Close

Tháng Một 18, 2019

Chai chứa khí axetylen – yêu cầu cơ bản phần 2: chai dùng đinh chảy – phần 3

C.2.2.4. Chuẩn cứ không đạt

Chai không đạt phép thử nếu chai nổ. Nếu vỏ chai biến dạng đáng kể hoặc nếu có bất kỳ sự giải thoát khí mà không phải qua đinh chảy trong vòng 24 h từ lúc bắt đầu có hiện tượng lửa tạt lại.

Nếu áp suất sau 24 h trong bất kỳ chai đã thử nào cao hơn 30 bar tương ứng nhiệt độ 15oC, phải thử lửa tạt lại hoàn toàn đối với ba chai khác. Tất cả ba chai phải đạt phép thử này.

C.3. Thử ổn định va đập

C.3.1. Quy định chung

Phép thử này chỉ yêu cầu một lần đối với phê duyệt ban đầu hệ thống chất xốp/dung môi đã cho đối với các chai hàn được thiết kế cho áp suất thử ít nhất 52 bar.

Phải thử một chai của cỡ sản xuất tiêu chuẩn lớn nhất đã được sản xuất.

Chai phải được nạp lượng chứa dung môi đã quy định và lượng chứa axetylen lớn nhất.

C.3.2. Quy trình thử

Đặt chai ở vị trí nằm ngang và cho chịu va đập đủ để tạo ra vết lõm (nhưng không phải vết nứt vỡ) trên thành chai. Độ sâu của vết lõm phải ít nhất là một phần tư đường kính chai. Vết lõm phải được tạo ra theo phương pháp va đập do tải trọng rơi tự do đã quy định trong C.3.3 hoặc theo bất kỳ phương pháp nào khác tạo ra được cùng kiểu vết lõm.

C.3.3. Va đập theo phương pháp tải trọng rơi tự do

Đặt chai nằm ngang và giăng đỡ chặt để nhận được va đập. Tải trọng phải thả rơi từ độ cao đủ để truyền được va đập đã thiết kế. Bề mặt va đập của tải trọng phải nhẵn và lồi có đường kính xấp xỉ một phần ba đường kính chai. Va đập không được đặt vào vùng xung quanh của mối hàn.

Ít nhất 24 h sau khi va đập, khí phải được giải thoát khỏi chai và chai được cắt dọc qua vùng lõm để kiểm tra.

C.3.4. Chuẩn cứ chấp nhận

Đo đường kính và độ sâu của vết lõm. Nếu độ sâu ít nhất là một phần tư đường kính chai, phép thử được chấp nhận, nếu chỉ ra rằng:

– không có sự phân ly axetylen tiến triển qua chất xốp (tuy nhiên, chứng cứ phân ly ngay lập tức dưới vết lõm là chấp nhận được);

– không có vết nứt rạn nào trên vỏ, và chai không rò rỉ.

C.4. Thử cháy

C.4.1. Quy định chung

Phải thử ba chai có dung tích danh nghĩa lớn nhất ứng với mỗi đường kính danh nghĩa, nhưng thiết kế phải đồng nhất. Quy trình thử này có thể là phương pháp thử cháy trong ống khói C.4.2) hoặc phương pháp thử lò đốt gỗ (C.4.3).

Sau khi thiết kế đã được chấp nhận đủ điều kiện, phép thử phải được thực hiện lại nếu có thay đổi thiết kế đáng kể nào đó bao gồm:

a) số lượng, cỡ hoặc thiết kế cơ cấu giảm áp suất;

b) định vị lại cơ cấu giảm áp suất 25,4 mm (1in) hoặc hơn so với vị trí thử trước đó;

c) thay đổi đai quấn (hoặc vành mặt bích) 40% khối lượng hoặc hơn;

d) thay đổi hình dạng đỉnh và đáy, ví dụ từ bề mặt lồi sang lõm;

e) thay đổi loại dung môi;

f) tăng lượng chứa axetylen lớn nhất thêm 5% hoặc lớn hơn;

Mỗi chai phải được nạp lượng chứa dung môi lớn nhất đã quy định và lượng chứa axetylen lớn nhất.

Mỗi chai phải được giữ ở nhiệt độ ít nhất là 18oC trong ít nhất 18 h trước khi thử.

Áp suất và nhiệt độ vỏ của chai phải được ghi lại ngay lập tức trước khi thử.

