TIÊU CHUẨN QUỐC GIA ( Tiêu chuẩn ISO 2531:2009)
TCVN 10177:2013
ISO 2531:2009
ỐNG, PHỤ TÙNG NỐI ỐNG, PHỤ KIỆN BẰNG GANG DẺO VÀ CÁC MỐI NỐI DÙNG CHO CÁC CÔNG TRÌNH DẪN NƯỚC
Ductile iron pipes, fittings, accessories and their joints for water applications
Lời nói đầu
TCVN 10177:2013 hoàn toàn tương với ISO 2531:2009/Cor 1:2010.
TCVN 10177:2013 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC 5 Ống kim loại đen và phụ tùng đường ống kim loại biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.
ỐNG, PHỤ TÙNG NỐI ỐNG, PHỤ KIỆN BẰNG GANG DẺO VÀ CÁC MỐI NỐI DÙNG CHO CÁC CÔNG TRÌNH DẪN NƯỚC
Ductile iron pipes, fittings, accessories and their joints for water applications
- Phạm vi áp dụng
Tiêu chuẩn này quy định các yêu cầu và phương pháp thử áp dụng cho các ống, phụ tùng nối ống, phụ kiện bằng gang dẻo và các mối nối của chúng dùng cho cấu tạo đường ống:
– để vận chuyển nước (ví dụ, nước chưa xử lý và nước tiêu thụ của con người);
– được vận hành có áp hoặc không có áp;
– được lắp đặt dưới mặt đất hoặc trên mặt đất.
CHÚ THÍCH: Trong tiêu chuẩn này, tất cả các áp suất đều là áp suất tương đối được biểu thị bằng bar 1).
Tiêu chuẩn này quy định vật liệu, kích thước và dung sai, cơ tính và các lớp phủ tiêu chuẩn của ống, phụ tùng nối ống và phụ kiện. Tiêu chuẩn cũng đưa ra các yêu cầu về chất lượng sử dụng cho tất cả các chi tiết thành phần bao gồm cả các mối nối.
Tiêu chuẩn này áp dụng cho các ống, phụ tùng nối ống và phụ kiện được đúc bằng bất cứ công nghệ đúc nào hoặc được chế tạo bằng bất cứ công nghệ gia công vật đúc nào cũng như các mối nối tương ứng trong phạm vi có các cỡ kích thước danh nghĩa từ DN 40 đến và bao gồm DN 2600.
Tiêu chuẩn này áp dụng cho các ống, phụ tùng nối ống và phụ kiện:
– được chế tạo có đầu bao, đầu có mặt bích hoặc đầu bị bao (kết cấu của mối nối và hình dạng của đệm kín không thuộc phạm vi của tiêu chuẩn này);
– thường được cung cấp có lớp phủ bên trong và bên ngoài.
Các ống và phụ tùng nối ống được phân loại theo áp suất làm việc cho phép.
- Tài liệu viện dẫn
Các tài liệu dưới đây là rất cần thiết đối với việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với tài liệu có ghi năm công bố, áp dụng phiên bản được nêu. Đối với tài liệu không ghi năm công bố, áp dụng phiên bản mới nhất kể cả các sửa đổi (nếu có).
TCVN 256-1 (ISO 6506-1), Vật liệu kim loại – Thử độ cứng Brinell – Phần 1: Phương pháp thử.
ISO 4016, Hexagon head bolts – Product grade C (Bulông đầu sáu cạnh – Sản phẩm cấp C).
ISO 4034, Hexagon reguiar nuts (style 1) – Product grade C (Đai ốc sáu cạnh (kiểu 1) – Sản phẩm cấp C).
ISO 4633, Rubber seals – Joint rings for water supply, drainage and sewerage pipelines – Specification for materials (Vòng bịt bằng cao su – Vòng nối dùng cho các đường ống cung cấp nước, tháo nước và nước thải – Điều kiện kỹ thuật cho vật liệu).
ISO 7005-2, Metallic flanges – Part 2: Cast iron flanges (Mặt bích kim loại – Phần 2: Mặt bích bằng gang).
ISO 7091, Plain washers – Normal series – Product grade C (Vòng đệm phẳng – Loạt thường – Sản phẩm cấp C).
ISO 10803, Design method for ductile iron pipes (Phương pháp thiết kế đối với các ống bằng gang dẻo).
ISO 10804, Restrained joint systems for ductile iron pipelines – Design rules and type testing (Hệ thống nối có vòng hãm dùng cho đường ống bằng gang dẻo – Quy tắc thiết kế và thử kiểu)
EN 1092-2, Flanges and their joints – Circular flanges for pipes, valves, fittings and accessories, PN designated – Part 2: Cast iron flanges (Mặt bích và mối nối mặt bích – Mặt bích tròn dùng cho ống, van, phụ tùng nối ống và thiết bị phụ của đường ống có ký hiệu PN – Phần 2: Mặt bích bằng gang).
- Thuật ngữ và định nghĩa
Tiêu chuẩn này áp dụng các thuật ngữ và định nghĩa sau:
3.1. Phụ kiện ống (accessory)
Tất cả các vật đúc khác với ống hoặc phụ tùng nối ống được sử dụng trong đường ống.
VÍ DỤ 1: Các nắp đệm và bu lông dùng cho các mối nối cơ khí mềm (xem 3.18).
VÍ DỤ 2: Các nắp đệm, bu lông và vòng hãm hoặc đoạn vòng hãm dùng cho các mối nối có vòng hãm.
CHÚ THÍCH: Thuật ngữ phụ kiện không liên quan đến các van hoặc bất cứ kiểu van lấy nước nào.
3.2. Áp suất làm việc cho phép (allowable operating pressure, PFA)
Áp suất bên trong lớn nhất, trừ áp suất tăng vọt, mà một chi tiết có thể chịu được một cách an toàn trong quá trình làm việc thường xuyên.
3.3. Áp suất thử cho phép tại hiện trường (allowable site test pressure, PEA)
Áp suất thủy tĩnh lớn nhất mà một chi tiết hoặc bộ phận mới được lắp đặt có thể chịu được trong khoảng thời gian tương đối ngắn khi được cố định phía trên mặt đất hoặc được lắp đặt ngầm dưới mặt đất để đo tính toàn vẹn và độ kín của đường ống.
CHÚ THÍCH: Áp suất thử này khác với áp suất thử hệ thống có liên quan đến áp suất thiết kế đường ống.
3.4. Lô (batch)
Số lượng các vật đúc từ đó có thể lấy mẫu cho thử nghiệm trong quá trình sản xuất.
3.5. Chi tiết (component)
Bất cứ sản phẩm nào được xác định là một thành phần của đường ống, như một ống, phụ tùng nối ống hoặc phụ kiện.
Xem 3.1, 3.9 và 3.22.
3.6. Sai lệch (deviation)
Đại lượng được biểu thị bằng độ chênh lệch giữa chiều dài thiết kế và chiều dài tiêu chuẩn của một ống hoặc phụ tùng nối ống.
CHÚ THÍCH: Các ống và phụ tùng nối ống được thiết kế với một chiều dài được lựa chọn trong phạm vi chiều dài tiêu chuẩn cộng hoặc trừ đi sai lệch (xem Bảng 6); chúng được chế tạo theo chiều dài này cộng hoặc trừ đi dung sai được cho trong Bảng 7.
3.7. Độ cứng vững hướng kính ống (diametral stiffness of a pipe)
Đặc tính của ống cho phép chống lại biến dạng theo phương đường kính trong điều kiện chịu tải.
3.8. Gang dẻo (ductile iron)
Loại gang được sử dụng cho chế tạo ống, phụ tùng nối ống và phụ kiện của đường ống trong đó graphit xuất hiện chủ yếu dưới dạng hình cầu.
3.9. Phụ tùng nối ống (fitting)
Vật đúc khác với ống, cho phép có sự lệch hướng của đường ống, sự thay đổi chiều hoặc lỗ của đường ống.
CHÚ THÍCH: Các đầu bao có mặt bích, đầu bị bao có mặt bích và các vành gờ cũng được phân loại là phụ tùng nối ống.
3.10. Mặt bích (flange)
Mặt mút của ống hoặc phụ tùng nối ống, mở rộng theo hướng vuông góc với đường tâm của nó, có các lỗ lắp bu lông được phân bố cách đều trên một đường tròn.
CHÚ THÍCH: Mặt bích có thể là cố định (ví dụ, được đúc liền khối, được vặn ren vít hoặc được hàn trên đầu mút ống hoặc phụ tùng nối ống) hoặc điều chỉnh được. Mặt bích điều chỉnh được gồm có một vòng, có dạng một hoặc nhiều chi tiết được kẹp chặt với nhau bằng bu lông, được lắp trên mayơ của một mối nối mặt mút và có thể quay tự do xung quanh trục của mayơ trước khi nối ghép.
3.11. Mối nối mặt bích (flanged joint)
Mối nối giữa hai đầu mút có mặt bích
3.12. Mối nối mềm (flexible joint)
Mối nối cho phép có độ lệch góc lớn và sự dịch chuyển song song và/hoặc vuông góc với đường trục của ống.
