Nội dung chính (Mục lục bài viết)
Tiêu chuẩn chất lượng khí nén
Được ví như thư thước đo ngành khí nén. Giúp người mua lựa chọn thiết bị, công nghệ của hệ thống khí nén. Tiêu chuẩn chất lượng khí nén phổ biến nhất là tiêu chuẩn quốc tế ISO. ISO có 03 series tiêu chuẩn cho khí nén:
ISO-12500
ISO 8573-1:2010
ISO 718
Trong đó tiêu chuẩn ISO 8573-1:2010 được ứng dùng phổ biến. Nói đến tiêu chuẩn khí nén ta mặc định hiểu đang nói đến tiêu chuẩn ISO 8573-1:2010. Tiêu chuẩn này quy định 03 thành phần đánh giá chất lượng khí nén.
A: Hàm lượng hạt rắn theo 3 size kích thước
B: Hàm lượng nước bao gồm thể hơi và thể lỏng.
C: Hàm lượng dầu
Ngoài ra với một số ứng dụng đặc thù của khí nén còn yêu cầu hàm lượng khí. ví dụ máy nén + tách khí nitro dùng trong lò luyện cần khí trơ yêu cầu hàm lượng các chất chiếm bao nhiêu ( độ sạch 99 hay 99,5 hay 99.99).
Lưu ý: Bảng tra thông số, cách đọc, quy đổi hiểu lầm huyền thoại với tiêu chuẩn chất lượng khí nén được giới thiệu chi tiết tại bài viết:
Tiếu chuẩn kích thước đường ống (Size)
Trên thực tế 03 tiêu chuẩn có cách đo, tên gọi khác nhau nhưng vẫn quy đổi, lắp lẫn nhau trên cùng một hệ thống đường ống. Đơn vị đo cũng đáng lưu ý với đơn vị thầu thi công lắp đặt cần đồng nhất tiêu chuẩn kích thước ống trên hợp đồng với ống trên thực tế. Không phải gần công trường thi công nào cũng có chủng loại ống theo tiêu chuẩn bạn ghi trên hợp đồng. Nhất là khi chúng có kích thước thật sai lệch nhau vài mm. làm hiểu lầm ống kém chất lượng, ăn bớt....Thông thường có 3 đơn vị đo kích thước ống thép thường được sử dụng:
DN: đường kính trong danh nghĩa.
Ví dụ DN15 hoặc 15A, tương đương với ống có đường kính ngoài danh nghĩa là phi 21mm.Tuy nhiên, ống sản xuất với mỗi tiêu chuẩn khác nhau thì sẽ có đường kính ngoài thực tế khác nhau, (ví dụ theo ASTM là 21.3mm, còn BS là 21.2mm...).
Một số nhầm rằng ống DN15 tức là ống phi 15mm, nhưng không phải.
Tuy DN là đường kính trong danh nghĩa, nhưng đường kính trong thực tế là bao nhiêu thì lại phụ thuộc vào từng tiêu chuẩn sản xuất. Khi có đường kính ngoài thực tế, ta chỉ cần lấy đường kính ngoài trừ 2 lần độ dầy, sẽ ra được đường kính trong thực tế.
Đường kính trong (mm) = Đường kính ngoài (mm) - 2 lần độ dầy (mm)
* Phi: đường kính ngoài danh nghĩa
Ở Việt Nam, đơn vị để đo đường kính ống quen thuộc nhất vẫn là phi (Ø), tức là mm (ví dụ phi 21 là 21mm).Cũng có nhiều người nhầm rằng, ống có phi 21 thì đường kính ngoài phải là đúng và đủ 21mm. Nhưng cũng như đã trình bày ở trên, ứng với mỗi tiêu chuẩn sản xuất thì ống cũng sẽ có những đường kính ngoài thực tế khác nhau, gọi là phi 21 tức kích thước danh nghĩa.
Thường thì tất cả các nhà máy sản xuất đều công bố tiêu chuẩn sản xuất của mình, và có bảng quy cách chính xác của từng loại ống.
* Inch (")
Đơn vị sử dụng phổ biến trong máy nén khí, đặc biệt máy nén khí thương hiệu G7.Nhiều người sẽ hay bị nhầm trong việc quy đổi từ Inch ra DN hoặc phi và ngược lại. Việc dễ nhầm lẫn này, có lẽ sẽ được khắc phục bằng bảng quy đổi.