C.4.2. Phương pháp thử cháy trong ống khói

C.4.2.1. Thiết lập phép thử

Thử cháy trong ống khói được thiết kế tương tự kiểu cháy buồng và tốc độ nâng nhiệt xảy ra trong đó. Mỏ đốt phải có khả năng cung cấp dòng khí cháy nhiệt độ xấp xỉ 650oC trong vòng 5 phút từ khi bắt đầu và duy trì tốc độ luồng khói không đổi trong 15 phút. Sau đó 10 phút tắt mỏ đốt để áp suất thấp hơn 3 bar.

Chú thích – Quy trình thử lửa ống khói điển hình đã được khuyến nghị được cho trong CGA Pamphlet C-12-1994.

Hình C.3 chỉ ra một kiểu mẫu các bộ phận thiết bị hợp thành thử cháy trong ống khói. Chú ý rằng chai đặt đứng thẳng trên bệ không dễ bắt cháy bên trong vỏ bọc và không phải chịu tác động trực tiếp của ngọn lửa.

Báo cáo phải lưu giữ các đặc trưng thiết kế hoặc vận hành của thiết bị thử cháy. Báo cáo này phải chỉ ra các chi tiết cấu tạo, các chi tiết của quá trình thử, ví dụ: nhiệt độ, thời gian, áp suất và các kết quả thử.

C.4.2.2. Chuẩn cứ chấp nhận

Các chuẩn cứ sau phải thực hiện đầy đủ đối với các chai đạt phép thử:

a) một hoặc một số đinh chảy phải giải thoát khí trong quá trình thử;

b) chai không được phá hủy nghiêm trọng.

Chú thích – Vết tách bửa nhỏ bởi quá nhiệt cục bộ từ ngọn lửa không khí/axetylen là chấp nhận được và không gây ra sự không đạt của phép thử.

C.4.3. Phương pháp thử lò đốt gỗ

C.4.3.1. Thiết lập phép thử

Mục đích cơ bản của phương pháp thử lò đốt gỗ là cung cấp phương tiện để đặt các chai ở tư thế nằm ngang vào trong môi trường lửa.

Chú thích – Quy trình thử lò đốt gỗ điển hình đã được khuyến nghị được cho trong CGA Pamphlet C-12-1994

Phải đặt các chai được thử sao cho toàn bộ chiều dài chịu sự tác động trực tiếp của ngọn lửa với thời gian đủ lâu để các đinh chảy thực hiện chức năng.

Phải ghi lại thời gian thử nghiệm trôi qua đến khi hoàn hành phép thử và kết quả thử.

C.4.3.2. Chuẩn cứ chấp nhận

Đối với tất cả ba chai thử, ít nhất phải có một đinh chảy thực hiện chức năng trong vòng 10 min từ khi bắt đầu thử để ngăn ngừa vỡ chai.

Nếu chai trở nên bị đánh bật ra khỏi vị trí thử theo cách làm giảm sự phơi trong lửa của chai, phép thử không tiến triển được và phải thử lại từ đầu cho một chai mới.

Chú thích – Thổi hơi thứ cấp từ vị trí không phải đinh chảy (chẳng hạn như van, các chi tiết bằng chất dẻo) không coi là không đạt, và không cần thử lại. Vết tách bửa cục bộ không coi là không đạt

3

Chỉ dẫn

1 Cặp nhiệt điện

2 Mỏ đốt

3 Giá đỡ mỏ đốt

4 Bộ đổi hướng gió hút

5 Ống đo áp suất

6 Khống chế gió lùa

7 Bệ

Hình C.3 – Mẫu đẳng cự đối với các bộ phận thiết bị thử cháy.

Phụ lục D

(quy định)

Quy trình thiết lập nồng độ axetylen/dung môi

D.1. Ký hiệu

a4,a5 là các hằng số đối với đường thể tích không đổi (xem D.2);

G là lượng axetylen trên dung tích chứa nước của vỏ chai tính bằng kilôgam trên lít;

Gbund là lượng axetylen trên dung tích chứa nước của giá chai axetylen tính bằng kilôgam trên lít;

Gopt là lượng axetylen tối ưu trên dung tích chứa nước của vỏ chai tính bằng kilôgam trên lít (điểm A trong hình D.1);

K là hệ số suy giảm đối với lượng axetylen,

mgas là khối lượng axetylen tính bằng kilôgam;

msol là khối lượng dung môi tính bằng kilôgam;

N là số chu kỳ trước khi tháo giá chai để bổ sung dung môi (xem D.3);

S là khối lượng dung môi trên dung tích chứa nước của vỏ chai tính bằng kilôgam trên lít;

Salw là lượng dư an toàn của dung môi trên dung tích chứa nước của giá chai chứa axetylen tính bằng kilôgam trên lít (xem D.3);

Scft là dung sai nạp dung môi của chai chứa tính bằng kilôgam trên lít (xem D.3);

