TCVN 6104-2:2015 - Phần 1

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 6104-2:2015

ISO 5149-2:2014

HỆ THỐNG LẠNH VÀ BƠM NHIỆT - YÊU CẦU VỀ AN TOÀN VÀ MÔI TRƯỜNG - PHẦN 2: THIẾT KẾ, XÂY DỰNG, THỬ NGHIỆM, GHI NHÃN VÀ LẬP TÀI LIỆU

Refrigerating systems and heat pumps -- Safety and environmental requirements - Part 2: Design, construction, testing, marking and documentation

Lời nói đầu

Bộ tiêu chuẩn TCVN 6104-1:2015, TCVN 6104-2:2015, TCVN 6104-3:2015 va TCVN 6104-4:2015 thay thế cho TCVN 6104:1996 (ISO 5149:1993).

TCVN 6104-2:2015 hoàn toàn tương đương với ISO 5149-2:2014.

TCVN 6104-2:2015 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC 86 Máy lạnh và điều hòa không khí biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

Bộ TCVN 6104 (ISO 5149) Hệ thống lạnh và bơm nhiệt - Yêu cầu về an toàn và môi trường bao gồm các phần sau:

- TCVN 6104-1:2015 (ISO 5149-1:2014) Phần 1: Định nghĩa, phân loại và tiêu chí lựa chọn;

- TCVN 6104-2:2015 (ISO 5149-2:2014) Phần 2: Thiết kế, xây dựng, thử nghiệm, ghi nhãn và lập tài liệu;

- TCVN 6104-3:2015 (ISO 5149-3:2014) Phần 3: Địa điểm lắp đặt;

- TCVN 6104-4:2015 (ISO 5149-4:2014) Phần 4: Vận hành, bảo dưỡng, sửa chữa và phục hồi.

HỆ THỐNG LẠNH VÀ BƠM NHIỆT - YÊU CẦU VỀ AN TOÀN VÀ MÔI TRƯỜNG - PHẦN 2: THIẾT KẾ, XÂY DỰNG, THỬ NGHIỆM, GHI NHÃN VÀ LẬP TÀI LIỆU

Refrigerating systems and heat pumps - Safety and environmental requirements - Part 2: Design, construction, testing, marking and documentation

1. Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này áp dụng cho thiết kế, xây dựng và lắp đặt các hệ thống lạnh, bao gồm cả đường ống các bộ phận cấu thành, vật liệu và thiết bị phụ được liên kết trực tiếp với các hệ thống không được bao gồm trong TCVN 6104-1 (ISO 5149-1), TCVN 6104-3 (ISO 5149-3) hoặc TCVN 6104-4 (ISO 5149-4).

Tiêu chuẩn này cũng quy định các yêu cầu về thử nghiệm, đưa vào vận hành, ghi nhãn và lập tài liệu. Các yêu cầu về các mạch truyền nhiệt thứ cấp không được bao gồm ngoại trừ các thiết bị an toàn gắn liền với hệ thống lạnh.

Tiêu chuẩn này áp dụng cho các hệ thống lạnh mới, mở rộng hoặc cải biến các hệ thống hiện có và các hệ thống đã sử dụng, được chuyển tới và được vận hành ở một địa điểm khác.

Tiêu chuẩn này áp dụng cho:

a) Các hệ thống lạnh cố định hoặc di động thuộc tất cả các cỡ kích thước bao gồm cả các bơm nhiệt;

b) Các hệ thống làm lạnh và sưởi thứ cấp;

c) Vị trí đặt các hệ thống lạnh;

d) Các chi tiết được thay thế và các bộ phận được bổ sung sau khi chấp nhận tiêu chuẩn này nếu chúng không giống nhau về chức năng và công suất.

Tiêu chuẩn này không bao gồm "máy điều hòa không khí của ôtô" và không áp dụng cho các hàng hóa được bảo quản, về mặt hư hỏng hoặc nhiễm bẩn, nhưng cũng áp dụng cho trường hợp chuyển đổi một hệ thống sang sử dụng môi chất lạnh khác.

2. Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau rất cần thiết cho áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn có ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi.