3.13. Đệm kín (gasket)
Chi tiết bít kín của một mối nối
3.14. Ứng suất tiếp tuyến (hoop stress, s)
Ứng suất trong một ống hoặc phụ tùng nối ống chịu áp lực tác dụng theo phương tiếp tuyến với chu vi của một tiết diện ngang (mặt cắt ngang).
3.15. Mối nối (joint)
Chỗ nối giữa các đầu mút của các ống và/hoặc phụ tùng nối ống trong đó đệm kín được sử dụng để có tác dụng của một vòng bít.
3.16. Bước lắp đặt ống (laying length, Le)
Chiều dài gia tăng của một đường ống khi lắp đặt thêm một ống.
CHÚ THÍCH 1: Đối với các ống có đầu bao và bị bao, bước lắp đặt ống bằng tổng chiều dài của ống, Ltot, trừ đi chiều sâu lắp vào lớn nhất của đầu bị bao, Li do nhà sản xuất quy định và được chỉ dẫn trên Hình 4. Đối với các ống có mặt bích, bước lắp đặt ống bằng tổng chiều dài của ống.
CHÚ THÍCH 2: Bước lắp đặt ống được biểu thị bằng mét.
3.17. Áp suất làm việc lớn nhất cho phép (maximum allowable operating pressure, PMA)
Áp suất bên trong lớn nhất, bao gồm cả áp suất tăng vọt, mà một chi tiết cấu thành có thể chịu được một cách an toàn trong quá trình làm việc.
3.18. Mối nối mềm cơ khí (mechanical flexible joint)
Mối nối mềm trong đó việc bít kín thu được nhờ tác dụng áp lực vào đệm kín bằng phương tiện cơ khí.
VÍ DỤ: Một nắp đệm hoặc cụm nắp bít.
3.19. Áp suất danh nghĩa (nominal pressure,PN)
Ký hiệu bằng số đã được làm tròn tới giá trị gần nhất dùng cho mục đích viện dẫn.
CHÚ THÍCH 1: Tất cả các chi tiết có cùng một cỡ kích thước danh nghĩa, DN, được ký hiệu bằng cùng một số PN có các kích thước đối tiếp thích hợp.
CHÚ THÍCH 2: Định nghĩa được sửa cho thích hợp từ ISO 7268.
3.20. Cỡ kích thước danh nghĩa (nominal size, DN)
Ký hiệu bằng chữ và số của kích thước cho các chi tiết cấu thành của một hệ thống đường ống được sử dụng cho mục đích viện dẫn.
CHÚ THÍCH 1: Cỡ kích thước danh nghĩa gồm có các chữ cái DN, theo sau là một số nguyên không có thứ nguyên, có liên quan gián tiếp tới kích thước tính bằng milimét của lỗ hoặc đường kính ngoài của các chi tiết nối ở đầu mút.
CHÚ THÍCH 2: Định nghĩa đã được sửa lại cho thích hợp từ ISO 6708:1995, định nghĩa 2.1.
3.21. Độ ovan (ovality)
Độ không tròn của một tiết diện ống có trị số được xác định theo công thức (1):
(1)
Trong đó:
A1 là độ dài trục lớn nhất của tiết diện, tính bằng milimét;
A2 là độ dài trục nhỏ nhất của tiết diện, tính bằng milimét.
3.22. Ống (pipe)
Vật đúc có lỗ đồng đều với đường tâm thẳng, có đầu bao, đầu bị bao hoặc đầu có mặt bích.
CHÚ THÍCH: Định nghĩa này không áp dụng cho các đầu bao có mặt bích, đầu bị bao có mặt bích và các vành gờ, chúng được phân loại là các phụ tùng nối ống.
3.23. Mối nối mềm lắp đẩy vào (push-in flexible joint)
Mối nối mềm được lắp ráp bằng cách đẩy đầu bị bao qua đệm kín vào trong đầu bao của chi tiết đối tiếp.
3.24. Mối nối mềm được hãm (restrained joint)
Mối nối trong đó có trang bị chi tiết để ngăn ngừa sự tách ly của mối nối đã được lắp
3.25. Đầu bao (socket)
Đầu có lỗ lắp với một ống hoặc phụ tùng nối ống để tạo ra mối nối với đầu bị bao của chi tiết tiếp sau.
3.26. Đầu bị bao (spigot)
Đầu có lắp ghép trên mặt ngoài của một ống hoặc phụ tùng nối ống.
3.27. Đầu mút của đầu bị bao (spigot end)
Chiều sâu lắp vào lớn nhất của đầu bị bao, Li, cộng với 50 mm.
Xem Li trên Hình 4.
3.28. Chiều dài tiêu chuẩn (standardized length)
Chiều dài của thân ống và thân phụ tùng nối ống hoặc ống nối (nhánh) như đã định nghĩa trong tiêu chuẩn này.
CHÚ THÍCH 1: Đối với các ống có đầu bao và đầu bị bao, và phụ tùng nối ống chiều dài tiêu chuẩn được ký hiệu là Lu (lu đối với ống nối). Đối với các ống có mặt bích và phụ tùng nối ống, chiều dài tiêu chuẩn được ký hiệu là L (l đối với ống nối). Xem Hình 4 đến Hình 27.
CHÚ THÍCH 2: Đối với các ống và phụ tùng nối ống có mặt bích, chiều dài tiêu chuẩn L (l đối với ống nối hoặc ống nhánh) bằng tổng chiều dài. Đối với các ống và phụ tùng nối ống có đầu bao, chiều dài tiêu chuẩn Lu (lu đối với ống nối hoặc ống nhánh) bằng tổng chiều dài trừ đi chiều sâu lắp vào của đầu bị bao như đã chỉ dẫn trong catalog của nhà sản xuất.
3.29. Thử kiểu (type test)
Thử nghiệm chứng minh cho thiết kế được thực hiện một lần và chỉ được lặp lại sau khi thay đổi thiết kế.
- Yêu cầu kỹ thuật
4.1. Yêu cầu chung
4.1.1 Ống và phụ tùng nối ống
Chiều dày, chiều dài và lớp phủ được quy định trong 4.2.3, 4.2.4 và 4.4 đối với ống và 4.5 đối với phụ tùng nối ống. Khi theo thỏa thuận giữa nhà sản xuất và khách hàng, các ống và phụ tùng nối ống có các chiều dài, chiều dày và/hoặc lớp phủ khác nhau và các kiểu phụ tùng nối ống khác với các kiểu cho trong 8.3 và 8.4 được cung cấp phù hợp với tiêu chuẩn này thì chúng phải tuân theo tất cả các yêu cầu khác của tiêu chuẩn này. Các ống và phụ tùng nối ống này bao gồm cả các ống và phụ tùng nối ống được chế tạo theo các tiêu chuẩn và quy định của quốc gia.
Các cỡ kích thước danh nghĩa tiêu chuẩn DN của các ống và phụ tùng nối ống là:
40, 50, 60, 65, 80, 100, 125, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1100, 1200, 1400, 1500, 1600, 1800, 2000, 2200, 2400 và 2600.
Độ cứng vững và sai lệch cho phép hướng kính của các ống bằng gang dẻo được cho trong Phụ lục D.
CHÚ THÍCH: Khi được lắp đặt và vận hành trong các điều kiện theo thiết kế (xem các Phụ lục A và B), các ống, phụ tùng nối ống, phụ kiện bằng gang dẻo và các mối nối sẽ duy trì được tất cả các đặc tính chức năng trong thời gian tuổi thọ làm việc của chúng do các tính chất không đổi của vật liệu, tính ổn định của tiết diện ngang và kết cấu có hệ số an toàn cao.
4.1.2. Trạng thái bề mặt và sửa chữa
Các ống, phụ tùng nối ống và phụ kiện không được có các khuyết tật bề mặt dẫn đến sự không phù hợp với các yêu cầu của các Điều 4 và 5.
Khi cần thiết, các ống và phụ tùng nối ống có thể được sửa chữa, ví dụ như bằng hàn để loại bỏ các khuyết tật bề mặt và các khuyết tật cục bộ không ảnh hưởng đến toàn bộ chiều dày thành, với điều kiện là các ống và phụ tùng nối ống được sửa chữa tuân theo tất cả các yêu cầu của các Điều 4 và 5.
4.1.3. Các kiểu mối nối và sự nối liền với nhau
4.1.3.1. Yêu cầu chung
Kết cấu của mối nối và hình dạng của đệm kín không thuộc vào phạm vi của tiêu chuẩn này.
Vật liệu của đệm kín bằng cao su phải phù hợp với các yêu cầu của ISO 4633 đối với các công trình dẫn nước. Khi cần sử dụng vật liệu khác với cao su (ví dụ, các mối nối các mặt bích ở nhiệt độ cao) thì các vật liệu này phải phù hợp với các tiêu chuẩn quốc tế thích hợp.
4.1.3.2. Mối nối mặt bích
Các mối nối mặt bích phải được thiết kế để dễ dàng kẹp chặt các mặt bích có các kích thước và dung sai tuân theo ISO 7005-2 hoặc EN 1092-2. Yêu cầu này bảo đảm cho sự nối liền với nhau giữa tất cả các chi tiết có mặt bích (ống, phụ tùng nối ống, van …) có cùng một cỡ kích thước danh nghĩa DN và cùng một áp suất danh nghĩa PN và chất lượng sử dụng thích hợp của mối nối. Các bu lông và đai ốc tối thiểu phải tuân theo các yêu cầu của ISO 4016 và ISO 4030, cấp chất lượng 4.6. Khi cần sử dụng các vòng đệm thì chúng phải tuân theo ISO 7091.
