Tcvn tiêu chuẩn quốc gia tcvn 8639 : 2011 Xuất bản lần 1 CÔng trình thủy lợi máy bơm nưỚc yêu cầu kỹ thuật và phưƠng pháp khảo nghiệm các thông số MÁy bơM

Các chế độ làm việc của máy bơm được điều chỉnh bằng việc điều tiết lưu lượng tại lối ra, tuyệt đối không được điều chỉnh chế độ làm việc bằng cách điều tiết lưu lượng tại lối vào.

Trong tiêu chuẩn này, độ tin cậy được quy định 95 %, nghĩa là chỉ cho phép có một gía trị trong 20 giá trị nằm ngoài khoảng dung sai cho phép.

(22)

(25)

trong đó:

n_tt là số vòng quay thực tế;

n_dn là số vòng quay danh nghĩa;

Giá trị của số mũ x nằm trong khoảng từ 1 đến 3.

3.11 Trình bày kết quả khảo nghiệm

Kết quả khảo nghiệm được trình bày theo sai số tính toán từ khảo nghiệm đã chọn. Tính tổng sai số của từng đại lượng và từng điểm làm việc được biểu thị bởi một hình elíp. Các giá trị tuyệt đối của sai số quy định như sau:

- Đối với lưu lượng bơm ± eQQ;

- Đối với cột nước bơm ± eHH;

- Đối với công suất ± eNN;

- Đối với hiệu suất ± e;

trong đó: e là biểu thị sai số tương đối của đại lượng đang xét.

Sau khi xác định được sai số, vẽ được các hình elíp cho từng điểm đo, kết quả khảo nghiệm là một dải số liệu đo được giới hạn bởi hai đường bao các hình elíp đó.

a) Người phụ trách khảo nghiệm phải có đủ kiến thức và kinh nghiệm vận hành thiết bị khảo nghiệm. Khi khảo nghiệm tại phòng thí nghiệm, trong nhà máy hoặc ở hiện trường, người phụ trách khảo nghiệm phải là kỹ sư máy thủy lực có ít nhất 03 năm làm công tác chuyên môn;

b) Người trực tiếp khảo nghiệm, đo đạc các thông số kỹ thuật phải sử dụng thành thạo thiết bị dùng để khảo nghiệm, được đào tạo chuyên môn, có văn bằng chứng chỉ tốt nghiệp chuyên môn phù hợp với nội dung khảo nghiệm.

3.12.3 Các thiết bị dùng để khảo nghiệm phải được kiểm định 6 tháng một lần do cơ quan có thẩm quyền cấp chứng chỉ kiểm định, được lựa chọn phù hợp với quy trình đo, có sai số cho phép của các phép đo riêng và sai số tổng cộng tính toán hiệu suất phù hợp giới hạn cho phép quy định trong các bảng của phụ lục A.

3.12.4 Kết quả khảo nghiệm được tổng hợp trong báo cáo, bao gồm các nội dung sau:

a) Ngày và nơi tiến hành khảo nghiệm;

b) Tên cơ sở sản xuất, loại máy bơm, ký hiệu, năm sản xuất;

c) Các thông số kỹ thuật chính của máy bơm như: lưu lượng, cột áp tổng, công suất, tốc độ quay, độ rung, độ ồn…;

d) Các đặc điểm của máy bơm, điều kiện làm việc của máy bơm trong lúc tiến hành khảo nghiệm;

e) Quy trình khảo nghiệm;

f) Quy trình vận hành máy bơm trong quá trình khảo nghiệm;

g) Mô tả các bước khảo nghiệm;

h) Tên, ký hiệu, giới hạn đo, độ chính xác các của thiết bị đo được sử dụng;

i) Các chứng chỉ kiểm định các thiết bị đo;

k) Các bảng số liệu đo đạc có chữ ký của người phụ trách khảo nghiệm và các thành viên tham gia. Mẫu bảng số liệu được quy định trong phụ lục B;

l) Đánh giá và phân tích kết quả khảo nghiệm;

m) Kết luận.

3.12.5 Kết quả khảo nghiệm phải được cơ quan có thẩm quyền thẩm tra đánh giá kịp thời và kết thúc trước khi tháo dỡ trang thiết bị khảo nghiệm để có điều kiện đo kiểm tra lại những số liệu đo nếu cần.