TCVN 5699-2-24 (IEC 60335-2-24), Thiết bị điện gia dụng và thiết bị điện tương tự - An toàn - Phần 2-24: Yêu cầu cụ thể đối với tủ lạnh, tủ làm kem và làm nước đá;

TCVN 5699-2-40 (IEC 60335-2-40), An toàn của các thiết bị điện gia dụng và các thiết bị điện tương tự - Phần 2-40: Yêu cầu cụ thể đối với bơm nhiệt, máy điều hòa không khí và máy hút ẩm;

TCVN 5699-2-89 (IEC 60335-2-89), Thiết bị điện gia dụng và thiết bị điện tương tự - An toàn - Phần 2-89: Yêu cầu cụ thể đối với các thiết bị lạnh thương mại có khối làm lạnh hoặc máy nén lắp liền hoặc lắp rời;

TCVN 6104-1 (ISO 5149-1), Hệ thống lạnh và bơm nhiệt - Yêu cầu về an toàn và môi trường - Phần 1: Định nghĩa, phân loại và tiêu chí lựa chọn;

TCVN 6104-4 (ISO 5149-4), Hệ thống lạnh và bơm nhiệt - Yêu cầu về an toàn và môi trường - Phần 4: Vận hành, bảo dưỡng, sửa chữa và phục hồi;

TCVN 6739:2015 (ISO 817:2014), Môi chất lạnh - Ký hiệu và phân loại về an toàn;

TCVN 7915-1 (ISO 4126-1), Thiết bị an toàn chống quá áp - Phần 1: Van an toàn;

TCVN 7915-2 (ISO 4126-2), Thiết bị an toàn chống quá áp - Phần 2: Đĩa nổ;

ISO 6708, Pipework components - Definition and selection of DN (nominal size) (Các bộ phận của đường ống - Định nghĩa và lựa chọn DN (cỡ kích thước danh nghĩa));

TCVN 11277 (ISO 14903), Hệ thống lạnh và bơm nhiệt - Đánh giá độ kín của các bộ phận và mối nối;

ISO 7010:2011, Graphical symbols - Safety colours and safety signs - Registered safety signs (Ký hiệu trên hình vẽ - Màu an toàn và dấu hiệu an toàn - Dấu hiệu an toàn được đăng ký);

ISO 12100, Safety of machinery - General principles for design - Risk assessment and risk reductior) (An toàn máy - Nguyên tắc chung cho thiết kế - Đánh giá rủi ro và giảm rủi ro);

IEC 60204-1, Safety of machinery - Electrical equipment of machines - Part 1: General requirements (An toàn máy - Thiết bị điện của máy - Phần 1: yêu cầu chung);

IEC 60730-2-6, Automatic electrical controls for household and similar use - Part 2-6: Particular requirements for automatic electrical pressure sensing controls including mechanical requirements (Điều khiển điện tự động cho thiết bị gia dụng và tương tự - Phần 2-6: Yêu cầu riêng cho các điều khiển điện tự động bằng cảm biến áp suất bao gồm cả các yêu cầu về cơ khí).

3. Thuật ngữ và định nghĩa

Tiêu chuẩn này áp dụng các thuật ngữ và định nghĩa được cho trong TCVN 6104-1 (ISO 5149-1).

4. Yêu cầu đối với các bộ phận và đường ống

4.1. Yêu cầu chung

Các thiết bị hoặc hệ thống lạnh được thiết kế theo các tiêu chuẩn sản phẩm như TCVN 5699-2-24 (IEC 60335-2-24) hoặc TCVN 5699-2-89 (IEC 60335-2-69) được cho là tuân theo tiêu chuẩn này.

TCVN 5699-2-40 (IEC 50335-2-40) yêu cầu các thiết bị tuân theo các yêu cầu của tiêu chuẩn này về độ bền cơ học. Về tất cả các mặt khác, các thiết bị được thiết kế theo TCVN 5699-2-40 (IEC 60335-2-40) được cho là tuân theo tiêu chuẩn này. Các bộ phận và đường ống phải tuân theo các tiêu chuẩn hoặc các yêu cầu có liên quan như đã chỉ dẫn trong Bảng 1. Các bộ phận không được nêu trong Bảng 1 phải tuân theo các tiêu chuẩn hoặc quy định liên quan. Đối với các bộ phận không được liệt kê trong Bảng 1 hoặc không được quy định bởi các tiêu chuẩn hoặc quy định, phải áp dụng các yêu cầu của 4.2 đến 4.5.