Ngoài ra, mỗi kiểu mối nối mặt bích phải được thiết kế để đáp ứng các yêu cầu về chất lượng sử dụng của 5.3.
Mặc dù không ảnh hưởng đến sự nối liền với nhau, sổ tay hoặc sách hướng dẫn của nhà sản xuất phải chỉ ra các sản phẩm nêu trong sổ tay hoặc sách hướng dẫn thường được cung cấp có mặt bích cố định hoặc mặt bích rời.
4.1.3.3. Mối nối mềm
Các ống và phụ tùng nối ống có mỗi nối mềm phải phù hợp với 4.2.2.1 về đường kính ngoài của đầu bị bao DE của chúng và dung sai của đường kính này. Yêu cầu này tạo ra khả năng nối liền với nhau giữa các chi tiết được trang bị các kiểu mối nối mềm khác nhau. Ngoài ra mỗi kiểu mối nối mềm inox phải được thiết kế để đáp ứng các yêu cầu về chất lượng sử dụng của 5.2.
Để nối liền với nhau đối với một số kiểu mối nối vận hành trong phạm vi dung sai chặt hơn của DE, hướng dẫn của nhà sản xuất nên kèm theo các biện pháp bảo đảm chất lượng sử dụng thích hợp của mối nối với các áp suất cao nhất (ví dụ, đo và lựa chọn đường kính ngoài).
Để nối liền với nhau đối với các đường ống hiện có với các đường kính ngoài có thể không phù hợp với 4.2.2.1, hướng dẫn của nhà sản xuất nên kèm theo các biện pháp thích hợp cho nối ghép (ví dụ, các đầu nối hoặc khớp nối).
4.1.3.4. Mối nối được hãm
Mối nối được hãm dùng cho đường ống bằng gang dẻo phải được thiết kế phù hợp với ISO 10804. Đường kính ngoài của đầu bị bao DE và dung sai của đường kính này phải tuân theo 4.2.2.1.
4.1.4. Vật liệu tiếp xúc với nước tiêu thụ của con người
Khi được sử dụng trong các điều kiện được thiết kế tiếp xúc thường xuyên hoặc tạm thời với nước tiêu thụ của con người, các ống, phụ tùng nối ống bằng gang dẻo và các mối nối của chúng không được có ảnh hưởng có hại đến các tính chất của nước sử dụng.
Các hệ thống đường ống bằng gang dẻo, bao gồm các ống, phụ tùng nối ống, phụ kiện và các mối nối, gồm có các vật liệu khác nhau. Khi được sử dụng để vận chuyển nước tiêu thụ của con người, các vật liệu tiếp xúc với nước phải đáp ứng các yêu cầu có liên quan của các tiêu chuẩn hoặc quy định của quốc gia về chất lượng nước.
4.2. Phân loại áp suất và các yêu cầu về kích thước
4.2.1. Phân loại áp suất
4.2.1.1. Quy định chung
Các chi tiết của đường ống có các mối nối mềm phải được phân loại theo áp suất làm việc cho phép (PFA), tính bằng bar, được đặt sau chữ C.
Các chi tiết của đường ống có các mối nối mặt bích phải được phân loại theo số PN của mặt bích.
Mối quan hệ của áp suất cho phép của chi tiết phải như sau:
- a) Áp suất làm việc cho phép (PFA) = C, tính bằng bar;
- b) Áp suất làm việc lớn nhất cho phép (PMA) = 1,20 x PFA, tính bằng bar;
- c) Áp suất thử cho phép tại hiện trường (PEA = (1,20 x PFA) + 5, tính bằng bar.
Các áp suất cho phép trong một hệ thống đường ống phải được giới hạn tới giá trị phân loại áp suất thấp nhất của tất cả các chi tiết trong hệ thống.
4.2.1.2. Cấp áp suất ưu tiên
Các cấp áp suất ưu tiên của các chi tiết của đường ống có các mối nối mềm là C25, C30 và C40. Cho phép có các cấp áp suất khác, bao gồm C20, C50, C64 và C100.
Các cấp áp suất cho các chi tiết có mối nối mặt bích là PN10, PN16, PN25 và PN40.
4.2.1.3. Áp suất cho phép
Các cấp áp suất cho phép của các chi tiết của đường ống được cho trong Bảng 1 và Bảng 2.
Bảng 1 – Áp suất cho phép của các chi tiết có mối nối mềm đối với các cáp ưu tiên
| Cấp áp suất
C |
Áp suất làm việc cho phép
PFA bar |
Áp suất làm việc lớn nhất cho phép
PMA bar |
Áp suất thử cho phép tại hiện trường
PEA bar |
| 25 | 25 | 30 | 35 |
| 30 | 30 | 36 | 41 |
| 40 | 40 | 48 | 53 |
Bảng 2 – Áp suất cho phép của các chi tiết có mối nối mặt bích
| Cấp áp suất
PN |
Áp suất làm việc cho phép
PFA bar |
Áp suất làm việc lớn nhất cho phép
PMA bar |
Áp suất thử cho phép tại hiện trường
PEA bar |
| 10 | 10 | 12 | 17 |
| 16 | 16 | 20 | 25 |
| 25 | 25 | 30 | 35 |
| 40 | 40 | 48 | 53 |
Áp suất cho phép đối với các phụ tùng nối ống như đã quy định trong các Bảng 15 đến Bảng 33 như sau:
– Các phụ tùng nối ống có đầu bao, trừ các ống nối tê, được cho trong Bảng 3;
– Các ống nối tê có đầu bao có thể nhỏ hơn các áp suất được cho trong Bảng 3 và phải được cho trong sổ tay hoặc sách hướng dẫn của nhà sản xuất;
– Tất cả các phụ tùng nối ống có mặt bích và các phụ tùng nối ống có một mặt bích như các ống nối tê hai đầu bao có ống nối nhánh có mặt bích, các đầu bị bao và bao có mặt bích, được giới hạn bởi PN của mặt bích và được cho trong Bảng 2.( Tiêu chuẩn ISO 2531:2009)
Bảng 3 – Áp suất cho phép đối với các phụ tùng nối ống có đầu bao
| Cỡ kích thước danh nghĩa
DN |
Áp suất làm việc cho phép
PFA bar |
Áp suất làm việc lớn nhất cho phép
PMA bar |
Áp suất thử cho phép tại hiện trường
PEA bar |
| 40 đến 200 | 64 | 77 | 82 |
| 250 đến 350 | 50 | 60 | 65 |
| 400 đến 600 | 40 | 48 | 53 |
| 700 đến 1400 | 30 | 36 | 41 |
| 1500 đến 2600 | 25 | 30 | 35 |
Phải tính đến các giới hạn thích hợp có thể ngăn ngừa toàn bộ phạm vi các áp suất này được sử dụng trong một đường ống lắp đặt. Ví dụ, sự vận hành ở các giá trị PFA có thể được giới hạn bởi khả năng áp suất thấp hơn của các chi tiết của đường ống khác, ví dụ, đường ống có mặt bích, một số kiểu ống nối tê và các kết cấu riêng của các mối nối mềm. Khi tồn tại các giới hạn khác do kiểu mối nối hoặc do bất cứ sự bố trí kết cấu riêng nào thì các giới hạn này phải được cho trong sổ tay hoặc sách hướng dẫn của nhà sản xuất.
4.2.2. Đường kính
4.2.2.1. Đường kính ngoài
Bảng 14 giới thiệu các giá trị đường kính ngoài DE của đầu bị bao của các ống và phụ tùng nối ống, khi được đo theo chu vi bằng thước dây đo chu vi như đã quy định trong 6.1.1. Dung sai dương là +1 mm và áp dụng cho tất cả các cấp áp suất của ống cũng như các phụ tùng nối ống có đầu bị bao có mặt bích.
Dung sai âm phụ thuộc vào kết cấu của mỗi kiểu mối nối và phải theo quy định trong các tiêu chuẩn quốc gia, hoặc khi không được quy định, trong sổ tay hoặc sách hướng dẫn của nhà sản xuất, đối với kiểu mối nối và cỡ kích thước danh nghĩa được xem xét.
Ngoài ra, độ ô van (xem 3.21) của đầu bị bao của ống và phụ tùng nối ống phải:
– ở trong phạm vi dung sai của DE đối với DN 40 đến DN 200; và
– Không vượt quá 1 % của DE đối với DN 250 đến DN 600 hoặc 2 % đối với DN > DN 600.
Nên tuân theo các khuyến nghị của nhà sản xuất về sự cần thiết và biện pháp sửa chữa độ ô van; một số kiểu mối nối mềm có thể chấp nhận độ ô van lớn nhất mà không cần thiết phải sửa lại độ tròn trước khi lắp nối.( Tiêu chuẩn ISO 2531:2009)
4.2.2.2. Đường kính trong
Các giá trị danh nghĩa của đường kính trong của ống được đúc ly tâm, được biểu thị bằng milimét, xấp xỉ bằng số chỉ thị cỡ kích thước danh nghĩa DN của ống.
