TCVN 6104-2:2015 - Phần 7

PHỤ LỤC D

(Quy định)

YÊU CẦU VỀ THỬ NGHIỆM AN TOÀN BÊN TRONG HỆ THỐNG

D.1. Quy định chung

Các yêu cầu về thử nghiệm an toàn bên trong hệ thống lạnh chỉ áp dụng cho các thiết bị theo sơ đồ công nghệ trong 5.2.9.2 dẫn đến sự lựa chọn đòi hỏi phải thực hiện thử nghiệm an toàn bên trong hệ thống lạnh.

D.2. Xác định áp suất lớn nhất trong quá trình hoạt động bất thường

D.2.1. Xác định áp suất ở phía áp suất cao (P_HIS)

Bộ trao đổi nhiệt ở phía áp suất cao của hệ thống lạnh phải được thử như sau để xác định P_HIS.

Hệ thống lạnh phải được lắp đặt có tính đến các khoảng hở cho các bề mặt liền kề theo quy định của nhà sản xuất.

Hệ thống lạnh phải được vận hành ở điện áp danh định hoặc ở giới hạn trên của phạm vi điện áp danh định và ở nhiệt độ môi trường xung quanh 23 °C ± 5 °C.

Khi đạt được các điều kiện ở trạng thái ổn định, dòng chất tải nhiệt của bộ trao đổi nhiệt ở phía áp suất cao phải được hạn chế hoặc chặn lại, chọn trường hợp bất lợi nhất cho hoạt động của hệ thống lạnh.

Nếu hệ thống lạnh được trang bị các bộ gia nhiệt bên ngoài thì chúng phải được vận hành. Áp suất cao nhất xuất hiện trong quá trình của phép thử này được xem là P_HIS.

D.2.2. Xác định áp suất ở phía áp suất thấp (P_LIS)

Bộ trao đổi nhiệt ở phía áp suất thấp của hệ thống lạnh phải được thử như sau để xác định P_LIS.

Hệ thống lạnh phải được lắp đặt có tính đến các khoảng cách cho các bề mặt liền kề theo quy định của nhà sản xuất.

Hệ thống lạnh không được vận hành để mô phỏng các điều kiện đứng yên.

Nhiệt độ của chất tải nhiệt ở bộ trao đổi nhiệt phía áp suất thấp phải được duy trì tại áp suất lớn nhất do nhà sản xuất quy định.

Nếu chất tải nhiệt là nước thì điều kiện này phải được duy trì trong 30 min. Nếu chất tải nhiệt là không khí thì phải được duy trì trong 1 h.

Đối với các hệ thống lạnh hoặc các bộ phận mang môi chất lạnh lỏng trong quá trình vận chuyển trong vùng khí hậu nhiệt đới, hệ thống lạnh hoặc phần của hệ thống lạnh được nạp môi chất lạnh lỏng phải được duy trì ở nhiệt độ 70 °C trong 1 h.

Áp suất cao nhất tồn tại tại phía áp suất thấp được xem là P_LIS.

CHÚ THÍCH: Nhiệt độ 70 °C là nhiệt độ lớn nhất được mong đợi trong quá trình vận chuyển trong một thùng chứa trong điều kiện khí hậu nhiệt đới.

D.2.3. Xác định P_HIS và P_LIS cho các bơm nhiệt có thể đảo chiều

Đối với các bơm nhiệt có thể đảo chiều, phải thực hiện phép thử ở cả hai chế độ làm lạnh và sưởi như đã mô tả trong D.2.1 và D.2.2. Các giá trị cao nhất thu được trong mỗi phần phải được tính đến để quyết định P_HIS và P_LIS cho phần đó.

D.3. Thử độ bền chịu áp lực

Phải thực hiện phép thử độ bền chịu áp lực trên ba mẫu thử của mỗi bộ phận và các mối nối hoặc trên toàn bộ hệ thống lạnh.

Phải áp dụng một trong các phương pháp thử sau:

a) Phương pháp 1

Phép thử phải được tiến hành tại ba lần P_HIS trên phía áp suất cao và tại ba lần P_LIS trên phía áp suất thấp

b) Phương pháp 2

Tiến hành thử theo 4.4.2 trong đó đối với phép thử tăng áp lực đột ngột và chu kỳ thử đầu tiên PS được xem là P_HIS khi phép thử được thực hiện ở phía áp suất cao và P_LIS khi phép thử được thực hiện ở phía áp suất thấp.

Đối với cả hai phương pháp, phép thử độ bền chịu áp lực phải được thực hiện như một phép thử áp suất thủy tĩnh bằng nước hoặc một vài chất lỏng khác. Phải có sự đề phòng đầy đủ để ngăn ngừa mối nguy hiểm cho người và giảm tới mức tối thiểu rủi ro cho tài sản.

