Close

Tin tức

Tháng Sáu 20, 2019

Thiết bị an toàn chống quá áp – phần 1: van an toàn – Phần 4

7.3.3.3. Van có độ nâng hạn chế

Đối với các van có độ nâng hạn chế, có thể xác định lưu lượng ở độ nâng hạn chế ngay sau các phép thử để xác định đặc tính dòng chảy ở độ nâng đầy đủ hoặc có thể xác định sau đó.

Trong trường hợp độ nâng hạn chế hoặc các van có đặc tính mở theo tỷ lệ thì phải lập một đường cong liên hệ giữa hệ số xả và độ nâng của van.

7.3.3.4. Giá trị áp suất thử

Các phép thử dòng chảy trên một van có lắp lò xo phải được thực hiện ở áp suất chỉnh đặt cộng với độ quá áp như đã sử dụng để xác định đặc tính làm việc với áp suất ngược của khí quyển.

Khi van được thử không có lò xo và một cữ chặn hình trình được lắp như trong 7.3.3.1, áp suất thử có thể giảm xuống tới giá trị mà tỷ số giữa áp suất ngược tuyệt đối và áp suất xả tuyệt đối nhỏ hơn 0,25. Sau đó, phải thực hiện các phép thử ở ba tỷ số áp suất khác nhau nhỏ hơn 0,25 với áp suất ngược khí quyển.

Đối với các môi chất nén được, tỷ số giữa áp suất ngược tuyệt đối và áp suất xả tuyệt đối vượt quá giá trị 0,25 thì hệ số xả có thể phụ thuộc ở mức độ lớn vào tỷ số này. Khi đó các phép thử phải được tiến hành ở các tỷ số áp suất 0,25 và tỷ số áp suất lớn nhất yêu cầu để nhân được các đường cong hoặc các bảng liên hệ giữa hệ số xả và tỷ số giữa áp suất ngược tuyệt đối và áp suất xả tuyệt đối, đường cong này có thể được mở rộng để bao hàm các phép thử với các tỷ số áp suất nhỏ hơn 0,25.

Phải sử dụng đường cong này để xác lập hệ số xả ở bất cứ áp suất chỉnh đặt và độ quá áp nào, nó cũng được sử dụng để xác lập hệ số xả trong các điều kiện áp suất ngược.

7.3.3.5. Dung sai chấp nhận cả phép thử dòng chảy

Trong tất cả các phương pháp đã mô tả về thử đặc tính của dòng chảy, tất cả các kết quả cuối cùng phải có sai lệch trong khoảng ± 5 % giá trị trung bình cộng.

Khi không đạt được các dung sai này trong thử nghiệm để lập ra đường cong quan hệ giữa hệ số xả và tỷ số giữa áp suất ngược tuyệt đối và áp suất xả tuyệt đối lớn hơn 0,25 thì phải chấp nhận đường cong minh họa quan hệ giữa hệ số xả thấp nhất và tỷ số này cho phạm vi các van được thử.

7.3.4. Điều chỉnh trong quá trình thử

Không được điều chỉnh van trong quá trình thử nghiệm. Theo sau bất cứ thay đổi hoặc sai lệch nào trong các điều kiện thử phải có một khoảng thời gian thích hợp để cho phép tốc độ dòng chảy, nhiệt độ và áp suất đạt tới trạng thái ổn định trước khi lấy số liệu chỉ thị.

7.3.5. Hồ sơ và kết quả thử

Hồ sơ thử phải bao gồm tất cả các quan sát, các phép đo, các số chỉ thị của dụng cụ và các biên bản hiệu chuẩn dụng cụ (nếu có yêu cầu) đối với mục tiêu của các phép thử. Hồ sơ thử ban đầu phải do cơ sở tiến hành các thử nghiệm lưu giữ. Bản sao của tất cả các biên bản thử phải được cung cấp cho mỗi bên có liên quan đến các phép thử. Các sửa chữa và các giá trị được sửa chữa phải được đưa vào biên bản thử.

Nhà sản xuất hoặc đại diện của nhà sản xuất phải lưu giữ bản sao của các biên bản thử và các phần bổ sung của các biên bản thử trong thời gian mười năm sau khi van an toàn cuối cùng đã được sản xuất.

7.3.6. Thiết bị thử dòng chảy

Thiết bị thử phải được thiết kế và vận hành sao cho các số đo lưu lượng khí thử dòng chảy thực phải có độ chính xác trong khoảng ± 2 %.

7.4. Xác định hệ số xả

Để xác định hệ số xả Kd, xem 8.1.

7.5. Chứng nhận hệ số xả

Hệ số điều chỉnh xả được chứng nhận Kd của van an toàn không được lớn hơn 90 % hệ số xả Kd được xác định bởi phép thử.

Kdr = 0,9 Kd

Không thể sử dụng hệ số xả hoặc hệ số điều chỉnh xả được chứng nhận để tính toán lưu lượng ở độ quá áp thấp hơn độ quá áp tại đó đã thực hiện các phép thử để xác định đặc tính lưu lượng (xem 7.3), mặc dù chúng có thể được sử dụng để tính toán lưu lượng ở bất cứ độ quá áp nào cao hơn.

