5.4.4. Đĩa nổ có thể được lắp phía trước và phía sau van an toàn với điều kiện là phải đáp ứng các yêu cầu của 5.4.2 và 5.4.3.
5.4.5. Đĩa nổ được lắp song song với một van an toàn như là một cơ cấu bảo vệ bổ sung (ví dụ để bảo vệ thiết bị chống lại hậu quả của sự tăng nhanh áp suất) phải được qui định để nổ ở áp suất không vượt quá các yêu cầu có liên quan của thiết bị được bảo vệ.
5.4.6. Khi một đĩa nổ được lắp nối tiếp với một đĩa nổ thứ hai thì phải đáp ứng các yêu cầu sau:
a) không gian giữa hai màng nổ phải đủ lớn để bảo đảm cho các màng nổ hoạt động đúng;
b) không gian giữa các màng nổ phải được trang bị phương tiện để ngăn ngừa sự tạo thành áp suất không chấp nhận được.
CHÚ THÍCH: Các màng nổ, khi là các cơ cấu chênh áp, sẽ cần đến một áp lực cao hơn trong thiết bị được bảo vệ để làm nổ màng nổ nếu có áp suất được tạo ra trong không gian giữa các màng nổ bởi có thể có sự phát triển rò rỉ trong màng nổ do sự ăn mòn hoặc các nguyên nhân khác.
6. Lựa chọn
6.1. Lựa chọn các đĩa nổ
6.1.1. Nhà sản xuất nên đưa ra lời khuyên khi lựa chọn một đĩa nổ cho một ứng dụng riêng.
6.1.2. Các đĩa nổ làm các cơ cấu chênh áp và do đó phải quan tâm đến cả áp suất ở phía trước và phía sau màng nổ.
6.1.3. Cần quan tâm đến thời gian thay thế cụm màng nổ. Khoảng thời gian này phụ thuộc vào kiểu và vật liệu của cụm màng nổ, các điều kiện làm việc và nhiều yếu tố khác.
Hướng dẫn về xác định thời gian thay thế màng nổ được nêu trong Phụ lục B
6.1.4. Các đĩa nổ thường được yêu cầu làm việc trong các môi trường ăn mòn ở đó sự ăn mòn có thể gây ra hư hỏng sớm của màng nổ. Các vật liệu có thể chịu tác động của ăn mòn được bảo vệ bằng lớp phủ, lớp mạ hoặc lớp bọc do nhà sản xuất thực hiện.
6.1.5. Việc lựa chọn vật liệu thích hợp cho màng nổ phụ thuộc vào các điều kiện hóa học và vật lý tồn tại ở phía trước và phía sau đĩa nổ trong quá trình làm việc.
6.1.6. Khi có sự lắng đọng của các chất thăng hoa hoặc các chất rắn khác ở phía trước đĩa nổ thì phải lựa chọn kiểu cơ cấu an toàn thích hợp với các điều kiện này.
6.1.7. Khi lựa chọn cỡ kích thước của các đĩa nổ, phải tính đến cơ cấu đỡ áp suất ngược khi xác định diện tích mặt cắt ngang nhỏ nhất của dòng chảy.
6.1.8. Áp suất nổ của màng nổ có thể thay đổi theo vật liệu và kiểu của màng nổ cùng với nhiệt độ của màng nổ.
CHÚ THÍCH: Dữ liệu về sự thay đổi theo mong muốn của áp suất nổ theo nhiệt độ đối với một lô màng nổ do nhà sản xuất yêu cầu. Thông thường, trong phạm vi nhiệt độ từ 15 °C đến 30 °C không có sự thay đổi đáng kể về áp suất nổ. Tuy nhiên, dưới và trên phạm vi nhiệt độ này, màng nổ có thể có áp suất nổ thấp hơn hoặc cao hơn áp suất nổ trong phạm vi nhiệt độ này. Khi một đĩa nổ được qui định với một áp suất nổ ở nhiệt độ để nổ cho thiết bị được bảo vệ thì màng nổ sẽ không có sự bảo vệ cần thiết đối với áp suất nổ của màng nổ trên toàn bộ phạm vi nhiệt độ của thiết bị được bảo vệ. Nhiệt độ để nổ có thể không trùng với nhiệt độ của môi chất.
Có thể xác định nhiệt độ để nổ bằng cách đo trực tiếp hoặc tính toán theo các phương pháp truyền nhiệt đã được xác lập.