4.2.3. Chiều dày thành
4.2.3.1. Ống có mối nối mềm
Chiều dày thành nhỏ nhất của các ống, emin, không được nhỏ hơn 3,0 mm và phải được xác định theo phương trình (2):
(2)
Trong đó:
emin là chiều dày thành nhỏ nhất của ống, tính bằng milimét;
PFA là áp suất làm việc cho phép, tính bằng bar;
SF là hệ số an toàn đối với PFA ( = 3);
DE là đường kính ngoài danh nghĩa của ống (xem Bảng 14), tính bằng milimét;
Rm là độ bền kéo nhỏ nhất của gang dẻo, tính bằng megapascal (Rm = 420 MPa, xem Bảng 8);
CHÚ THÍCH: Phương trình (2) thu được từ phương trình Barlow, nghĩa là ứng suất vòng s = PD/2t (xem 3.14)
Đối với các ống được đúc ly tâm, chiều dày thành nhỏ nhất, emin không được nhỏ hơn 3,0 mm. Chiều dày thành danh nghĩa, enom, bằng chiều dày thành nhỏ nhất, emin cộng với (1,3 + 0,001 DN).
Đối với các ống không được đúc ly tâm, chiều dày thành nhỏ nhất, emin không được nhỏ hơn 4,7 mm. Chiều dày thành danh nghĩa, enom, bằng chiều dày thành nhỏ nhất, emin cộng với (2,3 + 0,001 DN).
Đối với các ống được đúc ly tâm, chiều dày thành danh nghĩa của ống đối với các cấp áp suất ưu tiên của gang dẻo được cho trong Bảng 14. Đối với các cấp áp suất khác, như đã cho trong Phụ lục C, người sử dụng nên xác nhận khả năng có thể sử dụng được với nhà sản xuất.( Tiêu chuẩn ISO 2531:2009)
4.2.3.2. Ống có mặt bích
Ống có mặt bích phải được phân loại theo số PN. Cấp áp suất của thân ống có mặt bích phải bằng hoặc lớn hơn một giá trị tính bằng bar bằng PN của các mặt bích. Cấp áp suất của thân ống có mặt bích được sử dụng cho ống có mặt bích được chế tạo phải theo chỉ dẫn trong 8.2 đối với các mặt bích được hàn trên ống, được lắp ghép ren trên ống và được đúc liền với ống.
CHÚ THÍCH: Các đường ren trên ống được xem như mất mát của chiều dày thành ống.
4.2.3.3. Phụ tùng nối ống
Chiều dày thành danh nghĩa, enom, được cho đối với các phụ tùng nối ống trong các Bảng 15 đến 20, với áp suất cho phép được cho trong 4.2.1.3. Chiều dày thành nhỏ nhất, emin, đối với các phụ tùng nối ống là emin = enom – (2,3 + 0,001 DN).
Cho phép các phụ tùng nối ống có sự phân loại áp suất khác. Nhà sản xuất phải có trách nhiệm thiết kế các phụ tùng nối ống bao gồm việc xác định chiều dày thành. Chiều dày thành nhỏ nhất, emin, không được nhỏ hơn 3,0 mm. Phải thực hiện thiết kế bằng một phương pháp tính toán, ví dụ như phân tích phần tử hữu hạn hoặc bằng phương pháp thực nghiệm, ví dụ như thử thủy tĩnh khi sử dụng hệ số an toàn chống hư hỏng do PFA bằng 3.
4.2.4. Chiều dài
4.2.4.1. Ống có đầu bao và đầu bị bao
Phải cung cấp ống theo các chiều dài được cho trong Bảng 4.
Bảng 4 – Chiều dài tiêu chuẩn của ống có đầu bao và bị bao
Kích thước tính bằng mét
| DN | Chiều dài tiêu chuẩn, Lua |
| 40 và 50 | 3 |
| 60 đến 600 | 4 hoặc 5 hoặc 5,5 hoặc 6 hoặc 9 |
| 700 và 800 | 4 hoặc 5,5 hoặc 6 hoặc 7 hoặc 9 |
| 900 đến 2600 | 4 hoặc 5 hoặc 5,5 hoặc 6 hoặc 7 hoặc 8,15 hoặc 9 |
| CHÚ THÍCH: Không phải tất cả các chiều dài tiêu chuẩn đều sẵn có trong mọi quốc gia | |
| a Xem 3.28 | |
Chiều dài thiết kế của nhà sản xuất, Lu (xem 3.28) phải ở trong phạm vi sai lệch (xem 3.6) ± 250 mm so với chiều dài được cho trong Bảng 4 và phải được cho trong sổ tay hoặc sách hướng dẫn của nhà sản xuất. Chiều dài thực, Lu, phải được đo theo 6.1.3 và không được sai khác so với chiều dài thiết kế của nhà sản xuất lớn hơn dung sai được cho trong Bảng 7. Tỷ lệ phần trăm của các ống ngắn hơn không được vượt quá 10 % tổng số các ống có đầu bao và bị bao được cung cấp cho mỗi đường kính.( Tiêu chuẩn ISO 2531:2009)
CHÚ THÍCH 1: Các ống được cắt cho mục đích thử nghiệm có thể được loại trừ khỏi giới hạn 10% và được xử lý như các ống có chiều dài đầy đủ.
CHÚ THÍCH 2: Khi các ống được đặt hàng trên cơ sở định lượng, nhà sản xuất có thể xác định số lượng ống yêu cầu được cung cấp bằng tổng số các bước lắp đặt ống riêng biệt đo được.
4.2.4.2. Ống có mặt bích
Chiều dài của các ống có mặt bích phải theo chỉ dẫn được cho trong Bảng 5. Các chiều dài khác được sử dụng theo thỏa thuận giữa nhà sản xuất và khách hàng.
Bảng 5 – Chiều dài tiêu chuẩn của ống có mặt bích
Kích thước tính bằng mét
| Kiểu ống | DN | Chiều dài tiêu chuẩn, La |
| Có mặt bích đúc trên ống | 40 và 2600 | 0,5 hoặc 1 hoặc 2 hoặc 3 hoặc 4 |
| Có mặt bích được vặn ren hoặc hàn trên ống | 40 đến 500 | 2 hoặc 3 hoặc 4 hoặc 5 |
| 600 và 1000 | 2 hoặc 3 hoặc 4 hoặc 5 hoặc 6 | |
| 1100 đến 2600 | 4 hoặc 5 hoặc 6 hoặc 7 | |
| a Xem 3.28 | ||
4.2.4.3. Phụ tùng nối ống
Các ống và phụ tùng nối ống phải được cung cấp theo chiều dài được cho trong 8.3 và 8.4, ngoại trừ các phụ tùng nối ống có đầu bao có thể được cung cấp theo chiều dài của tiêu chuẩn quốc gia của mỗi quốc gia sản xuất.
CHÚ THÍCH: Đã giới thiệu hai loạt kích thước, loạt A và loạt B, các loạt kích thước này thường được giới hạn tới kích thước lớn nhất DN 450.
Các sai lệch cho phép (xem 3.6) trên các chiều dài của các phụ tùng nối ống loạt A phải theo chỉ dẫn được cho trong Bảng 6.
Bảng 6 – Sai lệch cho phép của chiều dài phụ tùng nối ống
Kích thước tính bằng milimét
| Kiểu phụ tùng nối ống | DN | Sai lệch |
| Đầu bao có mặt bích
Đầu bị bao có mặt bích Bạc nối, ống côn nối |
40 đến 1200 | ± 25 |
| 1400 đến 2600 | ± 35 | |
| Tê | 40 đến 1200 | +50
-25 |
| 1400 đến 2600 | +75
-35 |
|
| Khuỷu nối ống 90° (1/4) | 40 đến 2600 | ± (15 + 0,03 DN) |
| Khuỷu nối ống 45° (1/8) | 40 đến 2600 | ± (10 + 0,025 DN) |
| Khuỷu nối ống 22°30′ (1/16) và 11°15′(1/32) | 40 đến 1200 | ± (10 + 0,02 DN) |
| 1400 đến 2600 | ± (10 + 0,025 DN) |
4.2.4.4. Dung sai trên các chiều dài
Dung sai trên các chiều dài phải theo chỉ dẫn được cho trong Bảng 7.
Bảng 7 – Dung sai trên chiều dài
Kích thước tính bằng milimét
| Loại vật đúc | Dung sai |
| Ống có đầu bao và bị bao (chiều dài đầy đủ hoặc chiều dài rút ngắn) | -30
+70 |
| Phụ tùng nối ống dùng cho mối nối có đầu bao | ± 20 |
| Ống và phụ tùng nối ống dùng cho mối nối có mặt bích | ± 10 a |
| a Theo thỏa thuận giữa nhà sản xuất và khách hàng, có thể sử dụng các dung sai nhỏ hơn nhưng không nhỏ hơn ± 3 mm đối với DN £ 600 và ± 4 mm đối với DN > 600 | |
4.2.5. Độ thẳng của ống
Ống phải thẳng với sai lệch lớn nhất của độ thẳng 0,125 % chiều dài ống.
Yêu cầu này được kiểm tra bằng mắt nhưng trong trường hợp có nghi ngờ hoặc có sự tranh cãi, phải đo sai lệch độ thẳng phù hợp với 6.2.