8. Xác định tính năng của van an toàn

8.1. Xác định hệ số xả

Hệ số Kd được tính toán như sau:

8.2. Dòng chảy tới hạn và dưới tới hạn

Lưu lượng dòng chảy của khí hoặc hơi nước đi qua một lỗ, ví dụ như diện tích mặt cắt ngang dòng chảy của một van an toàn tăng lên khi áp suất ở cuối dòng chảy giảm đi tới áp suất tới hạn, cho đến khi đạt được dòng chảy tới hạn. Nếu tiếp tục giảm áp suất ở cuối dòng chảy thì lưu lượng sẽ không tăng lên nữa.

Dòng chảy tới hạn xảy ra khi:

và dòng chảy dưới tới hạn xảy ra khi:

8.3. Lưu lượng xả ở dòng chảy tới hạn

8.3.1. Lưu lượng xả đối với hơi nước

CHÚ THÍCH 1: 0,2883 =

Giá trị này áp dụng cho hơi nước quá nhiệt và hơi nước bão hòa khô. Hơi nước bão hòa khô ở đây là hơi nước có độ khô tối thiểu 98 %, trong đó C là một hàm số của mũ đẳng entropi ở điều kiện xả.

CHÚ THÍCH 2: 3,948 =

Giá trị k được dùng để xác định C phải dựa trên các điều kiện dòng chảy thực tại cửa vào van an toàn và phải được xác định theo Bảng 1 trong TCVN 7915-7.

8.3.2. Lưu lượng xả cho khí bất kỳ trong điều kiện dòng chảy tới hạn

8.5. Lưu lượng xả cho chất lỏng không bốc cháy dùng làm môi chất thử trong vùng chảy rối ở đó số Reynolds Ro bằng hoặc lớn hơn 80000.

CHÚ THÍCH: 1,61 =

9. Xác định cỡ kích thước của các van an toàn

9.1. Qui định chung

Không cho phép tính toán lưu lượng ở độ quá áp thấp hơn độ quá áp tại đó thực hiện các phép thử để xác định đặc tính của dòng chảy, nhưng cho phép tính toán lưu lượng ở bất cứ độ quá áp nào cao hơn (xem 7.5).

Các van có hệ số điều chỉnh xả được chứng nhận được xác lập trên dòng tới hạn ở áp suất ngược thử có thể không có cùng một hệ số điều chỉnh xả được chứng nhận ở áp suất ngược cao hơn, xem 7.3.3.4.

9.2. Van để xả khí hoặc hơi

Không có sự phân biệt giữa các chất dưới tên gọi chung là hơi; thuật ngữ “khí” được dùng để mô tả cả khí và hơi;

Để tính toán lưu lượng cho bất cứ khí nào, phải giả thiết diện tích và hệ số xả là không đổi và phải sử dụng các phương trình cho trong Điều 8.

9.3. Tính toán lưu lượng

CHÚ THÍCH 1: Phương trình được áp dụng phụ thuộc vào môi chất được xả.

CHÚ THÍCH 2: Xem tính toán trong Phụ lục A.

9.3.1. Tính toán lưu lượng cho hơi nước (bão hòa hoặc quá nhiệt) ở dòng chảy tới hạn

1-1

9.3.2. Tính toán lưu lượng cho hơi nước ẩm

Phương trình sau đây chỉ áp dụng cho hơi nước ẩm đồng nhất có độ khô 90 % và cao hơn

2-1

9.3.3. Tính toán lưu lượng đối với các môi chất khí

9.3.3.1. Tính toán lưu lượng đối với các môi chất khí ở dòng chảy tới hạn

3-1

9.3.3.2. Tính toán lưu lượng đối với các môi chất khí ở dòng chảy dưới tới hạn

4

Xem phương trình trong 8.4 và Bảng 3 của TCVN 7915-7.

9.3.4. Tính toán lưu lượng đối với chất lỏng

5

10. Ghi nhãn và niêm phong

10.1. Ghi nhãn trên vỏ của van an toàn

Việc ghi nhãn trên vỏ của van an toàn có thể là nhãn được ghi ngay trên thân van hoặc nhãn được ghi trên một tấm nhãn được kẹp chặt chắc chắn trên thân van. Thông tin tối thiểu sau đây phải được ghi nhãn trên tất cả các van:

a) ký hiệu cỡ kích thước (cửa vào), ví dụ DN xxx;

b) ký hiệu vật liệu của thân van;

c) tên hoặc nhãn hiệu của nhà sản xuất;

d) một mũi tên chỉ chiều của dòng chảy ở chỗ các đầu nối vào và ra có cùng một kích thước hoặc cùng một áp suất danh định.