6.1.9. Có thể bảo vệ các màng nổ tránh sự quá nhiệt độ bằng cách xác định vị trí thích hợp, các tấm chắn nhiệt độ hoặc các phương tiện khác. Khi cần thiết phải bảo vệ một màng nổ tránh sự quá nhiệt độ thì phải xem xét đến ảnh hưởng của sự bảo vệ khi xác lập nhiệt độ để nổ.
Không thể sử dụng các tấm chắn nhiệt độ để bảo vệ màng nổ trừ khi có kiến nghị của nhà sản xuất.
6.1.11. Khi một đĩa nổ được lắp trước một van an toàn để tạo thành một thiết bị tổ hợp, việc lựa chọn phải tính đến các yêu cầu của các tiêu chuẩn áp dụng cho các cơ cấu này.
6.1.12. Khi một đĩa nổ được lựa chọn để lắp phía trước và/hoặc phía sau một van an toàn thì phải hỏi ý kiến của cả nhà sản xuất đĩa nổ và nhà sản xuất van an toàn. Trong trường hợp đĩa nổ được lắp phía sau van an toàn thì cần xem xét đến các ảnh hưởng đến áp suất chỉnh đặt của van an toàn do khả năng rò rỉ qua mặt tựa của van an toàn và/hoặc từ phía sau của đĩa nổ.
6.2. Lựa chọn dung sai áp suất nổ
Dung sai áp suất nổ phụ thuộc vào một số các yếu tố bao gồm:
a) kiểu màng nổ;
b) vật liệu của màng nổ;
c) phương pháp chế tạo.
Khi lựa chọn dung sai áp suất nổ cho một ứng dụng riêng phải quan tâm đến các yếu tố trên và các điều kiện của quá trình. Dung sai áp lực nổ phải do nhà sản xuất qui định sau khi tham khảo ý kiến khách hàng với việc sử dụng một trong hai phương pháp theo Điều 12 của TCVN 7915-2: 2009. Các dung sai áp lực nổ điển hình được cho trong Bảng 2.
Áp suất nổ lớn nhất ở nhiệt độ để nổ không bao giờ được vượt quá 1,1 lần PS và phải có biện pháp để bảo đảm cho áp suất làm việc sẽ không thường xuyên vượt quá PS.
Phải lựa chọn giới hạn nhỏ nhất của áp suất nổ để bảo đảm cho có một giới hạn thích hợp giữa áp suất nổ và áp suất làm việc. Phải xem xét hệ số làm việc thích hợp đối với vật liệu và kiểu màng nổ và các điều kiện của quá trình. Các hệ số làm việc lớn nhất điển hình được giới thiệu trong Bảng 3.
Bảng 2 - Các dung sai áp suất nổ điển hình
Các kiểu màng nổ (xem Điều 5 của TCVN 7915-2: 2009) | Áp suất nổ qui định (bar theo áp kế) | Dung sai áp suất nổ điển hình |
Có hình vòm thông thường đơn giản Có hình vòm thông thường có rãnh Có hình vòm thông thường đơn giản với các vết khía | < 0,5 | ± 50 % |
0,5 đến < 1,5 | ±30 % đến ±15 % | |
³ 1,5 | ±10 % | |
Có hình vòm thông thường đơn giản với các lưỡi dao | < 2,0 | ± 0,1 bar |
³ 2,0 | ± 5% | |
Có hình vòm ngược với các vết khía | < 3 | ± 0,15 bar |
³ 3 | ± 5% | |
Có hình vòm ngược, có kết cấu trượt hoặc xé rách ra | < 1 | ± 15 % |
1 đến < 2 | ± 10 % | |
³ 2 | ± 5% | |
Có hình vòm ngược với các lưỡi dao | < 1 | ± 0,15 bar |
1 đến < 3 | ± 15% | |
³ 3 | ± 5% | |
Có hình vòm ngược vận hành bằng cách cắt ra | < 3 | ± 0,15 bar |
³ 3 | ± 5% | |
Có hình vòm ngược, được chế tạo bằng vật liệu composit hoặc vật liệu nhiều lớp | < 0,5 | ± 15 % |
0,5 đến < 3 | ± 10 % | |
³ 3 | ± 5 % | |
Chi tiết bằng graphit thay thế được graphit nguyên khối | < 0,5 | đến ± 25 % |
³ 0,5 | ± 10 % | |
Phẳng có xẻ rãnh | < 0,5 | ± 50 % |
0,5 đến <1,5 | ± 30 % đến ±15 % | |
³ 1,5 | ± 10 % | |