4.3. Đặc tính của vật liệu
4.3.1. Đặc tính chịu kéo
Các ống, phụ tùng nối ống và phụ kiện được chế tạo bằng gang dẻo phải có đặc tính chịu kéo được cho trong Bảng 8.
Trong quá trình chế tạo, nhà sản xuất phải thực hiện các thử nghiệm thích hợp để kiểm tra các đặc tính chịu kéo này; các thử nghiệm này có thể tiến hành cho:
- a) Một hệ thống lấy mẫu lô nhờ đó các mẫu thử thu được từ đầu bị bao của ống hoặc, đối với phụ tùng nối ống, từ các mẫu thử được đúc riêng biệt hoặc được đúc liền với vật đúc (các thanh mẫu thử phải được gia công cơ từ các mẫu thử này và được thử kéo theo 6.3), hoặc
- b) Một hệ thống thử nghiệm kiểm tra quá trình sản xuất (ví dụ, thử không phá hủy) để có thể chứng minh mối tương quan rõ rệt với các đặc tính chịu kéo được quy định trong Bảng 8; các quy trình kiểm tra thử nghiệm phải dựa trên cơ sở sử dụng các mẫu so sánh có các đặc tính đã cho và có thể kiểm tra được; hệ thống thử nghiệm này phải được hỗ trợ bằng thử nghiệm kéo phù hợp với 6.3.
Bảng 8 – Đặc tính chịu kéo
| Loại vật đúc | Độ bền kéo nhỏ nhất, Rm
MPa |
Độ giãn dài nhỏ nhất theo tỷ lệ phần trăm sau đứt, A
% |
|
| DN 40 đến DN 2600 | DN 40 đến DN 1000 | DN 1100 đến DN 2600 | |
| Ống đúc ly tâm | 420 | 10 | 7 |
| Ống không được đúc ly tâm, phụ tùng nối ống và phụ kiện | 420 | 5 | 5 |
| Theo thỏa thuận giữa nhà sản xuất và khách hàng, có thể đo giới hạn chảy quy ước 0,2% Rp0,2. Ứng suất này không được nhỏ hơn 270 MPa khi A ³ 12 % đối với DN 40 đến DN 1000 hoặc khi A ³ 10% đối với DN > 1000, 300 MPa trong các trường hợp khác.
Đối với các ống đúc ly tâm DN 40 đến DN 1000 có chiều dày thành thiết kế nhỏ nhất 10 mm hoặc lớn hơn, độ giãn dài nhỏ nhất sau đứt phải là 7%. |
|||
4.3.2. Độ cứng Brinell
Độ cứng của các chi tiết thành phần khác nhau trong đường ống phải đảm bảo sao cho chúng có thể được cắt đứt, gia công ren, khoan và/hoặc được gia công cơ bằng các dụng cụ tiêu chuẩn. Trong trường hợp có sự tranh cãi, phải đo độ cứng theo 6.4.
Độ cứng Brinell không được vượt quá 230 HBW đối với các ống đúc ly tâm và 250 HBW đối với các ống không được đúc ly tâm, các phụ tùng nối ống và phụ kiện. Đối với các chi tiết được chế tạo bằng hàn, cho phép có độ cứng Brinell cao hơn trong vùng chịu ảnh hưởng nhiệt của mối hàn.
4.4. Lớp phủ và lớp lót dùng cho đường ống
Đường ống thường được cung cấp có lớp lót trong và lớp phủ ngoài.
4.4.1. Lớp phủ ngoài
Các hệ thống đường ống bằng gang dẻo có thể được lắp đặt trong một phạm vi rộng các môi trường làm việc bên ngoài. Các môi trường này có thể được đặc trưng bởi tính ăn mòn của chúng. Đối với các yếu tố có liên quan, xem A.1.
Các lớp phủ cho sử dụng được quy định bởi các tiêu chuẩn quốc tế có liên quan được cho trong A.2. Có thể sử dụng các lớp phủ khác.
4.4.2. Lớp lót trong
Các hệ thống đường ống bằng gang dẻo có thể được sử dụng để vận chuyển nước chưa qua xử lý (nước thô) và nước sinh hoạt trong một phạm vi rộng. Các môi trường bên trong này có thể được đặc trưng bởi tính ăn mòn của chúng. Các yếu tố có liên quan được xem xét đối với các lớp lót vữa xi măng không có lớp phủ bít kín được cho trong B.1.
Các lớp lót do các tiêu chuẩn quốc tế có liên quan quy định được cho trong B.2. Cũng có thể sử dụng các lớp lót khác.
4.5. Lớp phủ và lớp lót dùng cho phụ tùng nối ống và phụ kiện
Các phụ tùng nối ống và phụ kiện thường được cung cấp có lớp lót bên trong và lớp phủ ngoài.
4.5.1. Lớp phủ ngoài
Các hệ thống đường ống bằng gang dẻo có thể được lắp đặt trong một phạm vi các môi trường làm việc bên ngoài. Các môi trường này có thể được đặc trưng bằng tính ăn mòn của chúng. Đối với các yếu tố có liên quan, xem A.1.
Các lớp phủ cho sử dụng được quy định bởi các tiêu chuẩn quốc tế có liên quan được cho trong A.3. Có thể sử dụng các lớp phủ khác.
4.5.2. Lớp lót trong
Các hệ thống đường ống bằng gang dẻo có thể được sử dụng để vận chuyển trong một phạm vi rộng các loại nước chưa qua xử lý (nước thô) và nước sinh hoạt. Các môi trường bên trong này có thể được đặc trưng bằng tính ăn mòn của chúng. Các yếu tố có liên quan được xem xét đối với các lớp lót vữa xi măng không có lớp phủ bít kín được cho trong B.1.
Các lớp lót cho sử dụng do các tiêu chuẩn quốc tế có liên quan quy định được cho trong B.3. Cũng có thể sử dụng các lớp lót khác.
4.6. Ghi nhãn
Tất cả các ống và phụ tùng nối ống phải được ghi nhãn dễ đọc và bền lâu với các thông tin tối thiểu sau:
- a) Viện dẫn tiêu chuẩn này, nghĩa là TCVN 10177 (ISO 2531);
- b) Tên hoặc nhãn hiệu của nhà sản xuất;
- c) Nhận biết năm sản xuất;
- d) Đặc điểm nhận dạng gang dẻo;
- e) DN;
- f) Trị số PN của các mặt bích, nếu áp dụng;
- g) Cấp áp suất C của ống có đầu bao và đầu bị bao.
Các mục b) đến f) phải được đúc hoặc dập nguội trên ống phụ tùng nối ống.
Các mục a) và g) có thể được áp dụng với bất cứ phương pháp nào, ví dụ được sơn trên vật đúc.
- Yêu cầu về độ kín
5.1. Ống và phụ tùng nối ống
Các ống và phụ tùng nối ống phải được thiết kế để đạt được độ kín ở áp suất thử cho phép tại hiện trường (PEA). Chúng phải được thử theo 6.5 và không có sự rò rỉ nhìn thấy được, sự đổ mồ hôi hoặc bất cứ dấu hiệu hư hỏng nào khác.
5.2. Mối nối mềm
5.2.1. Quy định chung
Tất cả các mối nối mềm dùng cho các ống và chi tiết của đường ống bằng gang dẻo phải được thiết kế phù hợp với các yêu cầu của 5.2. Nếu thiết kế đã được nhà sản xuất thử nghiệm, lập thành tài liệu và sử dụng thành công trong thời gian ít nhất là 10 năm thì chỉ thực hiện thử kiểu được quy định trong 5.2.2 đối với áp suất bên trong, được quy định trong 5.2.3 đối với áp suất bên ngoài và được quy định trong 5.2.4 đối với áp suất âm đối với các thay đổi quan trọng trong thiết kế có thể ảnh hưởng bất lợi đến chất lượng sử dụng của mối nối.
Kết cấu của mối nối phải là kiểu được thử nghiệm để chứng minh độ kín đối với cả áp suất bên trong và áp suất bên ngoài trong các điều kiện bất lợi nhất của dung sai vật đúc và sự di chuyển của mối nối.
Phải có một phép thử kiểu cho ít nhất là một DN đối với mỗi một trong các nhóm DN được cho trong Bảng 9. Một DN đại diện cho một nhóm khi các đặc tính của nhóm dựa trên cùng các thông số thiết kế cho toàn bộ phạm vi cỡ kích thước.
Bảng 9 – Các nhóm DN cho thử kiểu
| Các nhóm DN | 40 đến 250 | 300 đến 600 | 700 đến 1000 | 1100 đến 2000 | 2200 đến 2600 |
| DN ưu tiên trong mỗi nhóm | 200 | 400 | 800 | 1600 | 2400 |
Nếu một nhóm bao hàm các sản phẩm có kết cấu khác nhau và/hoặc được chế tạo bằng các quá trình công nghệ khác nhau thì nhóm phải được chia thành các nhóm nhỏ.
Đối với một nhà sản xuất, nếu một nhóm chỉ chứa một DN hoặc PN thì có thể xem DN hoặc PN này như một phần của nhóm liền kề với điều kiện là nó có kết cấu đồng nhất và được chế tạo bằng cùng một quá trình công nghệ.( Tiêu chuẩn ISO 2531:2009)
Phải thực hiện các phép thử kiểu trong kết cấu có khe hở hướng tâm lớn nhất theo thiết kế lớn nhất giữa các chi tiết được nối ghép (đầu bị bao nhỏ nhất cùng với đầu bao lớn nhất).