Tiêu chí chấp nhận: chi tiết hoặc bộ phận được thử không bị phá hủy.

PHỤ LỤC E

(Tham khảo)

VÍ DỤ VỀ BỐ TRÍ CÁC CƠ CẤU AN TOÀN TRONG CÁC HỆ THỐNG LẠNH

Một số hệ thống lạnh có chứa lượng lớn môi chất lạnh có thể đòi hỏi phải có các bố trí riêng cho các van an toàn để cho phép có độ kín thích hợp và giám sát sự điều chỉnh đúng các cơ cấu an toàn và sự bảo dưỡng định kỳ của chúng.

Hình E.1 minh họa một van ba ngả được trang bị hai van an toàn để bảo vệ liên tục bình chịu áp lực trong khi bảo dưỡng các cơ cấu an toàn.

CHÚ DẪN:

1 Lỗ thông hơi

2 Van an toàn

3 Cụm van ba ngả

4 Từ bình chứa

Hình E.1 - Van ba ngả được trang bị hai van an toàn

Hình E.2 minh họa bằng sơ đồ các chi tiết bên trong của một van ba ngả. Trong quá trình vận hành bình thường, trụ của van ba ngả nên ở vị trí tựa vào mặt sau của nó như đã chỉ dẫn để giảm tới mức tối thiểu rủi ro tổn thất môi chất lạnh qua vòng bít/cum nắp bít làm kín hơi. Trong các khoảng thời gian cần cho bảo dưỡng hoặc thử nghiệm, trụ van có thể được định vị lại để cách ly van bên trái hoặc van bên phải bằng cách di chuyển nút van về bên trái hoặc bên phải một cách tương ứng.

CHÚ DẪN:

1 Cửa ra mở

2 Cửa ra được đóng kín

3 Nắp bảo vệ trục van (tháo ra và xoay trục van bằng tay để thay đổi vị trí)

4 Thân van có ren

5 Trụ van

6 Từ bình chứa

Hình E.2 - Sơ đồ của một van ba ngả cho cơ cấu an toàn đôi

Van ba ngả và các cơ cấu an toàn này cần được đấu nối vào phía trên của mức môi chất lạnh lỏng và được lắp đặt sao cho có thể tiếp cận được để kiểm tra và sửa chữa. Không nên bố trí các van khóa giữa một cơ cấu an toàn và các phần của hệ thống được bảo vệ. Một van ba ngả được sử dụng cùng với hai van an toàn không được xem là một van khóa. Khi các van an toàn được đấu nối để xả vào một ống góp xả chung, có thể sử dụng một van khóa toàn vùng trong đường ống nhánh xả tại mỗi đầu ra của van an toàn. Khi lắp đặt một van khóa này, phải lắp đặt một cơ cấu khóa để bảo đảm cho van khóa được khóa ở vi trí mở. Van khóa cho đường xả này không được đóng lại trừ khi có một trong các điều kiện sau:

a) Các van an toàn song song được lắp đặt và van an toàn thứ hai đang bảo vệ hệ thống hoặc bình chứa.

b) Hệ thống hoặc các bình chứa đã được giảm áp và được thông hơi ra khí quyển.

Mục đích của van khóa tại cửa xả của một cơ cấu an toàn là để cách ly van cho bảo dưỡng mà không có rủi ro làm cho hơi môi chất lạnh thoát ra môi trường khi cơ cấu an toàn khác trên ống góp chung nâng lên.

Các ví dụ về sự bố trí riêng này được cho trên các Hình E.3 đến E.6.

CHÚ DẪN:

SA Van an toàn xả ra môi trường (khí quyển)

QS+ Phát hiện nồng độ môi chất lạnh

PS+ Cơ cấu giới hạn áp suất (độ nhạy điều chỉnh 0,5 bar tương ứng 0,05 Mpa)

A Đĩa nổ có cơ cấu giám sát

B Van chuyển đổi được kẹp chặt với một nắp

C Van chặn có lỗ thông hơi và nắp

D Van chặn như trong 5.2.9.4

Hình E.3 - Các bố trí của các van an toàn có cơ cấu giám sát độ kín của chúng

CHÚ DẪN:

SO Van an toàn dưới dạng một van tràn bù đối áp có hộp xếp xả về phía áp suất thấp (LPS)

D Van chặn như trong 5.2.9.4

E Cơ cấu giám sát kiểu hộp xếp, ví dụ, PS+, PS-, QS+

a Từ bình chứa của phía áp suất cao hoặc phần đường ống

b Tới phía áp suất thấp của hệ thống

Hình E.4 - Van tràn bù đối áp để bảo vệ một bình chịu áp lực của phía áp suất cao hoặc phần đường ống chống lại sự giãn nở của chất lỏng

CHÚ DẪN:

SO Van an toàn dưới dạng một van tràn bù đối áp có hộp xếp xả về phía áp suất thấp (LPS)