Sloss là hao hụt dung môi trên dung tích chứa nước của vỏ chai và chu kỳ nạp tính bằng kilôgam trên lít;

Smax là lượng dung môi lớn nhất trên dung tích chứa nước của giá chai chứa axetylen tính bằng kilôgam trên lít;

Smin là lượng dung môi ít nhất trên dung tích chứa nước của giá chai chứa axetylen tính bằng kilôgam trên lít;

Sopt là lượng dung môi trên dung tích chứa nước của vỏ chai tính bằng kilôgam trên lít ở lượng axetylen tối ưu (điểm A trong Hình D.1);

SSO là dải làm việc của dung môi tính bằng kilôgam trên lít;

V là thể tích của dung dịch axetylen/dung môi tính bằng lít;

VA là thể tích của dung dịch axetylen/dung môi tính bằng lít ở điểm A, xem hình D.1;

Vwc là dung tích chứa nước của vỏ chai tính bằng lít.

4

Chỉ dẫn

1 Đường lửa tạt lại – Đường 1

2 Đường đẳng tích – Đường 2

3 Vùng vận hành an toàn (gạch chéo)

Hình D.1 – Biểu đồ vận hành an toàn điển hình đối với chai hoặc giá chai cá biệt

D.2. Biểu đồ vận hành an toàn

Biểu đồ vận hành an toàn xác định lượng dung môi lớn nhất và nhỏ nhất cho phép đối với lượng axetylen đã cho. Biểu đồ điển hình cho trong hình D.1 và nó được chuẩn bị từ số liệu thực nghiệm. Biểu đồ chỉ ra lượng axetylen và dung môi chia cho dung tích chứa nước của vỏ chai, như vậy làm cho nó độc lập với cỡ chai thực tế.

Đường 1 biểu diễn đường lửa tạt lại. Đường này được giả định là đường thẳng và xuất phát từ điểm gốc (không có axetylen và không có dung môi) và chạy tới điểm A đã được thiết lập bởi phép thử lửa tạt lại theo phụ lục C và đã được phê duyệt bởi cơ quan có thẩm quyền.

Chú thích – Chai thử thực tế chứa hơn 5% axetylen — điểm A’ trong hình D.1

Đường 2, đường đẳng tích biểu diễn các điểm mà đối với chúng thể tích của dung dịch axetylen/dung môi là hằng số ở bất kỳ tỷ số axetylen/dung môi nào, tại một nhiệt độ quy định. Đường được vẽ qua điểm A là điểm đã được thiết lập bởi thử nhiệt độ nâng cao đã được mô tả ở trên con đường 1. Nó biểu diễn cho thể tích dung dịch cho phép trong chai.

Thể tích V của dung dịch axetylen/dung môi trong phạm vi nghiên cứu có thể biểu diễn bởi đẳng thức tuyến tính:

Trong đó a4 và a5 là hằng số đã được xác định bởi thực nghiệm (các kết quả có thay đổi giữa các phòng thí nghiệm). Các giá trị cho trong Bảng D.1 phải được sử dụng cho biểu đồ trong Hình D.1.

Bảng D.1 – Hằng số công thức thể tích

Hằng số Dung môi
Aceton

l/kgDMFa

l/kga41,911,75a51,251,05a4/a51,531,67a Dimethylformamit

Không có sự nhất trí chung nào về các giá trị đối với các hằng số trong Bảng D.1 và chúng không được dùng mà không có sự cân nhắc nào đối với bất kỳ mục đích khác. Chúng được xem xét để đưa ra giá trị phải chăng đối với thương a4/a5.

Phương trình đối với Đường 2 được dẫn ra như sau:

Đặt thể tích dung dịch axetylen/dung môi ở điểm A là VA và chia công thức D.1 cho dung tích chứa nước của vỏ chai, Vwc. Sự thể hiện lượng axetylen và dung môi đã quy định (khối lượng trên dung tích chứa nước của vỏ chai)

Trong đó

Giả ra đối với G

Trong đó biểu thức sau cùng chỉ chứa hằng số. Nên có thể nhận ra từ phương trình độ dốc của đường 2 là -(a5/a4).

Điều đó có nghĩa là mặc dù điểm A là điểm làm việc tối ưu, bất cứ tỷ số bổ sung nào nằm giữa Đường 1 và Đường 2 là an toàn và có thể sử dụng được. Nguyên tắc đó cho phép bất kỳ chai nào được nạp an toàn với số lượng dung môi định mức ít hơn chứng tỏ rằng lượng nạp axetylen tương ứng thấp hơn.