4 Đo lưu lượng

4.1 Yêu cầu chung

4.1.1 Chọn phương pháp đo lưu lượng phải căn cứ vào các yếu tố sau đây:

a) Khoảng giá trị lưu lượng đo;

b) Loại khảo nghiệm: Loại khảo nghiệm chính xác trong phòng thí nghiệm, khảo nghiệm kỹ thuật ở hiện trường hoặc khảo nghiệm tại các nhà máy sản xuất;

c) Các điều kiện thực tế lắp đặt và bố trí thiết bị đo;

d) Độ chính xác yêu cầu;

e) Kinh phí để thực hiện khảo nghiệm và thời gian khảo nghiệm.

a) Mức sai số của chúng đã được xác định và kiểm định phù hợp với quy định của tiêu chuẩn này;

b) Sai số kết quả khảo nghiệm nằm trong giới hạn quy định trong các bảng A.4 và A.6 phụ lục A.

4.2 Phương pháp đo trọng lượng

4.2.1 Phương pháp đo trọng lượng cho giá trị lưu lượng trung bình trong khoảng thời gian làm đầy bể, có độ chính xác cao nhất trong số các phương pháp đo lưu lượng. Có thể áp dụng một trong hai phương pháp đo trọng lượng sau đây:

a) Đo trọng lượng tĩnh: chuyển dòng chảy vào và ra khỏi thùng cân trọng lượng;

b) Đo trọng lượng động: dòng chảy chuyển qua thùng đo liên tục, trọng lượng của nước chảy qua được cân rất nhanh.

4.2.2 Các sai số đo sau đây ảnh hưởng tới kết quả khảo nghiệm theo phương pháp đo trọng lượng:

a) Sai số đo thời gian nước chảy đầy bể;

b) Nhiệt độ của chất lỏng;

c) Sai số liên quan tới việc dịch chyển dòng chảy vào và ra khỏi thùng đo (phương pháp đo tĩnh) hay do hiện tượng động lực trong thời gian cân (phương pháp đo động);

d) Sai số đối với các số đọc trên máy;

e) Sai số do ảnh hưởng của áp suất không khí khác nhau đối với chất lỏng được cân;

f) Với mức độ tin cậy 95 %, sai số đo bằng phương pháp đo trọng lượng từ 60,1 % đến 60,2 %;

4.2.3 Phương pháp đo trọng lượng chỉ sử dụng đối với các khảo nghiệm trong phòng thí nghiệm và đối với lưu lượng dòng chảy có lưu lượng thể tích Q_v không lớn hơn 1,5 m³/s.

4.3 Phương pháp đo thể tích

4.3.1 Phương pháp đo thể tích cho biết giá trị lưu lượng trung bình trong khoảng thời gian nước chảy vào làm đầy thể tích đo nhưng bị ảnh hưởng bởi sai số liên quan tới kiểm định thể tích đo, đo mực nước, đo thời gian và dịch chuyển dòng chảy và sai số do tính thấm nước của thể tích đo.

4.3.2 Thể tích đo nhận được bằng cách đo mực nước sau khi đã xác định thể tích bằng ống nhỏ có khắc độ đo. Với mức độ tin cậy 95 %, sai số đo thể tích trong phòng thí nghiệm từ 60,1 % đến 60,3 %.

4.3.3 Phương pháp đo thể tích cho phép đo được dòng chảy có lưu lượng lớn ngoài thực địa, dung tích các hồ chứa lớn được xác định dựa trên các phương pháp hình học. Do ảnh hưởng bởi kết quả tính toán xác định dung tích hồ chứa, mức thấm của hồ hay dòng chảy vào hồ, khó xác định mực nước và các nhiễu do các điều kiện khí tượng nên độ chính xác của phương pháp đo thể tích ngoài thực địa thấp hơn nhiều so với phương pháp đo thể tích trong phòng thí nghiệm. Với mức độ tin cậy 95 %, sai số đo ngoài thực địa theo phương pháp này khoảng 61 % đến 62 %.