Các yêu cầu của cấp 2 phải được áp dụng cho cấp 2L trừ khi có các điều khoản riêng được cho trong tiêu chuẩn này.

Bảng 1 - Yêu cầu cho các bộ phận và đường ống

Nếu bộ phận chứa các linh kiện điện và nếu tiêu chuẩn của bộ phận không đề cập đến an toàn về điện thì bộ phận đó phải đáp ứng các yêu cầu của TCVN 5699-2-40 (IEC 60335-2-40), TCVN 5699-2-24 (IEC 60335-2-24) hoặc IEC 60204-1.

4.2. Yêu cầu riêng cho các bộ phận riêng biệt

4.2.1. Mối nối đường ống

Các mối nối phải được thiết kế sao cho không bị hư hỏng do quá trình đóng băng nước trên mặt ngoài. Các mối nối phải thích hợp đối với vật liệu của ống và đường ống, áp suất, nhiệt độ và lưu chất.

Các ống có lớp phủ (ví dụ, được mạ kẽm) không được đưa vào hàn trừ khi các lớp phủ đã được loại bỏ hoàn toàn khỏi vùng mối nối. Các mối nối hàn phải được bảo vệ thích hợp.

4.2.2. Van cách ly

Các van được sử dụng để cách ly phải ngăn được dòng chảy khi được đóng kín.

4.3. Vật liệu

4.3.1. Gang và gang dẻo

Gang và gang dẻo chỉ được sử dụng khi thích hợp với ứng dụng riêng phù hợp với các yêu cầu của tiêu chuẩn này.

CHÚ THÍCH 1: Vì một số mác gang là gang giòn cho nên việc ứng dụng các mác gang này phụ thuộc vào nhiệt độ/ứng suất/các xem xét về thiết kế.

CHÚ THÍCH 2: Gang dẻo có hai sự phân loại chung với nhiều mác khác nhau trong mỗi loại. Các mác gang này có thể có các cơ tính rất khác nhau.

4.3.2. Thép, thép đúc, thép cacbon và thép hợp kim thấp

Có thể sử dụng thép, thép đúc, thép cacbon và thép hợp kim thấp cho tất cả các bộ phận chứa môi chất lạnh cũng như cho các mạch chứa chất tải nhiệt. Khi có sự kết hợp của các nhiệt độ thấp và áp suất cao và/hoặc khi có các mối nguy hiểm về ăn món và/hoặc có sự hiện diện của các ứng suất nhiệt thì phải sử dụng thép có đủ độ bền chịu va đập, phải chú ý đến chiều dày, nhiệt độ làm việc thấp nhất và các tính chất hàn của vật liệu.

CHÚ THÍCH: Hướng dẫn về sự hình thành vết nứt do ăn mòn có ứng suất trong các bình chứa bằng mép cacbon được cho trong G.3.

4.3.3. Thép hợp kim cao

Có thể cần phải sử dụng thép hợp kim cao khi có sự kết hợp của các nhiệt độ thấp và áp suất cao và/hoặc khi có sự hiện diện của các mối nguy hiểm về ăn mòn và/hoặc ứng suất nhiệt. Phải có đủ độ bền chịu va đập cho các chế độ làm việc riêng và vật liệu phải thích hợp cho hàn, nếu có yêu cầu.

4.3.4. Thép không gỉ

Khi sử dụng thép không gỉ, phải chú ý đảm bảo cho mác thép không gỉ tương hợp với các lưu chất của quá trình và các tạp chất có thể có của môi trường, ví dụ natri clorua (NaCI) axit sunfuaric (H₂SO₄).

4.3.5. Đồng và hợp kim đồng

Đồng tiếp xúc với các môi chất lạnh phải là đồng không chứa oxy hoặc được khử oxy.

