TCVN 14562:2025 về chất lượng khí nén của hệ thống hãm trong ngành đường sắt

Trong các thiết bị và hệ thống khí nén trên phương tiện đường sắt, chất lượng khí nén là một trong những yếu tố cần được kiểm soát. Khí nén được tạo ra và xử lý trước khi đưa vào sử dụng có thể chứa các tạp chất như hạt rắn, nước và dầu. Các tạp chất này có thể ảnh hưởng lẫn nhau, lắng đọng hoặc ngưng tụ trong hệ thống đường ống.

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 14562:2025, tương đương ISO 4975:2022, về ứng dụng đường sắt - hệ thống hãm - chất lượng khí nén cho các thiết bị và hệ thống khí nén đã quy định các cấp chất lượng của khí nén được tạo ra bởi các thiết bị tạo và xử lý khí nén (AGTU) và/hoặc được sử dụng trong các thiết bị và hệ thống khí nén của phương tiện đường sắt. Tiêu chuẩn có thể áp dụng cho các AGTU cũng như tất cả các thiết bị và hệ thống khí nén của phương tiện đường sắt.

Theo TCVN 14562:2025, tại bất kỳ điểm nào được xác định, ký hiệu độ sạch của khí nén phải được thể hiện theo đúng thứ tự và bao gồm các thông tin về cấp độ sạch đối với hạt rắn, độ ẩm, tổng mật độ dầu và dải nhiệt độ khí nén đầu vào.

Đáng chú ý, tiêu chuẩn cũng lưu ý ba loại tạp chất chính cần được kiểm soát trong khí nén gồm hạt rắn, nước và dầu. Các tạp chất này có sự ảnh hưởng lẫn nhau. