TCVN11256-8:2015

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 11256-8:2015 (ISO 8573-8:2004) về Không khí nén - Phần 8: Phương pháp xác định hàm lượng hạt rắn bằng nồng độ khối lượng TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 11256-8:2015 ISO 8573-8:2004 KHÔNG KHÍ NÉN - PHẦN 8: PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG HẠT RẮN BẰNG NỒNG ĐỘ KHỐI LƯỢNG Compressed air -Part 8: Test methods for solid particle content by mass concen tr ation Lời nói đ ầu TCVN 11256-8:2015 hoàn toàn tương đương ISO 8573-8:2004. TCVN 11256-8:2015 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC 118, Máy nén khí bi ê n soạn, T ổ ng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố. Bộ TCVN 11256 (ISO 8573), Không khí nén bao gồm các phần sau: - Phần 1: Chất gây nhiễm b ẩ n và cấp độ sạch. - Phần 2: Phương pháp xác định hàm lượng son khí của dầu. - Phần 3: Phương pháp cho đo độ ẩm. - Phần 4: Phương pháp xác định hàm lượng hạt rắn. - Phần 5: Phương pháp xác định hàm lượng hơi dầu v à dung môi hữu cơ. - Phần 6: Phương pháp xác định hàm lượng khí nhiễm bẩn. - Phần 7: Phương pháp xác định hàm lượng chất nhiễm bẩn vi sinh c ó thể tồn tại và phát triển được. - Ph ầ n 8: Phương pháp xác định hàm lượng hạt rắn bằng nồng độ khối lượng. - Phần 9: Phương pháp xác định hàm lượng hạt nước dạng lỏng. KHÔNG KHÍ NÉN - PHẦN 8: PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG HẠT RẮN BẰNG NỒNG ĐỘ KHỐI LƯỢNG Compressed air -Part 8: Test methods for solid particle content by mass concen tr ation 1. Phạm vi Tiêu chu ẩ n này quy định các phương pháp thử đ ể xác định nồng độ khối l ượ ng của hạt rắn trong không khí nén được biểu thị bằng khối lượng của các hạt rắn có các giới hạn cỡ hạt lớn nh ấ t. Các giới hạn của các phương pháp cũng được đưa ra. Tiêu chu ẩ n này là một trong loạt các tiêu chu ẩ n đ ã cố gắng hà i h òa các phép đo sự nhiễm b ẩ n không khí, xá c định các kỹ thuật lấy mẫu và cũng đưa ra các yêu c ầ u về đánh giá, các xem xét về độ không ổn định và báo cáo về độ sạch của không kh í nén th ô ng qua hàm lượng của các hạt rắn theo nồng độ khối lượng. Các phương pháp thử thích hợp cho xác định các cấp độ sạch phù hợp với TCVN 11256-1 (ISO 8573-1) [Hàm lượng hạt dựa trên đếm các hạt được đề cập trong TCVN 11256-4 (ISO 8573-4)]. 2. Tài liệu viện dẫn Các tài liệu viện dẫn sau rất cần thiết cho việc áp d ụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đ ổ i , bổ sung (nếu có). TCVN 1806-1 (ISO 1219-1), Hệ thống và bộ phận thủy lực/khí nén - Ký hiệu bằng hình v ẽ và sơ đồ mạch - Ph ầ n 1: Ký hiệu bằng hình vẽ cho c á c ứng dụng thông dụng và xử lý dữ liệu TCVN 10605-1 (ISO 3857-1), Máy nén, m á y và dụng cụ khí nén - Thuật ngữ và định nghĩa - Ph ầ n 1 - Quy định chung) ; TCVN 10645 (ISO 5598), Hệ thống và bộ phận truyền động th ủy lực/kh í nén - Từ TCVN 11256-1 (ISO 8573-1), Không khí nén - Ph ầ n 1: Ch ấ t nhiễm b ẩ n và cấp độ sạch ; TCVN 11256-2 (ISO 8573-2), Không khí nén - Phần 2: Ph ư ơ ng pháp x á c định hàm lượng son kh í c ủ a dầu ; TCVN 11256-4 (ISO 8573-4), Không khí nén: Phương pháp xác định hàm lượng hạt rắn . 3. Thuật ngữ và định nghĩa Tiêu chuẩn này áp dụng các thuật ngữ và định nghĩa được cho trong TCVN 10605-1 (ISO 3857-1), TCVN 10645 (ISO 5598), TCVN 11256-1 (ISO 8573-1) và TCVN 11256-4 (ISO 8573-4). 4. Đơn vị và ký hiệu Tiêu chuẩn này sử dụng các đơn vị sau không thuộc các đơn vị ưu tiên c ủ a hệ đơn vị quốc tế SI: - 1 bar = 100 000 Pa; - 1 l (lít) = 0,001 m 3 ; - bar (a) được sử dụng để biểu thị áp suất tuyệt đối; - bar (e) được sử dụng để bi ể u thị áp suất hiệu dụng. V ề các ký hiệu trên hình vẽ được sử dụng tr ê n Hình 1, xem TCVN 1806-1 (ISO 1219-1). 5. Lựa chọn phương pháp Phương pháp trọng lực được sử dụng thích hợp cho phép đo nồng độ theo khối lượng, tuy nhiên, khi nước và đầu xuất hiện trong không khí nén thì n ồ ng độ hạt bị giảm đi tới mức tối thiểu. Phương pháp thích hợp để đo đường kính c ủ a hạt rắn có thể được lựa chọn từ các phương pháp được cho trong Bảng 1. Bảng 1 - Các phương pháp đo đường kính hạt rắn Loại phương pháp Đường kính lớn nhất của hạt rắn d µ m Chất nhiễm bẩn nước và dầu dạng lỏng mg/m 3 Phương pháp kính hiển vi d ≥ 0,5 ≤ 20 Phương pháp phân loại hạt 0,1 < d=""> ≤ 40 Không cho phép 6. Kỹ thuật lấy mẫu Phải lấy mẫu tại hoặc gần với áp suất thực tế và tại một lưu lượng không thay đổi. Việc lựa chọn phương pháp lấy mẫu sẽ phụ thuộc v à o mức nhiễm b ẩ n thực tế và lưu lượng không khí nén trong hệ thống không khí nén. V ề các phương pháp lấy mẫu, xem TCVN 11256-2 (ISO 8573-2) và TCVN 11256-4 (ISO 8573-4). Đối với lấy mẫu một phần dòng cần lưu ý rằng khi các cỡ hạt trong dòng lấy mẫu lớn thì các ảnh h ưở ng c ủ a trọng lực có thể dẫn đến các sai số lấy mẫu. Các mẫu thử không khí nén có thể được đưa tr ở về ống chính hoặc dẫn ra khí quyển sau khi đo. Giá trị của các thông số của mẫu không khí (áp suất, nhiệt độ, vận tốc không khí, v.v...) phải ở trong phạm vi các giới hạn do nhà sản xuất thiết bị th ử quy định . Phương pháp B.1 sử dụng lấy mẫu toàn dòng từ dòng không khí của ống chính bằng một chi tiết Y. 7. Phương pháp đo 7.1 . Quy định chung Thiết bị thử và dụng c ụ đo phải ở trong điều kiện làm việc tốt. Phải quan tâm đến các yêu cầu hiệu chuẩn thiết bị đo được sử dụng như đã cho trong hướng dẫn áp dụng. Có thể sử dụng các phương pháp chỉ thị tại bất cứ điểm nào trong một hệ thống không khí nén khi sử dụng các dụng cụ xách tay và đáp ứng được các điều kiện c ủ a phép đo và có các đầu n ố i thích hợp cùng các van ngắt để đấu nối vào hệ thống không khí nén. Đ ể b ả o đ ả m độ chính xác yêu cầu cho xác định hàm lượng hạt rắn bằng phương pháp trọng lực, t ổ ng hàm l ượ ng c ủ a nước và các son khí c ủ a dầu trong lấy mẫu không khí nén phải nhỏ hơn 20 mg/m 3 đối với phương pháp lấy mẫu A và nh ỏ hơn 5 mg/m 3 đối với các ph ươn g pháp lấy m ẫ u của B.1 và B.2. Nên tham vấn nhà sản xuất thiết bị đo về khả năng áp dụng của thiết bị. Phương pháp trọng lực xử lý việc tách ly và cân các hạt rắn hiện diện trong một mẫu thử không khí nén. Phải xem xét đến ảnh hưởng c ủ a nhiệt độ, áp suất, độ ẩm và các chất nhiễm bẩn khác c ủ a không khí nén. 7.2 . Thiết bị thử Dòng không khí được d ẫn qua thiết bị thử thông qua các van nối tiếp đã được kiểm tra trước để bảo đảm chúng không đóng góp vào mức nhiễm b ẩ n hiện có. B ố trí chung của thiết bị thử cho phương pháp trọng lực phải phù hợp với Hình 1. CHÚ THÍCH: Các chữ số được ghi giữa các ngoặc đơn trong tiêu đề c ủ a các điều là số đánh số cho các thành phần trong Hình 1. Về các ký hiệu, xem TCVN 1806-1 (ISO 1219-1). CHÚ DẪN 1 điểm lấy mẫu 6 nhiệt kế 2 van ngắt 7 van điều ch ỉ nh lưu lượng 3 bộ đốt nóng (nếu có yêu cầu) 8 lưu lượng kế không khí 4 giá kẹp màng lọc 9 van ngắt 5 áp kế 10 đ ầ u ra đ ể xả Hình 1 - Sơ đồ mạch của thiết bị thử dùng cho p hươ ng pháp trọng lực 7.2.2 . Giá kẹp màng lọc (4) Màng lọc phải được chế tạo từ vật liệu có khả năng kỵ nước cao. CHÚ TH Í CH: Về m ô tả một màng lọc điển hình và giá kẹp màng lọ c, xem TCVN 11256-2 (ISO 8573-2). 7.2.3 . Van điều ch ỉ nh lưu lượng (7) Để điều chỉnh lưu lượng một cách chính xác, sử dụng một van có sự điều c h ỉ nh tinh. 7.2.4 . Áp k ế (5) Các giá trị áp suất phải được ghi lại trong toàn bộ kho ả ng thời gian th ử . Độ chính xác của phép đo áp suất phải cao hơn ± 2 % số đọc 7.2.5 . Nhiệt kế (6) Các giá trị nhiệt độ phải được ghi lại trong toàn bộ kho ả ng thời gian thử Độ chính xác của phép đo nhiệt độ ph ả i cao hơn ± 1 ° C . 7.2.6 . Lưu lượng kế không khí (8) Các giá trị lưu lượng phải được ghi lại trong toàn bộ khoảng thời gian th ử . Độ chính xác của phép đo lưu lượng phải cao hơn ± 5 %. 7.2.7 . Ố ng, đầu nối, van ngắt (2 và 9) Các yêu cầu đối với các ống, đầu nối và van ngắt phải theo TCVN 11256-2 (ISO 8573-2). 7.2.8 . Bộ đốt nóng (3) Có th ể sử dụng bộ đốt nóng để giảm mức hàm l ượ ng chất nhiễm b ẩ n nước và dầu dạng chất l ỏ ng trong m ẫ u thử không khí nén tới giá trị được quy định t rong 7.1. Khi giảm hàm lượng nước và dầu dạng chất l ỏ ng bằng đ ố t nóng v à /hoặc giảm áp suất của không khí nén không được có ảnh h ưở ng đến hàm lượng hạt rắn trong mẫu thử không khí nén. 7.3 . Qu y trình th ử 7.3.1 . Chuẩn bị cho phép đo Các qu y tr ì nh chuẩn bị cho phép đo phải phù hợp với TCVN 11256-2 (ISO 8573-2). Phải xác định khối lượng c ủ a màng l ọc khô trước khi lấy mẫu. 7.3.2 . Khoảng thời gian thử Kho ả ng thời gian tối ưu cho lấy mẫu trong không khí nén có thể được xác định sau phép đo thử đầu tiên để x á c định có tính chất thăm dò nồng độ của hạt r ắ n. Cũng có thể xác định khoảng thời gian thử gần đúng, t tính bằng phút theo bất đẳng thức sau: (1) trong đ ó : m min là khối lượng nhỏ nhất được yêu cầu của hàm l ượ ng hạt rắn trên màng lọc, tính bằng mi l igam; m max là khối lượng lớn nh ấ t cho phép của hàm lượng hạt r ắ n trên màng lọc, tính bằng miligam; C p l im là khối lượng được giả thiết hoặc khối lượng lớn nhất cho phép c ủ a hàm lượng hạt rắn trong không khí nén, tính bằng miligam trên mét khối; q là lưu lượng không khí nén qua màng lọc, t í nh bằng mét khối tr ê n phút Khối lượng c ủ a các hạt rắn thu gom được trên màng lọc phải ở trong phạm vi 1 mg ≤ m ≤ 5 mg trên 1 cm 2 bề mặt màng lọc. 7.3.3 . Đo nồng độ khối l ượ ng của hạt rắn Nếu không có sự hiện diện c ủ a các chất nhiễm bẩn nước và dầu dạng chất lỏng trong dòng không khí nén thì nồng độ khối lượng của hạt rắn cho mỗi mẫu thử được xác định bằng hiệu s ố giữa các khối lượng của màng lọc thử trước và sau khi lấy mẫu không khí chia cho tổng th ể tích của không khí đi qua màng lọc. Sau khi lấy mẫu không khí và trước khi cân, nên đặt màng lọc thử trên một chất khử ẩm thích hợp trong một bình khử ẩm, ví dụ, keo silic oxit trong khoảng thời gian 10-15min hoặc tới khi khối lượng của màng l ọc ổn định. Nếu có các chất nhiễm bẩn nước và dầu dạng chất lỏng trong d ò ng không khí nén thì phải loại bỏ các chất nhiễm b ẩ n này sau khi lấy mẫu không khí và trước khi cân màng lọc th ử . Để đáp ứng yêu cầu này màng lọc thử phải được đặt trong một bình khử ẩ m trên axit sun f uaric trong 2h. Sau đó, màng lọc thử được mang vào phễu chứa h óa chất và được đặt trên thành của mặt côn của phễu ( chất lọc được đặt trên màng lọc), được ép vào thành của mặt côn bằng que th ủy tinh và được xử lý vài lần bằng các lượng nh ỏ của một dung môi thích hợp có tổng thể tích 10-15m l để h òa tan và loại bỏ dầu. Sau đó, màng lọc th ử phải được duy trì trong 2-3min ở nhiệt độ 20-30° C và được cân. Cho phép sử dụng các phương pháp khác đ ể loại b ỏ nước và dầu kh ỏ i màng lọc thử nếu các phương pháp này không ảnh h ưở ng đến hàm lượng hạt rắn của màng lọc thử sau khi lấy mẫu không khí nén. Độ không ổn định lớn nhất của phép đo khối lượng phải tốt hơn ± 2%. 7.4 . Tính toán các kết quả Cần thiết phải bảo đảm cho các kết quả có tính ổn định, lặp lại và được trình bày dưới dạng biểu thị được yêu cầu tr ê n. Nồng độ khối lượng của hạt rắn C pn tính bằng mg/m 3 đối với m ỗi phép đo phải được xác định theo công thức. (2) trong đó m 0 là khối lượng của màng lọc thử trước khi lấy mẫu, tính bằng miligam; m n là khối lượng của màng lọc thử sau khi lấy mẫu, tính bằng miligam; q n là lưu lượng của không khí lấy mẫu qua màng lọc, tính bằng mét khối trên phút; t n l à thời gian lấy mẫu, tính bằng phút. 7.5 . Xác định đường kính lớn nhất của hạt rắn Phải thực hiện các phép đo đường kính lớn nhất của các hạt rắn cho trang Bảng 1 phù hợp với TCVN 11256-4 (ISO 8573-4). 8. Đánh giá các kết quả 8.1 . Điều kiện chuẩn Các điều kiện chuẩn cho công bố nồng độ khối lượng của hạt rắn như sau: - Nhiệt độ không khí: 20 °C; - Áp suất không khí: 1 bar (a); - Áp suất tương đ ố i của hơi nước: 0 % 8.2 . Ảnh hưởng của độ ẩm Nồng độ Khối lượng của hạt rắn đo được phải được tính toán lại theo thể tích không khí khô như đã cho b ở i áp suất riêng phần của không khí tại điểm lấy mẫu. Trong các điều kiện thông thường, ảnh h ưở ng của độ ẩm đến thể tích có thể nhỏ và thường không có yêu cầu phải tính toán ảnh hưởng của độ ẩ m này. 8.3 . Ảnh hưởng của áp suất Nồng độ khối lượng của hạt rắn phải được tính t oán lại theo các điều kiện áp suất chuẩn. Nồng độ khối lượng của hạt rắn sẽ thay đổi theo t ỷ lệ thuận với tỷ số giữa áp suất tuyệt đối của hệ thống và áp suất tuyệt đối của mẫu t hử. 8.4 . Ả nh hưởng của nhiệt độ Nồng độ khối lượng của hạt rắn phải được tính toán lại theo các điều kiện nhiệt độ chuẩn. Nhiệt độ cũng có thể ảnh h ưở ng đến các kết quả đo hạt rắn nếu nhiệt độ vượt quá nhiệt độ ổn định đo được của các hạt hoặc nhiệt độ danh nghĩa của thiết bị lấy mẫu. 8.5 . Giá trị trung bình T ùy theo khả năng tái tạo lại của phương pháp, phương tiện đo và kinh nghiệm của các b ê n có liên quan đến cung cấp phương tiện đo, phải sử dụng giá trị trung bình của một vài phép đo liên tiếp tại điểm lấy mẫu. Nồng độ khối lượng