Độ sụt áp của đường ống
Bạn có thể áp dụng bảng dưới để tham khảo tổn thất áp suất trên đường ống truyền tải khí nén.Chọn kích thước đường ống khí nén khi thiết kế ?
Thông thường các đơn vị thiết kế thường chọn theo bảng định sẵn. Hoặc chọn theo thiết kế từ nhà sản xuất máy nén khí. Thông thường các hãng sản xuất sẽ quy ước kích thước đường ống đầu ra.
Nhưng nếu xét theo khía cạnh tốt nhất về kỹ thuật, thì theo những kiến thức mình tổng hợp được, thì khi định size ống phải đảm bảo vận tốc khí nén theo các yêu cầu sau:
1. Ống kết nối trong phòng khí nén: không quá 6m/s
2. Ống góp: không quá 6m/s
3. Ống chính trong nhà máy: có thể sử dụng theo bất kỳ bảng nào bạn tìm được trên mạng, nhưng vận tốc không quá 15m/s và thỏa mãn được yêu cầu áp cuối của hệ thống.
Những hệ thống đường ống khí nén chọn kích thước đường ống tùy thuộc vào các yếu tố sau.
1, Lưu lượng khí cần truyền là bao nhiêu.
2, Đặc tính khí truyền tải: CO2, khí nén, khí tự nhiên, Nitro...
3, Quan trọng hơn cả là yêu cầu của thiết bị xử dụng đầu cuối cùng đặc thù đường ống truyền tải.
Phần mềm S3D
Phần mềm Cad plant 3D
Phần mềm Cadworx
Phần mềm Pipenet
Phần mềm caesar II
Phần mềm Pipedata pro
Phần mềm Cad
Trong đa số phần mềm chuyên dụng đều tích hợp sẵn tiêu chuẩn, thư viện bạn chỉ cần nạp giá trị môi chất truyền tải. Phần mềm sẽ tự tính toán cho bạn.
Ví dụ: Một nhà máy cán tôn xử dụng xi lanh khí nén để hoạt động. Tổng chiều dài dây truyền là 180m. Dây truyền sử dụng máy nén công suất 45kw nhãn hiệu ABC với lưu lượng khí nén là 130 m3/h tại áp lực 7Bar. Dây truyền có các xi lanh và máy tiêu thụ khí nén lớn tại đầu cuối và giữa dây truyền. Yêu cầu áp lực khí nén tại các điểm đầu cuối dây truyền không bị sụt áp cục bộ lớn hơn 2Bar.
Như vậy nếu tính theo tiêu chuẩn và khuyến cáo nhà sản xuất máy này chỉ cần xử dụng ống G1-1/2 '' là đáp ứng đủ yêu cầu. Nhưng nếu như vậy dây truyền này vẫn có thể không được đáp ứng về áp lực khí nén tại một số thời điểm.
Để thiết kế đường ống cho dây truyền này cần căn cứ thêm các yếu tố sau.
áp lực làm việc máy nén là loại mấy bar (thông thường là 7bar hay 10bar hay 13 bar)
Áp suất tối thiểu tại đầu vào thiết bị xử dụng là bao nhiêu ( thông thường là 4 đến 5bar tùy ngành)
Hệ thống đường ống lắp đặt đường xương cá, zic zắc hay vòng tròn. Nếu không phải đường tròn thì chiều dài đầu nguồn đến cuối nguồn là bao nhiêu mét.
Hệ thống có bình tích áp hay không thể tích là bao nhiêu vị trí đặt đầu day truyền hay cuối hay giữa hay theo từng điểm.
Căn cứ vào những yếu tố trên chúng ta tăng/giảm kích thước đường ống nhằm đảm bảo yêu cầu kĩ thuật về lưu lượng và áp suất khí nén
Cần lưu ý là tổn thất áp suất trên đường ống hoàn toàn có thể tính toán theo tiêu chuẩn. Nhưng Áp suất tức thời có thể bị suy giảm tại một điểm cục bộ trên đường ống truyền tải do máy / thiết bị đầu cuối xử dụng lưu lượng khí lớn tại một chu kì làm việc.