Không được sử dụng đồng và hợp kim đồng có tỷ lệ phần trăm đồng cao cho các bộ phận chứa amoniac trừ khi chúng đã có tính tương hợp được xác lập.

CHÚ THÍCH: Hướng dẫn về sự hình thành vết nứt do ăn mòn có ứng suất trong các ống đồng được cho trong G.2.

4.3.6. Nhôm và các hợp kim nhôm

Nhôm dùng làm đệm kín để sử dụng với amoniac phải có độ tinh khiết tối thiểu là 99,5%. Không được sử dụng các hợp kim nhôm chứa nhiều hơn 2% magiê với các môi chất lạnh halogen trừ khi chúng đã có tính tương hợp được xác lập.

Không được sử dụng nhôm và các hợp kim nhôm để tiếp xúc với methyl clorua (CH₃CI).

CHÚ THÍCH: Có thể sử dụng nhôm và các hợp kim nhôm trong bất cứ bộ phận nào của mạch môi chất lạnh với điều kiện là chúng có đủ độ bền và tương hợp với các môi chất lạnh và các chất bôi trơn được sử dụng.

4.3.7. Magiê và các hợp kim magiê

Không được sử dụng magiê và các hợp kim magiê trừ khi tính tương hợp của chúng với các môi chất lạnh đã được xác lập trước.

4.3.8. Kẽm và các hợp kim kẽm

Không được sử dụng kẽm để tiếp xúc liên tục với các môi chất lạnh dạng amoniăc và methyl clorua (CH₃CI). Cho phép có lớp phủ kẽm bên ngoài của các bộ phận.

Cho phép mạ kẽm điện phân các bộ phận của hệ thống lạnh.

4.3.9. Hợp kim hàn vảy mềm

Không được sử dụng các hợp kim hàn vảy mềm ngoài trừ các mục đích riêng.

4.3.10. Hợp kim hàn vảy cứng

Không được sử dụng các hợp kim hàn vảy cứng (hàn đồng) trừ khi tính tương hợp của chúng với các môi chất lạnh và các chất bôi trơn đã được xác lập trước.

4.3.11. Thiếc và các hợp kim chì thiếc

Thiếc và các hợp kim chì thiếc có thể bị ăn mòn bởi các môi chất lạnh halogen và không được sử dụng trừ khi tính tương hợp của chúng đã được xác lập trước.

CHÚ THÍCH: Có thể sử dụng các hợp kim antimon chì không chứa đồng và hợp kim chì thiếc không chứa đồng cho các đế van.

4.3.12. Vật liệu làm đệm kín và vòng bít

Các vật liệu làm đệm kín và vòng bít để làm kín các mối nối và làm kín các cụm nắp bít trên các van phải chịu được tác dụng của môi chất lạnh, dầu và các chất bôi trơn được sử dụng và phải thích hợp với các phạm vi áp suất và nhiệt độ yêu cầu.

4.3.13. Kính thủy tinh

Có thể sử dụng kính thủy tinh trong các mạch môi chất lạnh và cho các bộ cách ly cuối và các kính nhìn nhưng vật liệu này phải chịu được áp suất, nhiệt độ và các tác dụng hóa học có thể xảy ra.

4.3.14. Amiăng

Không được sử dụng amiăng

4.3.15. Chất dẻo

Các chất dẻo khi được sử dụng phải thích hợp về mặt cơ, điện, nhiệt, hóa học và các ứng suất dẻo trong thời gian dài mà chúng phải chịu.

4.4. Thử nghiệm

4.4.1. Quy định chung

Tất cả các bộ phận trừ đường ống gồm có các bộ phận đã được thử kiểu, phải được thử với các phép thử sau:

a) Thử độ bền chịu áp lực (xem 4.4.2);

b) Độ thử kín (xem 4.4.3);

c) Thử chức năng (xem 5.3.1).

Kết quả của các phép thử này phải được ghi lại. Các phép thử theo tiêu chuẩn về tính tương thích của bộ phận được xem là thỏa mãn các yêu cầu về thử nghiệm này. Khi có sự thỏa thuận của nhà sản xuất cụm lắp ghép thì có thể thực hiện một số hoặc tất cả các phép thử trên cụm lắp ghép này (xem 5.3).