4.4 Phương pháp đo bằng thiết bị đo độ chênh áp suất

4.4.1 Phương pháp đo này được sử dụng cho các khảo nghiệm kỹ thuật. Việc xây dựng, lắp đặt và sử dụng màng, ống Venturi và các loại thiết bi đo độ chênh áp suất khác phải tuân theo các yêu cầu kỹ thuật của thiết bị.

4.4.2 Với mức độ tin cậy 95 %, sai số về lưu lượng đo bằng thiết bị đo độ chênh áp suất từ 61 % đến 61,5 % đối với màng, từ 61 % đến 62 % đối với ống Venturi.

4.4.3 Khi lựa chọn các loại thiết bị đo độ chênh áp khác nhau, phải căn cứ vào các yếu tố sau đây:

a) Độ chính xác của các thiết bị được kiểm định theo các tiêu chuẩn có liên quan;

b) Tổn thất cột áp đối với ống Venturi nhỏ hơn khoảng 5 lần so với tổn thất qua màng;

c) Yêu cầu về chiều dài các đoạn ống thẳng đối với các ống Venturi cổ điển nhỏ hơn nhiều so với màng đo và các ống Venturi;

d) Đối với màng đo việc lắp đặt và định vị đơn giản hơn so với ống Venturi;

e) Nếu màng đo bị vênh thì kết quả đo sẽ có sai số khá lớn.

a) Máy đo dạng thủy chí: từ 10 mm đến 20 mm;

b) Thiết bị đo dạng bóng: từ 6 mm đến 10 mm;

c) Thiết bị đo kiểu áp lực chất lỏng: từ 1 mm đến 3 mm.

a) Áp kế chất lỏng từ 60,2 % đến 61,0 %;

b) Áp kế kiểu tải trọng tĩnh, thanh trọng lượng từ 60,5 % đến 61,5 %;

c) Áp kế dạng lò xo từ 60,5 % đến 61,0 %;

d) Thiết bị chuyển đổi áp suất từ 60,2 % đến 61,0 %.

5.2 Mặt cắt đo lối vào

5.2.1 Mặt cắt đo lối vào bố trí tại vị trí có khoảng cách theo phương dòng chảy không bé hơn hai lần đường kính kể từ mặt cắt nối với máy bơm, tại đó dòng chảy thoả mãn các điều kiện sau:

a) Phân bố vận tốc đối xứng qua trục;

b) Áp suất phân bố theo quy luật thủy tĩnh;

c) Không xuất hiện xoáy do lắp đặt gây ra.

a) Vận tốc tại mặt thoáng bể hút khu vực đo rất nhỏ và cột áp động có thể bỏ qua;

b) Ở các trường hợp phải tính diện tích mặt cắt ngang thì vị trí đo được lựa chọn sao cho dễ tính toán diện tích mặt cắt ngang.

5.4.2 Để đo áp suất trong đường ống, lựa chọn vị trí mặt cắt đo thoả mãn các điều kiện sau:

a) Ống thẳng, có mặt cắt ngang không đổi;

b) Khoảng cách bằng 5 lần đường kính ống xả và bằng 2 lần đường kính ống hút kể từ chỗ nối lối vào đến mặt cắt đo lối vào, xem hình C.1 và hình C.2 phụ lục C;

c) Khoảng cách bằng 2 lần đường kính ống xả và 1 lần đường kính ống hút kể từ chỗ nối lối ra đến mặt cắt đo lối ra, xem hình C.1 và hình C.2 phụ lục C.

a) Phải cộng thêm tổn thất cột áp do ma sát và tổn thất cột áp cục bộ giữa các mặt cắt đo và các chỗ nối lối vào, H₀₁ và lối ra, H₀₂ của máy bơm vào cột áp tổng của máy bơm. Nếu tổng tổn thất này nhỏ hơn 0,5 % cột áp của máy bơm thì cho phép bỏ qua:

H₀₁ + H₀₂ < 0,005.H (27)

b) Nếu đường ống ở các mặt cắt đo là đồng nhất, tổn thất cột áp, H_j do ma sát trong đoạn ống có chiều dài L và đường kính D được tính theo công thức (28):

H_j = ; (28)

trong đó :

 là hệ số tổn thất dọc đường cho dòng chảy rối, phụ thuộc vào hệ số Râynol, được xác định theo các công thức (29), (30) và (31):

- Với ống nhẵn: (29)

- Với vùng quá độ: (30)

- Với ống nhám: Re > 560. (31)

Hệ số Râynol, Re được xác định theo công thức (32) :

Re = (32)

k là độ nhám đồng nhất tương đương;

v_tb là vận tốc trung bình của dòng chảy;

là hệ số nhớt động học của nước;

c) Đối với các đường ống có mặt cắt không đồng nhất hoặc có những thay đổi hình dạng như cong, chia nhánh, có van… cần phải có hiệu chỉnh kết quả đo.