10.2. Ghi nhãn trên tấm biển nhận dạng

Thông tin sau đây phải được ghi trên tấm biển nhận dạng được kẹp chặt chắc chắn với van an toàn:

a) áp suất chỉnh đặt, tính bằng bar theo áp kế;

b) số hiệu của tiêu chuẩn này (TCVN 7915-1);

c) tham chiếu kiểu của nhà sản xuất;

d) hệ số điều chỉnh xả được chứng nhận và chỉ thị môi chất chuẩn:

“G” đối với khí, “S” đối với hơi nước và “L” đối với chất lỏng;

CHÚ THÍCH: Ký hiệu môi chất có thể được đặt trước hoặc sau hệ số điều chỉnh xả được chứng nhận, ví dụ G – 0,815.

e) diện tích dòng chảy, tính bằng milimét vuông;

f) giá trị nhỏ nhất của độ nâng, tính bằng milimét, và độ quá áp tương ứng được biểu thị, ví dụ, bằng tỷ lệ phần trăm của áp suất chỉnh đặt.

10.3. Niêm phong van an toàn

Tất cả các điều chỉnh bên ngoài phải được niêm phong.

 

PHỤ LỤC A

(tham khảo)

CÁC VÍ DỤ VỀ TÍNH TOÁN CỠ KÍCH THƯỚC CHO CÁC MÔI CHẤT KHÁC NHAU

CHÚ THÍCH: Các ký hiệu và đơn vị theo Điều 4.

A.1. Tính toán lưu lượng đối với các môi trường khí ở dòng chảy tới hạn (xem 9.3.3.1)

VÍ DỤ 1: Tính toán diện tích dòng chảy của một van an toàn được dùng trên bình chứa khí nitơ, có áp suất lớn nhất cho phép, PS là 55 bar theo áp kế.

Hệ số điều chỉnh xả được chứng nhận của van an toàn (Kdr) ở độ quá áp 10 % = 0,87.

Khối lượng phân tử của khí [ M ]                                                = 28,02

Số mũ đẳng entropi của khí [ k ]                                    = 1,40

Nhiệt độ xả của khí                                                        = 20 oC

Lưu lượng yêu cầu của khí [ Qm ]                                   = 18000 kg/h

Áp suất chỉnh đặt                                                          = 55 bar

Áp suất ngược                                                              áp suất khí quyển

To = 20 + 273 = 293 K

Po = [55 x 1,1] + 1 = 61,5 bar (abs)

Từ dòng chảy là tới hạn

Diện tích yêu cầu, A =

C = 3,948

Hệ số nén có thể được đánh giá từ các dữ liệu được công bố.

Các tính toán có liên quan như sau:

Áp suất qui đổi, pr =

trong đó:

pc  là áp suất tới hạn = 33,94 bar (abs) (từ sổ tay nhiệt động lực học).

Nhiệt độ qui đổi, Tr =

trong đó

Tc là nhiệt độ tới hạn = 126,05 K (trừ sổ tay nhiệt động lực học).

pr  = 61,5/33,94 = 1,81

Tr = 293/126,05 = 2,32

Z = 0,975 (từ Hình 1 của TCVN 7915-7)

A =

VÍ DỤ 2: Khi Kdr­ được chứng nhận ở độ quá áp 5 % và độ quá áp xả giữ ở 10 % như trong ví dụ 1.

Tính toán diện tích dòng chảy của một van an toàn được dùng trên một bình chứa khí nitơ có áp suất lớn nhất cho phép PS là 55 bar theo áp kế.

Hệ số điều chỉnh xả được chứng nhận của van an toàn [Kdr] ở độ quá áp 5 % = 0,87.

Khối lượng phân tử của khí [ M ]                                                = 28,02

Số mũ đẳng entropi của khí [ k ]                                    = 1,40

Nhiệt độ xả của khí                                                        = 20 oC

Lưu lượng yêu cầu của khí [ Qm ]                                   = 18000 kg/h

Áp suất chỉnh đặt                                                          = 55 bar

Áp suất ngược                                                              áp suất khí quyển

To = 20 + 273 = 293 K

Po = [55 x 1,1] + 1 = 61,5 bar (abs)

Từ dòng chảy là tới hạn

Diện tích yêu cầu, A =

C = 3,948

Hệ số nén có thể được đánh giá từ các dữ liệu được công bố. Các tính toán có liên quan như sau:

Áp suất qui đổi, pr =

trong đó:

pc  là áp suất tới hạn = 33,94 bar (abs) (từ sổ tay nhiệt động lực học).

Nhiệt độ qui đổi, Tr =

trong đó

Tc là nhiệt độ tới hạn = 126,05 K (trừ sổ tay nhiệt động lực học).

pr  = 61,5/33,94 = 1,81

Tr = 293/126,05 = 2,32

Z = 0,975 (từ Hình 1 của TCVN 7915-7)

Xem tiếp: Thiết bị an toàn chống quá áp – phần 1: van an toàn – Phần 5

Xem lại: Thiết bị an toàn chống quá áp – phần 1: van an toàn – Phần 3

Sưu tầm và biên soạn bởi: https://inoxmen.com/

Mở Chat
1
Close chat
Xin chào! Cảm ơn bạn đã ghé thăm website. Hãy nhấn nút Bắt đầu để được trò chuyện với nhân viên hỗ trợ.

Bắt đầu

error: Content is protected !!
Click để liên hệ