CHÚ THÍCH 1: Bảng đưa ra hướng dẫn về các dung sai áp suất nổ điển hình. Có thể đạt được các dung sai nhỏ hơn. CHÚ THÍCH 2: Các dung sai áp suất nổ điển hình như đã chỉ ra là áp suất nổ qui định với các sai lệch dương và âm bằng nhau về trị số tính theo phần trăm hoặc giá trị bằng số. Các áp suất nổ này có thể được chuyển đổi thành áp suất nổ lớn nhất qui định và áp suất nổ nhỏ nhất qui định. CHÚ THÍCH 3: Đối với mỗi ứng dụng nên lấy dung sai áp suất nổ từ nhà sản xuất. | ||
Hình 1a - Áp suất nổ lớn nhất qui định và áp suất nổ nhỏ nhất qui định với nhiệt độ để nổ
Hình 1b - Áp suất nổ qui định và dung sai áp suất nổ với nhiệt độ để nổ
Hình 1 - Các phương pháp để qui định các màng nổ
Bảng 3 - Các hệ số làm việc lớn nhất điển hình
Các kiểu màng nổ | Các hệ số làm việc lớn nhất điển hình |
Có hình vòm thông thường đơn giản | 0,7 |
Có hình vòm thông thường có rãnh | 0,8 |
Có hình vòm thông thường đơn giản với các vết xước | 0,8 |
Có hình vòm thông thường đơn giản với các lưỡi dao | 0,7 |
Có hình vòm ngược với các vết xước | 0,9 |
Có hình vòm ngược có kết cấu trượt hoặc xé rãnh ra | 0,9 |
Có hình vòm ngược với các lưỡi dao | 0,9 |
Có hình vòm ngược vận hành bằng cách cắt ra | 0,9 |
Có hình vòm ngược được chế tạo bằng vật liệu composit hoặc vật liệu nhiều lớp | 0,9 |
Chi tiết bằng graphit thay thế được | 0,8 |
Graphit nguyên khối | 0,8 |
Phẳng có xẻ rãnh | 0,5 |
CHÚ THÍCH 1: Định nghĩa của hệ số làm việc được giới thiệu trong 3.26. CHÚ THÍCH 2: Bảng đưa ra các hướng dẫn và các hệ số làm việc lớn nhất đối với nhiệt độ trong phạm vi từ 15 °C đến 30 °C. CHÚ THÍCH 3: Hệ số làm việc phụ thuộc vào một số yếu tố bao gồm vật liệu của màng nổ, nhiệt độ và chu trình áp suất hoặc sự mạch động cần được xem xét để đạt được thời gian thay thế chấp nhận được. CHÚ THÍCH 4: Đối với mỗi ứng dụng, nên lấy hệ số làm việc từ nhà sản xuất. | |
7. Lắp đặt
7.1. Qui định chung
Các yêu cầu về định vị các đĩa nổ trong hệ thống mà chúng bảo vệ được qui định trong 7.2. Các yêu cầu chung về lắp đặt an toàn các đĩa nổ được cho trong 7.3.
7.2. Định vị đĩa nổ
7.2.1. Đĩa nổ phải được đặt càng gần thiết bị được bảo vệ càng tốt, có tính đến xung động của áp suất, nhiệt độ và các điều kiện vận hành khác.
7.2.2. Hệ thống xả áp phải được định cỡ kích thước đúng, càng gọn và càng ngắn càng tốt, và phải kết thúc sao cho tránh được tình trạng nguy hiểm hoặc hư hỏng xuất hiện trong thông hơi.
7.2.3. Đường ống của hệ thống xả áp phải được thiết kế đúng sao cho bất cứ sự vận động nào của nhiệt trong thiết bị được bảo vệ và đường ống của hệ thống xả áp không gây ra các hiệu quả quá lớn trên đĩa nổ để có thể dẫn đến hoạt động không đúng hoặc hư hỏng.
7.2.4. Các đĩa nổ phải được lắp ráp sao cho có thể tiếp cận được để thay thế và được bảo vệ tránh hư hỏng bất ngờ.
7.2.5. Phải có phương tiện để hấp thụ tác dụng của các phản lực lên thiết bị được bảo vệ, các lực này sẽ xuất hiện trong các điều kiện xả.
Có thể lắp một tấm điều chỉnh ở phía sau (cuối dòng) của đĩa nổ để điều tiết môi chất xả và/hoặc giảm sự giật với điều kiện là nó không làm giảm lưu lượng xả của hệ thống xả áp.
7.2.6. Trong trường hợp xả một loại môi chất nguy hiểm phải quan tâm đến mối nguy hiểm tiềm tàng và phải có biện pháp thích hợp để giảm thiểu sự nguy hiểm.