Trong thử kiểu, khe hở lớn nhất phải bằng khe hở hướng tâm lớn nhất theo thiết kế với dung sai %. Đường kính trong của đầu bị bao có thể được gia công để đạt được yêu cầu này, ngay cả khi đường kính hợp thành vượt ra ngoài một chút so với dung sai chế tạo bình thường.
Tất cả các mối nối phải được thử chất lượng sử dụng với một đầu bị bao có chiều dày thành gang trung bình (trên khoảng cách 2 DN, tính bằng milimét tính từ mặt mút của đầu bị bao) bằng giá trị nhỏ nhất được quy định cho ống dùng để thiết kế mối nối, %. Cho phép gia công cơ đầu bị bao của lỗ ống để đạt tới chiều dày yêu cầu.
Các mối nối mềm được hãm phải được thiết kế và thử nghiệm phù hợp với ISO 10804.
5.2.2. Áp suất bên trong
Độ kín của mối nối đối với áp suất bên trong phải được thử kiểu như đã quy định trong 7.1 ở áp suất thử 1,5 PFA + 5 bar, mối nối không được có rò rỉ nhìn thấy được ở hai vị trí sau:
- a) Chỗ nối thẳng và chịu cắt; lực cắt ngang qua mối nối, được biểu thị bằng N không được nhỏ hơn 30 lần DN;
- b) Chỗ nối lệch: độ lệch góc cho thử nghiệm phải là độ lệch lớn nhất cho phép được chỉ dẫn trong sổ tay hoặc sách hướng dẫn của nhà sản xuất, nhưng không nhỏ hơn 3°30′ đối với DN 40 đến DN 300, 2°30′ đối với DN 350 đến DN 600, 1°30′ đối với DN 700 đến DN 2600. Các độ lệch nhỏ nhất này không áp dụng cho mối nối ống được hãm.( Tiêu chuẩn ISO 2531:2009)
5.2.3. Áp suất bên ngoài
Độ kín của mối nối đối với áp suất bên ngoài phải được thử kiểu như đã quy định trong 7.2; mối nối không được có rò rỉ nhìn thấy được khi chịu tác dụng của tải trọng cắt, không nhỏ hơn 30 lần DN.
Thử áp suất không được nhỏ hơn 2 bar.
5.2.4. Áp suất bên trong âm
Độ kín của mối nối đối với áp suất bên trong âm phải được thử kiểu như đã quy định trong 7.3 ở áp suất thử thấp hơn áp suất khí quyển 0,9 bar (xấp xỉ áp suất tuyệt đối 0,1 bar). Độ thay đổi lớn nhất của áp suất trong khoảng thời gian thử không được lớn hơn 0,09 bar sau 2 h, khi được thử ở hai vị trí sau:
- a) Chỗ nối thẳng và chịu cắt; lực cắt ngang qua mối nối, được biểu thị bằng N không được nhỏ hơn 30 lần DN;
- b) Chỗ nối lệch: độ lệch góc cho thử nghiệm phải là độ lệch lớn nhất cho phép được chỉ dẫn trong sổ tay hoặc sách hướng dẫn của nhà sản xuất nhưng không nhỏ hơn 3°30′ đối với DN 40 đến DN 300, 2°30′ đối với DN 350 đến DN 600, 1°30′ đối với DN 700 đến DN 2600. Các độ lệch nhỏ nhất này không áp dụng cho mối nối ống được hãm.
5.3. Các mối nối mặt bích có mặt bích được đúc, vặn ren, hàn và điều chỉnh được
5.3.1. Quy định chung
Tất cả các mối nối mặt bích dùng cho các ống và chi tiết của đường ống bằng gang dẻo phải được thiết kế phù hợp với các yêu cầu của 5.3. Nếu thiết kế đã được nhà sản xuất thử nghiệm, lập thành tài liệu và sử dụng thành công trong thời gian ít nhất là 10 năm thì chỉ thực hiện thử kiểu được quy định trong 5.3.2 đối với các thay đổi quan trọng trong thiết kế có thể ảnh hưởng bất lợi đến chất lượng sử dụng của mối nối.
Đối với các mặt bích phức tạp, phải có một phép thử kiểu cho ít nhất là một DN đối với mỗi một trong các nhóm được cho trong Bảng 9. PN được thử là PN cao nhất hiện có cho mỗi thiết kế mặt bích. Một PN đại diện cho một nhóm khi các đặc tính của nhóm dựa trên cùng các thông số thiết kế cho toàn bộ phạm vi cỡ kích thước.
Nếu một nhóm bao hàm các sản phẩm có kết cấu khác nhau và/hoặc được chế tạo bằng các quá trình công nghệ khác nhau thì nhóm phải được chia thành các nhóm con.
Nếu, đối với một nhà sản xuất, một nhóm chỉ chứa một DN hoặc PN thì có thể xem DN hoặc PN này như một phần của nhóm liền kề với điều kiện là nó có kết cấu đồng nhất và được chế tạo bằng cùng một quá trình công nghệ.
5.3.2. Áp suất bên trong và momen uốn
Để chứng minh độ bền và độ kín trong các điều kiện làm việc, các mối nối mặt bích phải trải qua một phép thử kiểu. Khi được thử theo quy định trong 7.4, các mối nối không được có rò rỉ nhìn thấy được trong trường hợp chịu các ảnh hưởng kết hợp của một áp suất thủy tĩnh bên trong và một momen uốn như đã cho trong Bảng 10, trong đó:( Tiêu chuẩn ISO 2531:2009)
– Áp suất là (1,5 PN + 5) bar,
– Momen uốn có liên quan thu được bằng cách bổ sung thêm các momen uốn do trọng lượng (khối lượng) của các chi tiết và của nước trong bộ phận thử và các momen uốn do một tải trọng bên ngoài có thể có được tính toán như một hàm số của chiều dài khẩu độ (nhịp) không được đỡ của gá đặt cho thử nghiệm (xem 7.4).( Tiêu chuẩn ISO 2531:2009)
Phải thực hiện một phép thử kiểu cho mỗi kiểu mối nối mặt bích sẵn có cho sử dụng của nhà sản xuất phù hợp với Bảng 10.
Momen uốn cho trong Bảng 10 xấp xỉ bằng các momen do trọng lượng của các cấp ống ưu tiên (khi sử dụng chiều dày danh nghĩa), của lớp lót vữa xi măng và của nước trên chiều dài ống không được đỡ, L, giữa các gối đỡ đơn giản có các mối nối mặt bích với mặt bích hàn, được đúc liền khối và điều chỉnh được,
– L = 8 m đối với DN £ 250;
– L = 12 m đối với DN ³ 300;
và đối với các mối nối mặt bích được vặn ren
– L = 6,8 m đối với DN £ 800;
– L = 12 m đối với DN ³ 900;
Bảng 10 – Momen uốn cho thử kiểu mối nối mặt bích của các cấp ống ưu tiên
| DN | Được đúc liền, được hàn và điều chỉnh được | Được vặn ren |
| kN·m | kN·m | |
| 40 | 0,6 | 0,4 |
| 50 | 0,7 | 0,6 |
| 60 | 0,9 | 0,7 |
| 65 | 1,0 | 0,8 |
| 80 | 1,3 | 1,0 |
| 100 | 1,7 | 1,4 |
| 125 | 2,4 | 2,0 |
| 150 | 3,1 | 2,7 |
| 200 | 4,8 | 4,5 |
| 250 | 7,1 | 6,7 |
| 300 | 22,1 | 9,3 |
| 350 | 29,1 | 12,6 |
| 400 | 36 | 16 |
| 450 | 45 | 20 |
| 500 | 54 | 25 |
| 600 | 77 | 35 |
| 700 | 100 | 47 |
| 800 | 129 | 52 |
| 900 | 161 | 140 |
| 1000 | 197 | 159 |
| 1100 | 237 | 192 |
| 1200 | 281 | 214 |
| 1400 | 383 | 274 |
| 1500 | 437 | 314 |
| 1600 | 495 | 355 |
| 1800 | 623 | 447 |
| 2000 | 766 | 549 |
| 2200 | 928 | 644 |
| 2400 | 1 100 | 764 |
| 2600 | 1 287 | 894 |
- Phương pháp thử
6.1. Kích thước
6.1.1. Đường kính ngoài
Ống có đầu bao và bị bao phải được đo ở đầu bị bao bằng thước dây đo theo chu vi để bảo đảm sự phù hợp với dung sai đường kính ngoài. Cũng có thể kiểm tra ống bằng các calip QUA – KHÔNG QUA.
Ngoài ra, phải kiểm tra ống bằng mắt ở đầu bị bao về sự phù hợp với dung sai độ ôvan, trong trường hợp có nghi ngờ, phải kiểm tra bằng cách đo các trục lớn nhất và nhỏ nhất (của tiết diện ống). Cũng có thể thực hiện việc kiểm tra này bằng các calip QUA – KHÔNG QUA.