Tại vị trí đo dòng chảy phải ổn định. Nếu bề mặt thoáng bị rối loạn bởi các sóng nhỏ hoặc xoáy nhỏ, cần có giếng đo hay thùng đo. Tại mỗi mặt cắt đo phải sử dụng ít nhất hai điểm đo.

a) Thước đo dạng đứng hay nghiêng được gắn vào thành ống;

b) Thước đo dạng nhọn (loại này cần có giếng đo và bộ khung đỡ);

c) Máy đo phẳng gồm đĩa kim loại nằm ngang và băng giấy;

d) Máy đo dạng phao (loại này phải có giếng đo).

6.2.2 Tuỳ thuộc vào loại khảo nghiệm, sai số đo thường bằng nửa vạch chia nhỏ nhất của thiết bị quan trắc trực tiếp. Với mức tin cậy 95 %, sai số đo mực nước từ 60,1% đến 61,0 %.

7 Đo áp suất

7.1 Bố trí mặt cắt đo

Đối với mặt cắt tròn phải bố trí 04 ống đo áp suất tĩnh tại thành ở mỗi mặt cắt đo, đặt trên đường kính vuông góc với nhau và thông với nhau, vị trí đặt ống không được đặt gần điểm cao nhất hay thấp nhất của mặt cắt ngang để tránh khí tích đọng hay bụi bẩn trong các đầu nối.

a) 400 mm hay 2D ở thượng lưu;

b) 150 mm hay 1D ở hạ lưu.

7.2.3 Ống đo áp cần đặt càng xa chỗ giáp nối đường ống càng tốt, xem hình C.5 phụ lục C

7.3 Nối ống với thiết bị ổn áp

Các ống đo áp của từng mặt cắt đo được nối với một ống ổn áp, các điểm cao trong tuyến ống được lắp các van xả để tránh bọt khí trong khi đo. Đường ống dẫn phải được kiểm tra, tránh rò rỉ. Phải dùng ống trong suốt làm bằng vật liệu chất dẻo.

Được sử dụng để đo áp suất thấp. Chiều dài của cột chất lỏng có thể thay đổi bằng cách dùng một chất lỏng đo áp với trọng lượng riêng thích hợp. Để hạn chế đến mức thấp nhất ảnh hưởng của mao dẫn, lỗ của các ống đồng hồ đo áp phải lớn hơn 8 mm đối với áp kế thủy ngân và 12 mm đối với áp kế chất lỏng khác. Độ sạch của chất lỏng trong áp kế và của bề mặt trong ống phải được đảm bảo để tránh sai số do sự thay đổi sức căng bề mặt. Các áp kế kiểu cột chất lỏng có thể có một đầu hở hay cả hai đầu đều bịt kín có gắn thước đo tỷ lệ để đọc giá trị áp suất hoặc dùng ống chữ U.

Đồng hồ đo áp kế kiểu tải trọng tĩnh hay đồng hồ đo kiểu pittông được sử dụng để đo áp suất vượt quá khả năng đo của các áp kế cột chất lỏng. Tuy nhiên, chỉ được dùng với áp suất nhỏ nhất tương ứng với trọng lượng của bộ phận này. Đường kính hiệu quả của đồng hồ đo dạng đơn giản được tính bằng giá trị trung bình số học của đường kính pittông D_p và của đường kính xi lanh D_c. Các điều kiện sau đây cần thoả mãn trước khi tiến hành thí nghiệm:

a) Đồng hồ đo có độ chính xác cao;

b) Dùng trong phạm vi đo tối ưu của toàn bộ thang đo, thông thường từ 60 % đến 100 %;

c) Khoảng giữa hai độ chia liên tiếp không lớn hơn 2 % tổng cột áp bơm.