Ví dụ minh họa là một máy thổi xốp tạo 1 sản phẩm trên 01 phút. Mỗi lần ép cần xả khí trong 03s với lưu lượng là 100 lít ở áp suất 6 Bar. Như vậy lưu lượng tính theo thời gian máy này chỉ dùng là 100 lít / phút => tính đường ống có tiết diện như trên ? nếu tính như này áp cục bộ có thể không đạt yêu cầu 06kg thổi vào buồng khuân, mặc dù áp tại đường ống và bình tích đang là 8kg. Như vậy với máy này chúng ta cần thiết kế đường ống nối vào máy có lưu lưu lượng đáp ứng 100/3 x 60= 2000 lít / phút.
Tương tự nhu vậy với quy mô của một xưởng sản xuất tại một thời điểm có thể có nhiều thiết bị cùng xử dụng khí nén. Điển hình các nhà máy xi măng có bình tích áp nằm khắp nhà máy, cạnh những máy quan trọng và có kích thước đường ống lớn hơn rất nhiều đường ống xử dụng tại nhà máy sản xuất điện tử hay may mặc.
Kết luận: Việc chọn kích thước đường ống căn cứ chủ yếu theo yêu cầu thông số kĩ thuật của thiết bị xử dụng khí nén là áp suất và lưu lượng. Tiêu chuẩn trợ giúp làm căn cứ. Đơn vị cung cấp khí nén thường chọn dư cho hệ số dự phòng. Hệ số này sẽ tùy theo kinh nghiệm thiết kế nhà máy cùng ngành khác.
BÌNH CHỊU ÁP LỰC- YÊU CẦU VỀ THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO
(Pressure vessels- Requirement of design and manufacture)
TCVN 6153:1996: Bình chịu áp lực – Yêu cầu kỹ thuật an toàn về thiết kế, kết cấu, chế tạo.
TCVN 6154:1996: Bình chịu áp lực – Yêu cầu kỹ thuật an toàn về thiết kế, kết cấu, chế tạo, phương pháp thử.
TCVN 6155:1996: Bình chịu áp lực – Yêu cầu kỹ thuật an toàn về lắp đặt, sử dụng, sửa chữa.
TCVN 6156:1966: Bình chịu áp lực – Yêu cầu kỹ thuật an toàn về lắp đặt, sử dụng, sửa chữa, phương pháp thử.
TCVN 6008:1995: Thiết bị áp lực – Mối hàn yêu cầu kỹ thuật và phương pháp kiểm tra.
TCVN 7472-2005: Thiết bị áp lực – Hàn liên kết.
TCVN 8366:2010 (mới)
TCVN 8366:2010 thay thế TCVN 6153:1996. TCVN 8366:2010 Bình chịu áp lực - Yêu cầu về thiết kế và chế tạo được biên soạn trên cơ sở tham khảo tiêu chuẩn AS 1210:1997 Presure vessels. Trong quá trình soát xét các TCVN 6153:1996 đến TCVN 6156:1996 về Bình chịu áp lực. Ban kỹ thuật TCVN/TC 11 Nồi hơi và Bình chịu áp lực nhận thấy các tiêu chuẩn về Nồi hơi và Bình chịu áp lực của Australia (AS) hiện hành tương đương với các tiêu chuẩn Hoa kỳ ASME, sẵn có và phù hợp với điều kiện của Việt Nam hiện nay.
Các nước trong khu vực đều sử dụng các tiêu chuẩn ASME làm tiêu chuẩn quốc gia. Do đó việc biên soạn các TCVN về thiết bị áp lực trên cơ sở tham khảo các tiêu chuẩn AS là phù hợp trong nền kinh tế hội nhập hiện nay. Trong thời gian tới các TCVN về lắp đặt, sử dụng, sửa chữa bình chịu áp lực và các vấn đề liên quan khác sẽ được nghiên cứu biên soạn.
Về bố cục và nội dung của TCVN 8366:2010 cơ bản là tương đương với AS 1210:1997. Các tài liệu, tiêu chuẩn viện dẫn trong TCVN 8366:2010 sử dụng các tài liệu, tiêu chuẩn viện dẫn trong AS 1210:1997 và tương đương, điều này đảm bảo thuận lợi cho người sử dụng và phù hợp với điều kiện hiện nay của nước ta.