Tần suất thử kiểm tra có liên quan với hệ thống sản xuất và kiểm tra chất lượng mà nhà sản xuất đã sử dụng.( Tiêu chuẩn ISO 2531:2009)
6.1.2. Chiều dày thành
Nhà sản xuất phải chứng minh sự phù hợp của chiều dày thành ống; có thể sử dụng kết hợp các biện pháp khác nhau như:
– Kiểm tra khối lượng ống;
– Đo trực tiếp chiều dày thành hoặc đo bằng thiết bị thích hợp như thiết bị cơ khí hoặc siêu âm. Tần suất thử kiểm tra có liên quan đến hệ thống sản xuất và kiểm tra chất lượng mà nhà sản xuất đã sử dụng.
6.1.3. Chiều dài
Phải đo chiều dài của các ống đúc ly tâm có đầu bao và bị bao bằng thiết bị thích hợp.( Tiêu chuẩn ISO 2531:2009)
– Trên ống đúc đầu tiên bằng một khuôn mới, đối với các ống có chiều dài đầy đủ, và
– Trên ống được cắt đầu tiên, đối với các ống được cắt có hệ thống theo một chiều dài xác định trước.
6.2. Độ thẳng của ống
Ống phải được lăn trên hai gối đỡ hoặc được quay dọc theo đường tâm ống trên các con lăn, trong mỗi trường hợp các gối đỡ hoặc con lăn cách nhau một khoảng ít nhất là hai phần ba chiều dài tiêu chuẩn của ống.
Phải xác định điểm có sai lệch lớn nhất so với đường trục (tâm) thực, và sai lệch đo được tại điểm này không được vượt quá giới hạn được cố định trong 4.2.5.
6.3. Thử kéo
6.3.1. Lấy mẫu
Chiều dày của mẫu thử và đường kính của thanh mẫu thử phải theo chỉ dẫn trong Bảng 11.
6.3.1.1. Ống đúc ly tâm
Mẫu thử phải được cắt từ đầu bị bao của ống. Có thể cắt mẫu thử này vuông góc hoặc song song với đường tâm ống, nhưng trong trường hợp có sự tranh cãi phải sử dụng mẫu thử được cắt song song với đường tâm ống.( Tiêu chuẩn ISO 2531:2009)
6.3.1.2. Ống không được đúc ly tâm, phụ tùng nối ống và phụ kiện
Theo quyết định của nhà sản xuất, các mẫu thử phải được lấy từ vật đúc mẫu liền khối hoặc từ một vật đúc mẫu gắn với vật đúc hoặc từ một vật đúc mẫu riêng biệt. Trong trường hợp cuối cùng, vật đúc mẫu phải được đúc từ cùng một kim loại như đã sử dụng cho vật đúc. Nếu vật đúc được xử lý nhiệt thì vật đúc mẫu cũng được xử lý nhiệt theo công nghệ tương tự.( Tiêu chuẩn ISO 2531:2009)
6.3.2. Thanh mẫu thử
Thanh mẫu thử phải được gia công cơ từ mỗi mẫu thử đại diện cho kim loại tại chiều dày ở giữa mẫu thử, có phần hình trụ với đường kính được cho trong Bảng 11. Nếu đường kính quy định của thanh mẫu thử lớn hơn 60% chiều dày nhỏ nhất đo được của mẫu thử, cho phép gia công cơ một thanh mẫu thử có đường kính nhỏ hơn hoặc cắt mẫu thử khác ở phần dày hơn của ống. Cho phép thanh mẫu thử có các hình dạng khác nhau theo các tiêu chuẩn quốc tế hoặc quốc gia.
Các thanh mẫu thử phải có chiều dài đo ít nhất là bằng năm lần đường kính danh nghĩa của thanh mẫu thử. Các đầu mút của thanh mẫu thử phải thích hợp với máy thử.
Nhám bề mặt trên chiều dài đo được gia công cơ của thanh mẫu thử phải là Rz £ 6,3 mm có thể sử dụng hai phương pháp đo độ bền kéo theo quyết định của nhà sản xuất:
Phương pháp A:
Chế tạo thanh mẫu thử có đường kính danh nghĩa ± 10%, đo đường kính thực trước khi thử với độ chính xác ± 0,01 mm và sử dụng đường kính đo được này để tính toán diện tích mặt cắt ngang và độ bền kéo s; hoặc( Tiêu chuẩn ISO 2531:2009)
Phương pháp B:
Chế tạo thanh mẫu thử có tiết diện danh nghĩa, S0 trong phạm vi dung sai quy định của đường kính (xem Bảng 11) và sử dụng tiết diện danh nghĩa này để tính toán độ bền kéo.
Bảng 11 – Kích thước của thanh mẫu thử
| Loại vật đúc | Thanh mẫu thử, phương pháp A | Thanh mẫu thử, phương pháp B | ||
| Đường kính danh nghĩa | Tiết diện danh nghĩa, So | Đường kính danh nghĩa | Dung sai đường kính | |
| mm | mm2 | mm | mm | |
| Ống đúc ly tâm có chiều dày thành: | ||||
| – nhỏ hơn 6 mm | 2,5 | 5 | 2,52 | ± 0,01 |
| – 6 mm đến nhưng không bao gồm 8 mm | 3,5 | 10 | 3,57 | ± 0,02 |
| – 8 mm đến nhưng không bao gồm 12 mm | 5 | 20 | 5,05 | ± 0,02 |
| – 12 mm và lớn hơn | 6 | 30 | 6,18 | ± 0,03 |
| Ống, phụ tùng nối ống và phụ kiện không được đúc ly tâm | ||||
| – vật đúc mẫu liền khối | 5 | 20 | 5,05 | ± 0,02 |
| – vật đúc mẫu tách rời | ||||
| – chiều dày 12,5 mm đối với chiều dày vật đúc 12 mm. | 6 | 30 | 6,18 | ± 0,03 |
| – chiều dày 25 mm đối với chiều dày vật đúc 12 mm và lớn hơn | 12 hoặc 14 | – | – | – |
6.3.3. Thiết bị và phương pháp thử
Máy thử kéo phải có các giá cặp hoặc đầu kẹp thích hợp để kẹp chặt thanh mẫu thử và truyền toàn bộ tải trọng thử theo chiều trục. Máy thử phải có phạm vi lực thích hợp cho thử nghiệm các thanh mẫu thử tới khi bị phá hủy đồng thời chỉ thị tải trọng tác dụng.
Tốc độ tạo ứng suất phải được giữ không đổi tới mức có thể thực hiện được trong các giới hạn 6N/mm2 đến 30 N/mm2 mỗi giây.
Phải tính toán độ bền kéo bằng cách chia lực lớn nhất tác dụng lên thanh mẫu thử cho diện tích mặt cắt ngang của thanh mẫu thử trước khi thử. Phải đo độ giãn dài bằng cách chắp các phần bị gãy của thanh mẫu thử lại với nhau và tính tỷ số giữa chiều dài đo bị kéo dài ra và chiều dài đo ban đầu. Theo cách khác, có thể đo trực tiếp độ giãn dài bằng dụng cụ đo độ giãn.( Tiêu chuẩn ISO 2531:2009)
6.3.4. Kết quả thử
Các kết quả thử phải tuân theo Bảng 8. Nếu các kết quả thử không đáp ứng yêu cầu, nhà sản xuất phải:
- a) trong trường hợp kim loại không đạt được cơ tính yêu cầu, phải nghiên cứu lý do và bảo đảm rằng tất cả các vật đúc trong lò được xử lý nhiệt lại hoặc bị loại bỏ; các vật đúc đã được xử lý nhiệt lại sau đó phải được thử lại như đã quy định trong 6.3;
- b) trong trường hợp có một khuyết tật trong thanh mẫu thử cần thực hiện thêm một lần thử nữa. Nếu vượt qua được thử nghiệm thêm này, lô sản phẩm được chấp nhận; nếu không, nhà sản xuất được lựa chọn cách xử lý tiếp theo phù hợp với mục a) nêu trên.
CHÚ THÍCH: Nhà sản xuất có thể hạn chế số lượng sản phẩm bị loại bỏ bằng cách thực hiện các thử nghiệm bổ sung theo thứ tự sản xuất tới khi lô vật đúc bị loại bỏ được khép lại bằng một thử nghiệm thành công tại mỗi đầu mút của khoảng cỡ kích thước được xem xét. ( Tiêu chuẩn ISO 2531:2009)
6.3.5. Tần suất thử
Tần suất thử có liên quan đến hệ thống sản xuất và kiểm tra chất lượng do nhà sản xuất áp dụng (xem 4.3.1). Các cỡ lô lớn nhất phải theo chỉ dẫn trong Bảng 12.
