……………………………………. Ngày ……………………………………………….

Kiểu chai ………………………………………………………………………………………………….

[Mô tả họ chai (bản vẽ N_o đã được phê duyệt kiểu]

p_h …………....bar D_min ....................mm D_max ………………… mm á …………………………….mm

Hình dạng đáy chai ………………………………… b ………………………………….. mm

L_min ……………….. mm L_max ……………mm        V_min ………………..l       V_max …………………l

Vật liệu và xử lý nhiệt ………………………………………………………………………………..

Vật liệu và đặc tính: Vật liệu ………………..R_e ………………………. MPa              R_g ………..MPa

Nhà chế tạo hoặc đại lý ............................................................................................................

(Tên, địa chỉ của nhà chế tạo hoặc đại lý)

…………………………………………………………………………………………………………..

Tất cả các thông tin có thể nhận được từ  …………………………………………………………

(Tên và địa chỉ của cơ quan chứng nhận)

…………………………………………………………………………………………………………..

Ngày ……………………………………………. Địa điểm ……………………………………………

…………………………………………………………………………………………………………..

 

Chữ ký của cơ quan kiểm tra

 

PHỤ LỤC D

(tham khảo)

Giấy chứng nhận

Phụ lục này đưa ra ví dụ về mẫu giấy chứng nhận. Có thể sử dụng các mẫu khác.

Giấy chứng nhận chai thép không hàn No ………..

Hàng gửi đi ………… chai gồm có …….. lô thử đã được kiểm tra và thử nghiệm về…………… phù hợp với TCVN 7388-3 : 2004 (ISO 9809-3 : 2000).

(ký hiệu hoặc loại khí) …………………………………………………………………………………….

Số loạt của nhà máy sản xuất No …………………. đến ……………………………………………..

Số loạt của chủ sở hữu No: (2) ……………………. đến ……………………………………………..

Nhà sản xuất …………………………………  Đơn hàng sản xuất No ………………………………

Địa chỉ  ……………………………………………………………………………………………………..

Quốc gia …………………………………… Ngày ………………………………………………………

Chủ sử hữu/ khách háng (1): ……………………… Đơn mua hàng No …………………………….

Địa chỉ  ……………………………………………………………………………………………………..

Quốc gia …………………………………… Ngày ………………………………………………………

DỮ LIỆU KỸ THUẬT

Dung tích:                     danh nghĩa (1)   I chiều dài danh nghĩa                mm

nhỏ nhất (1)       I (không có nắp và van)

Áp suất thử ph ……………….. bar          Đường kính ngoài D …………………… mm

Áp suất làm việc (1)15 ⁰C ……bar           Chiều dày thành nhỏ nhất a: ………….. mm

Nẹp đáy max (1) ………………kg           Bản vẽ No …………………………………..

Vật liệu:

% phần tích qui định	C %	Si %	Mn %	P %	S %	Cr %	Mo %	Ni %
max
min

Xử lý nhiệt

Dấu ghi nhãn: (3)

…………………….                                 ………………………………………

Ngày                                                    Nhà sản xuất

(1) Bỏ đi khi cần thiết

(2) Nếu khách hàng yêu cầu

(3) Được trích dẫn hoặc bản vẽ kèm theo.

 

THỬ CHẤP NHẬN

1. Các số đo được lấy trên một chai đại diện của lô (1)

Thử nghiệm No hoặc lô No hoặc chai No	Bao gồm các loạt No ………. đến …………..	Dung tích nước I	Khối lượng rỗng kg	Chiều dày nhỏ nhất đo được (mm)
				Thành	Đáy

2 Thử cơ tính (1)

		Thử kéo			Độ cứng	Thử va chạm Charpy		Thử uốn ép nóng hoặc ép mỏng vòng
Thử nghiệm No	Mẻ đúc No	Giới hạn chảy Rea MPa	Độ bền kéo Rm MPa	Độ giãn dài A %		°C Hướng:
						Trung bình J/cm2	Min J/cm2
Min

Chứng nhận các chai được cấp giấy chứng nhận này đã đạt được thử thuỷ lực và tất cả các thử nghiệm khác theo yêu cầu của điều 10 TCVN 7388- 3 : 2004 (ISO 9808-3 : 2000) và chúng hoàn toàn phù hợp với tiêu chuẩn này.

Nhận xét đặc biệt ………………………………………………………………………………………….

……………………………………………………………………………………………………………….

……………………………………………………………………………………………………………….

Thay mặt: …………………………………………………………………………………………………..

……………………………………………………………………………………………………………….

……………………………………………………………………………………………………………….

 

(1) Không cần phải điền các số liệu vào bảng nếu có báo cáo thử kèm theo.

 

THƯ MỤC

[1] ISO 4705 : 1983. Refillable seamless steel gas cylinders. (Chai chứa khí bằng thép không hàn có thể nạp lại được).

[2] TCVN 6872 : 2001 (ISO 11117: 1998), Chai chứa khí - Mũ bảo vệ van và vỏ bảo vệ van cho các chai chứa khí công nghiệp và y tế - Thiết kế, kết cấu và thử nghiệm.

[3] TCVN 7166 : 2002 (ISO 11191 : 1997), Chai chứa khí - Ren côn 25 E để nối van vào chai chứa khí - Ca líp nghiệm thu.

[4] TCVN 7389 : 2004 (ISO 13341 : 1997), Chai chứa khí di động - Lắp van vào chai chứa khí.