1. Ống kết nối trong phòng khí nén: không quá 6m/s
2. Ống góp: không quá 6m/s
3. Ống chính trong nhà máy: có thể sử dụng theo bất kỳ bảng nào bạn tìm được trên mạng, nhưng vận tốc không quá 15m/s và thỏa mãn được yêu cầu áp cuối của hệ thống.
Những hệ thống đường ống khí nén chọn kích thước đường ống tùy thuộc vào các yếu tố sau.
1, Lưu lượng khí cần truyền là bao nhiêu.
2, Đặc tính khí truyền tải: CO2, khí nén, khí tự nhiên, Nitro...
3, Quan trọng hơn cả là yêu cầu của thiết bị xử dụng đầu cuối cùng đặc thù đường ống truyền tải.
Phần mềm thiết kế đường ống
Phần mềm aveva pdmsPhần mềm S3D
Phần mềm Cad plant 3D
Phần mềm Cadworx
Phần mềm Pipenet
Phần mềm caesar II
Phần mềm Pipedata pro
Phần mềm Cad
Trong đa số phần mềm chuyên dụng đều tích hợp sẵn tiêu chuẩn, thư viện bạn chỉ cần nạp giá trị môi chất truyền tải. Phần mềm sẽ tự tính toán cho bạn.
Ví dụ: Một nhà máy cán tôn xử dụng xi lanh khí nén để hoạt động. Tổng chiều dài dây truyền là 180m. Dây truyền sử dụng máy nén công suất 45kw nhãn hiệu ABC với lưu lượng khí nén là 130 m3/h tại áp lực 7Bar. Dây truyền có các xi lanh và máy tiêu thụ khí nén lớn tại đầu cuối và giữa dây truyền. Yêu cầu áp lực khí nén tại các điểm đầu cuối dây truyền không bị sụt áp cục bộ lớn hơn 2Bar.
Như vậy nếu tính theo tiêu chuẩn và khuyến cáo nhà sản xuất máy này chỉ cần xử dụng ống G1-1/2 '' là đáp ứng đủ yêu cầu. Nhưng nếu như vậy dây truyền này vẫn có thể không được đáp ứng về áp lực khí nén tại một số thời điểm.
Để thiết kế đường ống cho dây truyền này cần căn cứ thêm các yếu tố sau.
áp lực làm việc máy nén là loại mấy bar (thông thường là 7bar hay 10bar hay 13 bar)
Áp suất tối thiểu tại đầu vào thiết bị xử dụng là bao nhiêu ( thông thường là 4 đến 5bar tùy ngành)
Hệ thống đường ống lắp đặt đường xương cá, zic zắc hay vòng tròn. Nếu không phải đường tròn thì chiều dài đầu nguồn đến cuối nguồn là bao nhiêu mét.
Hệ thống có bình tích áp hay không thể tích là bao nhiêu vị trí đặt đầu day truyền hay cuối hay giữa hay theo từng điểm.
Căn cứ vào những yếu tố trên chúng ta tăng/giảm kích thước đường ống nhằm đảm bảo yêu cầu kĩ thuật về lưu lượng và áp suất khí nén
Cần lưu ý là tổn thất áp suất trên đường ống hoàn toàn có thể tính toán theo tiêu chuẩn. Nhưng Áp suất tức thời có thể bị suy giảm tại một điểm cục bộ trên đường ống truyền tải do máy / thiết bị đầu cuối xử dụng lưu lượng khí lớn tại một chu kì làm việc.
Ví dụ minh họa là một máy thổi xốp tạo 1 sản phẩm trên 01 phút. Mỗi lần ép cần xả khí trong 03s với lưu lượng là 100 lít ở áp suất 6 Bar. Như vậy lưu lượng tính theo thời gian máy này chỉ dùng là 100 lít / phút => tính đường ống có tiết diện như trên ? nếu tính như này áp cục bộ có thể không đạt yêu cầu 06kg thổi vào buồng khuân, mặc dù áp tại đường ống và bình tích đang là 8kg. Như vậy với máy này chúng ta cần thiết kế đường ống nối vào máy có lưu lưu lượng đáp ứng 100/3 x 60= 2000 lít / phút.