7.2.7. Phải có sự đề phòng để ngăn ngừa sự lắng đọng ở phía trước (thượng lưu) có cấu an toàn kiểu màng nổ và trong bộ phận dẫn đến cơ cấu này của các chất thăng hoa hoặc các chất rắn khác có thể ảnh hưởng đến sự vận hành an toàn của màng nổ.
Chất lỏng hoặc các vật lạ khác phải được ngăn ngừa không cho tích tụ lại trong đường ống xả và/hoặc ở phía sau màng nổ.
7.2.8. Trong trường hợp các màng nổ là các khối graphit được làm rãnh ở phía cửa vào (xem Hình 4 của TCVN 7915-2: 2009) thì đường kính trong của ống xả liền kề với phía sau của màng nổ phải lớn hơn đường kính trong của rãnh (hốc).
7.2.9. Khi lắp đặt cơ cấu kẹp màng nổ nút/vít trong một hệ thống xả áp thì phải cần đến một đầu nối bổ sung để dễ dàng cho việc lắp ráp và thay thế cụm màng nổ.
7.3. Lắp đặt đĩa nổ
7.3.1. Đĩa nổ phải được lắp ráp và lắp đặt theo hướng dẫn về lắp ráp và lắp đặt của nhà sản xuất.
CHÚ THÍCH: Nếu các chi tiết của đĩa nổ được xử lý, lắp ráp hoặc lắp đặt không đúng thì màng nổ có thể nổ ở áp suất cao hơn hoặc thấp hơn áp suất nổ yêu cầu.
7.3.2. Đĩa nổ hoặc bất cứ các chi tiết nào của nó khi được cung cấp không được sửa đổi theo bất cứ cách nào trừ khi có sự chấp thuận của nhà sản xuất.
Không cho phép phủ một màng bảo vệ bổ sung hoặc lớp phủ lên màng nổ trừ khi có sự chấp thuận của nhà sản xuất bởi vì các lớp phủ này có thể ảnh hưởng đáng kể đến áp suất nổ của màng nổ.
7.3.3. Đĩa nổ phải được kiểm tra để không có khuyết tật nhìn thấy được ngay trước khi lắp đặt và phải chú ý cẩn thận trong quá trình lắp đặt để tránh hư hỏng.
7.3.4. Trước khi lắp ráp, tham chiếu về cơ cấu kẹp màng nổ được ghi nhãn trên màng nổ/cụm màng nổ phải được kiểm tra để bảo đảm sự trùng nhau với nhãn được ghi trên cơ cấu kẹp màng nổ.
7.3.5. Khi lắp ráp các chi tiết của đĩa nổ, phải kiểm tra việc lắp ghép cơ cấu đỡ áp suất ngược để bảo đảm rằng nó được lắp đúng.
7.3.6. Bất cứ mũi tên chỉ chiều dòng chảy nào, hướng dẫn về momen xoắn cho kẹp chặt bulông và tham chiếu về sử dụng các đệm kín cũng phải được tuân thủ trong quá trình lắp đặt.
7.3.7. Kiểu, vật liệu và các kích thước của các đệm kín được sử dụng giữa đĩa nổ và các mặt bích phải thích hợp đối với các điều kiện qui định và tương hợp với sự gia công bề mặt mặt bích và gia công tinh của các bề mặt tiếp xúc của đĩa nổ và các mặt bích. Nên tham vấn ý kiến của nhà sản xuất về ảnh hưởng đến tính năng của đĩa nổ của tải trọng bulông cần để định vị và kẹp chặt đệm kín và duy trì độ kín trong các điều kiện qui định.
7.3.8. Để bảo đảm tính năng làm việc đúng của đĩa nổ và sự bịt kín có hiệu quả của đệm kín được sử dụng giữa đĩa nổ và các mặt bích, đĩa nổ phải được định vị đúng tâm của các mặt bích.
7.3.9. Trường hợp các nhãn mác của màng nổ/đĩa nổ không nhìn thấy rõ khi chúng được lắp đặt trên thiết bị được bảo vệ thì khách hàng phải có trách nhiệm gắn vào thiết bị một nhãn thích hợp được ghi lại bền lâu với cùng một thông tin như thông tin được ghi trên nhãn gắn vào màng nổ/đĩa nổ hoặc trên bao gói.
Xem tiếp: Thiết bị an toàn chống quá áp – phần 6: ứng dụng, lựa chọn và lắp đặt đĩa nổ - phần 3
Xem lại: Thiết bị an toàn chống quá áp – phần 6: ứng dụng, lựa chọn và lắp đặt đĩa nổ - phần 1