4.4.2. Thử độ bền chịu áp lực cho các bộ phận

4.4.2.1. Quy định chung

Các chi tiết và bộ phận của các hệ thống lạnh phải được thiết kế có chiều dày theo các tiêu chuẩn hoặc quy định đã được công nhận.

4.4.2.2. Thử độ bền chịu áp lực riêng

Mỗi chi tiết hoặc bộ phận phải được thử độ bền chịu áp lực riêng ở áp suất tối thiểu là 1,43 x PS. Phải thực hiện phép thử độ bền chịu áp lực riêng như một phép thử áp suất thủy tĩnh bằng nước hoặc một vài chất lỏng khác trừ trường hợp chi tiết hoặc bộ phận không thể thử được áp suất với chất lỏng do các lý do về kỹ thuật. Trong trường hợp này phải thử bằng không khí hoặc một vài loại khí không nguy hiểm khác. Phải có sự đề phòng thích hợp để ngăn ngừa nguy hiểm cho người và giảm tới mức thấp nhất rủi ro đối với tài sản.

4.4.2.3. Thử bền chịu áp cho chấp nhận kiểu

Theo cách khác, các chi tiết hoặc bộ phận có thể được thử chấp nhận kiểu ở áp suất 3 x PS theo phép thử độ bền mỏi theo mô tả dưới đây.

Nếu nhiệt độ làm việc liên tục lớn nhất vượt quá 125 °C đối với đồng hoặc nhôm, hoặc 200 °C đối với thép thì áp suất thử độ bền cho chấp nhận kiểu phải được tăng lên theo tỷ số giữa ứng suất cho phép tại nhiệt độ thử và ứng suất cho phép tại nhiệt độ làm việc liên tục lớn nhất dựa trên quy định bình chịu áp lực hiện hành hoặc tiêu chuẩn quốc gia hoặc quốc tế. Ví dụ, nếu vật liệu của chi tiết hoặc bộ phận có ứng suất cho phép 35 N/mm² ở nhiệt độ thử và 27 N/mm² ở nhiệt độ làm việc liên tục lớn nhất thì phép thử chấp nhận kiểu phải được tiến hành ở 3,9 lần (3 x 35/27) áp suất lớn nhất cho phép.

4.4.2.4. Thử mỏi

Cách khác cho phép thử áp suất khác với phép thử đã nêu trên, các chi tiết hoặc bộ phận phải được thử độ bền chịu áp suất ở áp suất 2 x PS với điều kiện là chúng tuân theo phép thử mỏi như đã mô tả dưới đây.

Ba mẫu thử được chứa đầy lưu chất và phải được kết nối với một nguồn cung cấp áp suất. Áp suất phải được tăng lên và hạ xuống giữa các giá trị giới hạn trên và dưới của chu kỳ ở các tốc độ do nhà sản xuất quy định đối với một tổng số 250 000 chu kỳ. Toàn bộ sự thay đổi của áp suất quy định phải diễn ra trong mỗi chu kỳ.

CHÚ THÍCH: Để bảo đảm an toàn, nên sử dụng một lưu chất không nén được.

Phải áp dụng các áp suất thử sau:

- Đối với chu kỳ thứ nhất, phải áp dụng PS lớn nhất cho các chi tiết hoặc bộ phận ở phía áp suất thấp hoặc PS lớn nhất cho các chi tiết hoặc bộ phận ở phía áp suất cao.

- Đối với các chu kỳ thử giá trị áp suất giới hạn trên không được nhỏ hơn 0,7 x PS và áp suất giới hạn dưới không được lớn hơn 0,2 x PS. Áp suất phải là 0,9 x PS đối với các bộ trao đổi nhiệt dùng nước trong bơm nhiệt.

- Đối với chu kỳ thử cuối cùng, áp suất thử phải được tăng lên đến 1,4 x PS (hai lần 0,7 x PS). Áp suất phải là 1,8 x PS (hai lần 0,9 x PS) đối với các bộ trao đổi nhiệt dùng nước trong bơm nhiệt.