Tương tự nhu vậy với quy mô của một xưởng sản xuất tại một thời điểm có thể có nhiều thiết bị cùng xử dụng khí nén. Điển hình các nhà máy xi măng có bình tích áp nằm khắp nhà máy, cạnh những máy quan trọng và có kích thước đường ống lớn hơn rất nhiều đường ống xử dụng tại nhà máy sản xuất điện tử hay may mặc.
Kết luận: Việc chọn kích thước đường ống căn cứ chủ yếu theo yêu cầu thông số kĩ thuật của thiết bị xử dụng khí nén là áp suất và lưu lượng. Tiêu chuẩn trợ giúp làm căn cứ. Đơn vị cung cấp khí nén thường chọn dư cho hệ số dự phòng. Hệ số này sẽ tùy theo kinh nghiệm thiết kế nhà máy cùng ngành khác.
Tiêu chuẩn bình chịu áp lực
Tiêu chuẩn hữu dụng cho đơn vị thiết kế, chế tạo bình chứa khí nén. Với người xử dụng thì bạn cần đối chiếu quy định kiểm định thiết bị áp lực định kỳ nhà máy nhằm đảm bảo an toàn lao động hoặc tiêu chuẩn nhà máy áp dụng có yêu cầu.BÌNH CHỊU ÁP LỰC- YÊU CẦU VỀ THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO
(Pressure vessels- Requirement of design and manufacture)
TCVN 6153:1996: Bình chịu áp lực – Yêu cầu kỹ thuật an toàn về thiết kế, kết cấu, chế tạo.
TCVN 6154:1996: Bình chịu áp lực – Yêu cầu kỹ thuật an toàn về thiết kế, kết cấu, chế tạo, phương pháp thử.
TCVN 6155:1996: Bình chịu áp lực – Yêu cầu kỹ thuật an toàn về lắp đặt, sử dụng, sửa chữa.
TCVN 6156:1966: Bình chịu áp lực – Yêu cầu kỹ thuật an toàn về lắp đặt, sử dụng, sửa chữa, phương pháp thử.
TCVN 6008:1995: Thiết bị áp lực – Mối hàn yêu cầu kỹ thuật và phương pháp kiểm tra.
TCVN 7472-2005: Thiết bị áp lực – Hàn liên kết.
TCVN 8366:2010 (mới)
Trích dẫn công bố tiêu chuẩn
TCVN 8366:2010 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC 11 Nồi hơi và bình chịu áp lực biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ khoa học và Công nghệ công bố.TCVN 8366:2010 thay thế TCVN 6153:1996. TCVN 8366:2010 Bình chịu áp lực - Yêu cầu về thiết kế và chế tạo được biên soạn trên cơ sở tham khảo tiêu chuẩn AS 1210:1997 Presure vessels. Trong quá trình soát xét các TCVN 6153:1996 đến TCVN 6156:1996 về Bình chịu áp lực. Ban kỹ thuật TCVN/TC 11 Nồi hơi và Bình chịu áp lực nhận thấy các tiêu chuẩn về Nồi hơi và Bình chịu áp lực của Australia (AS) hiện hành tương đương với các tiêu chuẩn Hoa kỳ ASME, sẵn có và phù hợp với điều kiện của Việt Nam hiện nay.
Các nước trong khu vực đều sử dụng các tiêu chuẩn ASME làm tiêu chuẩn quốc gia. Do đó việc biên soạn các TCVN về thiết bị áp lực trên cơ sở tham khảo các tiêu chuẩn AS là phù hợp trong nền kinh tế hội nhập hiện nay. Trong thời gian tới các TCVN về lắp đặt, sử dụng, sửa chữa bình chịu áp lực và các vấn đề liên quan khác sẽ được nghiên cứu biên soạn.
Về bố cục và nội dung của TCVN 8366:2010 cơ bản là tương đương với AS 1210:1997. Các tài liệu, tiêu chuẩn viện dẫn trong TCVN 8366:2010 sử dụng các tài liệu, tiêu chuẩn viện dẫn trong AS 1210:1997 và tương đương, điều này đảm bảo thuận lợi cho người sử dụng và phù hợp với điều kiện hiện nay của nước ta.
0 Nhận xét