PS+ Cơ cấu giới hạn áp suất (độ nhạy điều chỉnh 2 bar tương ứng 0,2 MPa thấp hơn PS)

C Van chặn có lỗ thông hơi và nắp (được khuyến nghị)

D Van chặn như trong 5.2.9.4

E Cơ cấu giám sát hộp xếp, ví dụ PS+, PS-, QS+

a Từ các bộ phận được đốt nóng bên ngoài của phía áp suất thấp

b Tới phía áp suất thấp của hệ thống

Hình E.5 - Van tràn bù đối áp để bảo vệ một bình chịu áp lực của phía áp suất thấp chống lại sự giãn nở của chất lỏng và/hoặc nhiệt bên ngoài

CHÚ DẪN:

SA Van an toàn xả ra môi trường (khí quyển)

SO Van an toàn dưới dạng một van tràn bù đối áp có hộp xếp xả về phía áp suất thấp (LPS)

PS+ Cơ cấu giới hạn áp suất (độ nhạy điều chỉnh 0,5 bar tương ứng 0,05 MPa thấp hơn PS)

A Đĩa nổ có cơ cấu giám sát

C Van chặn có lỗ thông hơi và nắp (được khuyến nghị)

D Van chặn như trong 5.2.9.4

E Cơ cấu giám sát hộp xếp, ví dụ PS+, PS-, QS+

a Đường ống chung từ bình chịu áp lực

b Tới phía áp suất thấp của hệ thống

Hình E.6 - Cơ cấu an toàn gồm có một van tràn bù đối áp xả về phía áp suất thấp của hệ thống và một van an toàn xả ra môi trường (khí quyển) để bảo vệ chống sự giãn nở của chất lỏng và/hoặc nhiệt bên ngoài

PHỤ LỤC F

(Quy định)

CHIỀU DÀI TƯƠNG ĐƯƠNG CHO PHÉP CỦA ĐƯỜNG ỐNG XẢ

Đối áp thiết kế do dòng chảy trong đường ống xả tại cửa xả của các cơ cấu an toàn và các nút chảy khi xả ra môi trường (khí quyển) phải được giới hạn bởi chiều dài tương đương cho phép của đường ống được xác định bởi các công thức (F.1) hoặc (F.2). Về khả năng lưu lượng của các chiều dài tương đương khác nhau của đường ống xả đối với các van an toàn thông thường, xem Bảng 3.

Trong đó

L là chiều dài tương đương của đường ống xả, tính bằng mét (m);

Cr là khả năng lưu lượng danh nghĩa như đã ghi nhãn trên cơ cấu an toàn, tính bằng kilogam trên giây (kg/s) hoặc SCFM nhân với 0,0764 hoặc như đã được điều chỉnh cho khả năng lưu lượng giảm do đường ống được nhà sản xuất quy định hoặc như đã được điều chỉnh do khả năng lưu lượng giảm do đường ống khi được đánh giá bằng một phương pháp đã được chứng nhận;

f là hệ số ma sát Moody trong dòng chảy rối hoàn toàn (xem các giá trị điển hình ở bên dưới);

d là đường kính trong của ống hoặc chi tiết dạng ống, tính bằng milimét;

l_n là lôgarit tự nhiên;

P₂ là áp suất tuyệt đối tại đầu ra của đường ống xả, tính bằng kilopascal;

P_o là đối áp cho phép (tuyệt đối) tại đầu ra của cơ cấu an toàn, tính bằng kilopascal.

Đối với đối áp cho phép (P_o), sử dụng tỷ lệ phần trăm của áp suất cài đặt do nhà sản xuất quy định, hoặc khi không quy định đối áp, sử dụng các giá trị sau, trong đó P là áp suất đặt.

Đối với các van an toàn thông thường, 15% áp suất đặt,

Hoặc van an toàn được cân bằng, 25% áp suất đặt,

Đối với các đĩa nổ, nút chảy và các van an toàn có điều khiển, 50% áp suất đặt.

CHÚ THÍCH: Đối với các nút chảy, P là áp suất tuyệt đối bão hòa cho điểm nóng chảy có nhiệt độ được ghi nhãn của nút chảy hoặc áp suất tới hạn của môi chất lạnh được sử dụng, chọn giá trị nhỏ hơn, kPa (psi); áp suất khí quyển là áp suất ở độ cao lắp đặt trên mực nước biển. Một giá trị không đầy đủ là áp suất khí quyển ở mực nước biển là 101,325 kPa (14,7 psi).

Các hệ số ma sát Moody điển hình (f) cho dòng chảy rối hoàn toàn được cho trong các Bảng F.1 và F.2.

Bảng F.1 - Các hệ số ma sát Moody điển hình cho chi tiết dạng ống

Bảng F.2 - Các hệ số ma sát Moody điển hình cho đường ống