Bảng 12 – Các cỡ lô lớn nhất cho thử kéo
| Loại vật đúc | DN | Cỡ lô lớn nhất | |
| Hệ thống lấy mẫu lô | Hệ thống thử kiểm tra quá trình | ||
| Ống đúc ly tâm | 40 đến 300 | 200 ống | 1200 ống |
| 350 đến 600 | 100 ống | 600 ống | |
| 700 đến 1000 | 50 ống | 300 ống | |
| 1100 đến 2600 | 25 ống | 150 ống | |
| Ống không được đúc ly tâm, phụ tùng nối ống và phụ kiện | Tất cả các cỡ | 4 ta | 48 ta |
| a Khối lượng của các vật đúc thô, trừ đậu ngót | |||
6.4. Độ cứng Brinell
Khi thực hiện các phép thử độ cứng Brinell (xem 4.3.2), phải tiến hành thử trên vật đúc có sự tranh cãi hoặc trên một mẫu thử được cắt ra từ vật đúc. Bề mặt được thử phải được chuẩn bị thích hợp bằng cách mài mỏng cục bộ và thực hiện phép thử phù hợp với TCVN 256-1 (ISO 6506-1), khi sử dụng viên bi có đường kính 2,5 mm, hoặc 5 mm hoặc 10 mm.( Tiêu chuẩn ISO 2531:2009)
6.5. Thử độ kín của các ống và phụ tùng nối ống ở nhà máy
6.5.1. Quy định chung
Phải thử nghiệm các ống và phụ tùng nối ống như đã quy định trong 6.5.2 và 6.5.3. Phải thử nghiệm tất cả các ống và phụ tùng nối ống trước khi có các lớp phủ ngoài và bên trong, ngoại trừ lớp phủ kim loại kẽm có thể được phủ trước khi thử.
Thiết bị thử phải thích hợp cho tạo ra các áp suất thử quy định cho các ống và/hoặc phụ tùng nối ống. Thiết bị thử phải được trang bị áp kế dùng trong công nghiệp có giới hạn sai số ± 3 %.
6.5.2. Ống đúc ly tâm
Áp suất thủy tĩnh bên trong phải được tăng lên tới khi đạt được áp suất thử thủy tĩnh ở nhà máy bằng cấp áp suất và được giới hạn bởi áp suất của các cấp ưu tiên. Cho phép sử dụng các áp suất cao hơn. Tổng thời gian của chu trình áp suất không được nhỏ hơn 15 s, bao gồm 10 s ở áp suất thử. Phải kiểm tra bằng mắt trong hoặc ngay sau khi thử áp suất.
6.5.3. Ống không được đúc ly tâm và phụ tùng nối ống
Theo quyết định của nhà sản xuất, các ống và phụ tùng này phải được thử áp suất thủy tĩnh hoặc thử bằng không khí.
Khi thực hiện phép thử áp suất thủy tĩnh, phải tiến hành thử theo cùng một phương pháp như đối với các ống được đúc ly tâm (xem 6.5.2), trừ các áp suất thử phải theo chỉ dẫn trong Bảng 13.( Tiêu chuẩn ISO 2531:2009)
Bảng 13 – Áp suất thử ở nhà máy đối với ống không được đúc ly tâm và phụ tùng nối ống
| DN | Ống không được đúc ly tâm, phụ tùng nối ống và phụ kiện
bar a |
| 40 đến 300 | 25 b |
| 350 đến 600 | 16 |
| 700 đến 2600 | 10 |
| a Đối với các ống, áp suất thử thủy tĩnh ở nhà máy nhỏ hơn vì có khó khăn trong việc kiềm chế tới mức thích hợp áp suất bên trong cao trong quá trình thử.
b 16 bar đối với các ống và phụ tùng nối ống có mặt bích PN 10 |
|
Khi thực hiện phép thử bằng không khí, phải tiến hành thử với áp suất bên trong ít nhất là 1 bar và thời gian kiểm tra bằng mắt không ít hơn 10s; để phát hiện rò rỉ, các vật đúc phải được phủ đồng đều trên bề mặt bên ngoài bằng một chất bọt thích hợp hoặc được nhúng chìm trong nước.
- Thử kiểu
7.1. Độ kín của các mối nối đối với áp suất bên trong
Phép thử kiểu này phải được thực hiện trên một số mối nối đã được lắp ráp gồm hai đoạn ống, mỗi đoạn có chiều dài tối thiểu là 1 m (xem Hình 1).
Thiết bị thử phải có khả năng tạo ra sự hãm thích hợp ở đầu mút khi mối nối ở vị trí thẳng hàng hoặc có độ lệch hoặc chịu tác dụng của tải trọng cắt. Thiết bị thử phải được lắp một áp kế có độ chính xác ± 3 %.
Tải trọng cắt W phải được tác dụng vào đầu bị bao bằng một khối V có góc 120 ° được định vị ở cách mặt mút của đầu bao một khoảng xấp xỉ 0,5 x DN, tính bằng milimét, hoặc 200 mm (lấy giá trị lớn hơn); đầu bao phải tựa trên gối đỡ phẳng. Tải trọng cắt W phải bảo đảm sao cho lực cắt hợp thành F qua mối nối bằng giá trị được quy định trong 5.2.2, có tính đến trọng lượng M của ống và chất chứa trong ống và thông số hình học của bộ phận thử, như đã cho trong phương trình (3):
(3)
Trong đó:
F là lực cắt tổng hợp ngang qua mối nối, được biểu thị bằng newton;
M là trọng lượng của ống và của chất chứa trong ống, được biểu thị bằng newton;
W là tải trọng cắt, được biểu thị bằng newton;
a,b,c được cho trên Hình 1.
CHÚ THÍCH: R là phản lực của gối đỡ giữa, được biểu thị bằng newton (R = F)
Hình 1 – Độ kín của các mối nối (đối với áp suất bên trong)
Bộ phận thử phải được nạp đầy nước và được thông hơi thích hợp. Áp suất phải được tăng lên một cách đều đặn tới khi đạt được áp suất thử được cho trong 5.2.2; tốc độ tăng áp suất không được vượt quá 1 bar/s. Phải giữ áp suất thử không đổi trong phạm vi ± 0,5 bar trong thời gian ít nhất là 2 h, trong thời gian này phải kiểm tra toàn bộ mối nối sau mỗi khoảng thời gian 15 min.( Tiêu chuẩn ISO 2531:2009)
7.2. Độ kín của các mối nối đối với áp suất bên ngoài
Bộ phận thử kiểu này chỉ áp dụng cho các khớp nối mềm cao su lắp đẩy vào gồm cố hai mối nối được chế tạo với hai đầu bao ống được nối với nhau và một chi tiết đầu bị bao kép để tạo thành một khoang hình vòng cho phép thử một mối nối chịu tác dụng của áp suất bên trong và một mối nối chịu tác dụng của áp suất bên ngoài (xem Hình 2).
Hình 2 – Độ kín của các mối nối (đối với áp suất bên ngoài)
Bộ phận thử phải chịu tác dụng của tải trọng cắt quy định trong 5.2.3, một nửa của tải trọng này tác dụng vào đầu bị bao trên mỗi bên của bộ phận thử thông qua khối V có góc 120 °, được định vị cách mặt mút của đầu bao một khoảng xấp xỉ bằng 0,5 x DN, tính bằng milimét, hoặc 200 mm (lấy giá trị lớn hơn); các đầu bao phải tựa trên một gối đỡ phẳng.
Sau đó, bộ phận thử phải được nạp đầy nước và thông hơi thích hợp. Áp suất phải được tăng lên một cách đều đặn tới khi đạt được áp suất thử cho trong 5.2.3 và được giữ không đổi trong phạm vi ± 0,1 bar của áp suất này trong thời gian ít nhất là 2 h, trong thời gian này phải kiểm tra cẩn thận phía bên trong của mối nối chịu tác dụng của áp suất bên ngoài sau mỗi khoảng thời gian 15 min.
7.3. Độ kín của mối nối đối với áp suất bên trong âm
Bộ phận thử và thiết bị thử phải theo chỉ dẫn đã cho trong 7.1 có các đoạn ống được hãm theo chiều trục để ngăn ngừa chúng dịch chuyển về phía nhau.
Bộ phận thử không được chứa nước và phải được tạo chân không tới áp suất bên trong âm 0,9 bar (xem 5.2.4) và sau đó được cách ly khỏi bơm chân không. Phải giữ bộ phận thử ở trạng thái chân không trong thời gian ít nhất là 2 h, trong thời gian này áp suất không được thay đổi lớn hơn 0,09 bar. Phải bắt đầu thử nghiệm ở nhiệt độ giữa 5 °C và 40 °C. Nhiệt độ của bộ phận thử không được thay đổi lớn hơn 10 °C trong khoảng thời gian thử.
7.4. Độ kín và độ bền cơ học của mối nối mặt bích
Bộ phận thử phải gồm có các ống và/hoặc phụ tùng nối ống có các mặt bích giống nhau, được lắp với nhau bằng đệm kín và các bulông do nhà sản xuất quy định. Cả hai đầu mút của bộ phận thử phải được trang bị các mặt bích đặc. Các bulông phải được siết chặt tới momen xoắn do nhà sản xuất quy định đối với PN lớn nhất của DN được thử. Mác vật liệu của bulông, không được quy định, ít nhất phải tuân theo cấp chất lượng 4.6 của ISO 4016.( Tiêu chuẩn ISO 2531:2009)
Bộ phận thử phải được đặt trên hai gối đỡ đơn giản (xem Hình 3) sao cho mối nối mặt bích đã được lắp ráp được quy định ở giữa hai gối đỡ (nhịp). Chiều dài nhỏ nhất của nhịp không được đỡ phải là 6 DN, tính bằng milimét hoặc 4000 mm, lấy giá trị nhỏ hơn. Có thể thu được chiều dài này bằng tổ hợp của các ống và phụ tùng nối ống nhưng chỉ có mối nối được thử ở giữa nhịp mới được xem xét.