trung bình của các hạt rắn, C p , tính bằng miligam trên mét khối phải được xác định bằng các kết quả của tối thi ể u l à ba giá trị đo theo công thức (3) trong đó C p 1 , C p2 , ... C p n là hàm lượng hạt rắn trong các mẫu thử không khí, tính bằng miligam trên mét khối; t 1 , t 2 , … t n là các thời gian lấy mẫu, tính bằng phút. 9. Độ không đảm bảo Độ không đảm bảo của phương pháp phụ thuộc vào thiết bị được sử dụng và độ chính xác của tính toán kết quả. Độ không đảm bảo tổng của các kết qu ả cho phép của phép thử phải là ± 10 %. 10. Báo cáo thử 10.1 . Công bố Việc công bố hàm lượng khối lượng của hạt rắn và đường kính lớn nhất của hạt rắn trong không khí nén phải được thực hiện sao cho có thể ki ể m tra được các giá trị này phù hợp với các qu y trình của tiêu chuẩn này. Ảnh h ưở ng của b ấ t cứ các yếu tố nào - ví dụ, các chất nhiễm b ẩ n dầu hoặc ố ng mẫu thử - hiện diện trong mẫu th ử có th ể ảnh h ưở ng đến kết quả của phép đo nồng độ hạt phải được ghi lại. 10.2 . Nội dung công bố Báo cáo thử dùng để công bố nồng độ khối lượng của hạt rắn theo tiêu chu ẩ n này ph ả i c ó các thông tin sau: a) Mô tả hệ thống không khí nén và điều kiện làm việc của nó có đ ủ chi tiết để xác định hiệu lực của giá trị nồng độ khối lượng được công b ố : 1) lưu lượng thể tích 2) thời gian lấy mẫu; 3) áp suất; 4) nhiệt độ; 5) các ch ấ t gây nhiễm bẩn khác (bao gồm cả nước và dầu). b) Mô tả điểm l ấy mẫu tại đó lấy các mẫu th ử . c) Mô tả hệ thống lấy mẫu và đo được sử dụng, đặc biệt là các vật liệu và thiết bị được sử dụng, và các chi tiết về hồ sơ hiệu chu ẩ n hệ thống. d) Câu “ Nồng độ khối lượng của hạt rắn được c ô ng bố phù hợp với TCVN 11256-8 ( ISO 8573-8)” được theo sau b ở i 1) con số về giá trị trung bình thực tế đo được, được đánh giá phù hợp với Điều 8 và được tính toán theo các điều kiện chu ẩ n; 2) con số về giá trị trung bình thực tế đo được, được đánh giá phù hợp với Điều 8 theo các điều kiện thực tế; 3) nồng độ của hạt rắn được biểu thị bằng miligam tr ê n mét khối ở các điều kiện thực tế và chuẩn; 4) áp suất và nhiệt độ tại đó thực hiện phép đo; 5) con số về độ không đảm bảo áp dụng được; 6) ngày lập hồ sơ hiệu chuẩn. e) Ngày l ấy mẫu và đo Phụ lục A giới thiệu một báo cáo thử mẫu. Phụ lục A (Tham khảo) Báo cáo thử mẫu Hàm lượng của các hạt rắn trong không khí nén bằng nồng độ khối lượng Mô tả chung của hệ thống không khí nén, điều kiện thử, đi ể m lấy mẫu: ………………………………………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………………………………….. Phương pháp thử áp dụng: ………………………………………………………………………. Danh sách thiết b ị th ử đ ược sử dụng và ngày hiệu chuẩn t ươ ng ứng: ………………………………………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………………………………….. Các kết quả thử n ồ ng độ kh ố i lượng của hạt rắn phù hợp với TCVN 11256-8 (ISO 8573-8) Phép thử N 0 Ngày và thời gian thử Các thông số của không khí nén Đường kính lớn nhất của hạt rắn µ m Nồng độ khối lượng của các hạt rắn mg/m 3 Nhiệt độ ° C Á p suất bar (e) T ổ ng thể tích m ẫ u thử m 3 Điều kiện thực t ế Điều kiện chuẩn 1 2 3 - - - - Giá trị trung b ì nh Báo cáo bởi Ngày Cho phép b ở i Ngày Nếu phép đo vượt ra ngoài một phạm vi riêng thì phải được xác định là “không đo được ”