D.3. Các giới hạn axetylen và dung môi trong giá chai

D.3.1. Sự lưu ý an toàn

Khi các chai được dùng trong giá chai, lượng axetylen trong mỗi chai phải được giảm để cho phép giá chai nạp được mà không cần bổ sung dung môi cho mỗi lần. Cần phải tìm ra mối quan hệ lượng axetylen lớn nhất cho phép và số lần một giá chai có thể nạp và tháo (số chu kỳ) trước khi giá được tháo và từng chai được kiểm tra và bổ sung. Có hai nguyên nhân đối với điều đó. Thứ nhất, cho phép hao hụt dung môi cho mỗi lần xả chai, lượng axetylen lớn nhất đối với từng chai được giảm và như vậy xác lập dung sai nạp dung môi cho chai, Scft. Thứ hai, có sự khác nhau không thể tránh được giữa các chai có thể đưa đến, sự cung cấp dung môi thay đổi. Phải được xác định như vậy ở cả hai phía của dung sai nạp dung môi cho chai, khi thiết lập phạm vi làm việc cho dung môi, SSO. Các phương trình xác định mối quan hệ giữa số chu kỳ cho phép, N, và lượng giảm cho phép tương ứng của axetylen đối với giá chai Gbund cho trong  D.4.

D.3.2. Hao hụt dung môi

Mỗi lần chai được xả hết, một lượng nhỏ dung môi ở thể khí trong mối cân bằng với axetylen bị mất đi.

Nói chung lượng này có thể tính như sau:

hao hụt acetone theo dung tích chứa nước của vỏ chai và chu kỳ nạp: Sloss = 7,50 x 10-3­ kg/l.

hao hụt DMF theo dung tích chứa nước của vỏ chai và chu kỳ nạp: Sloss = 0,25 x 10-3­ kg/l.

D.3.3. Lượng dư an toàn dung môi

Lượng dư phải được xác định đối với các đặc tính làm việc khác nhau của mỗi chai về khía cạnh nhiệt độ và tốc độ hấp thụ, phân bổ dòng khí trong giá và dàn chai, v.v.. Điều đó được biết như là lượng dư an toàn dung môi Salw và phải tính đến sự phân bổ dung môi thay đổi. Giá trị đó có thể tính như sau:

đối với acetone theo dung tích chứa nước vỏ chai: Salw = 0,010 kg/l.

đối với DMF theo dung tích chứa nước của vỏ chai: Salw = 0,025 kg/l.

D.4. Tính toán lượng axetylen của giá chai và số chu kỳ nạp tương đương

D.4.1. Mối quan hệ giữa sự giảm lượng axetylen và số chu kỳ nạp

Để tính toán số chu kỳ nạp đối với giá chai trước khi đỡ và thay dung môi, N, với Gbund đã cho hoặc ngược lại, áp dụng các phương trình sau:

Từ hình D.1 rút ra biểu thức cho Smin và Smax. Khi đó tính N, dùng nó cho tính toán ở chu kỳ sau cùng, đưa vào giá chai mức thấp Smin là cho phép, bởi hao hụt dung môi xảy ra ở cuối chu kỳ xả hết.

Với hệ số suy giảm K đã cho, dễ dàng tính được Gbund và thế vào biểu thức trên

Gbund = Gopt (1-K)                                     (D.8)

Với N đã cho, từ các phương trình D.5 đến D.7 rút ra biểu thức sau                                (D.9)

 

Phụ lục E

(quy định)

Áp suất ổn định cho phép lớn nhất

Áp suất ổn định ở nhiệt độ đồng nhất 15oC trong chai đang chứa lượng axetylen lớn nhất và khối lượng dung môi tương ứng phải tính toán theo công thức sau (làm tròn đến bar gần nhất).

Trong đó

Pm là áp suất ổn định lớn nhất tính bằng bar;

ma là lượng chứa axetylen lớn nhất tính bằng kilôgam;

ms là lượng chứa dung môi quy định tính bằng kilôgam;

a1, a2, a3 là các hằng số với các giá trị đã cho trong Bảng E.1.

Bảng E.1 – Các hằng số tính áp suất a

Hằng số Loại dung môi
Aceton DMFb
a1 59,853 -50,671
a2 -0,0202 0,0958
a3 1,5247 -2,5253
a Các hằng số lấy từ Miller (10)

b Dimethylformamite

Đối với các dung môi khác, áp suất ổn định cho phép lớn nhất được các nhà sản xuất xác định bằng thực nghiệm.

Xem lại: Chai chứa khí axetylen – yêu cầu cơ bản phần 2: chai dùng đinh chảy – phần 2

Tin tức Related
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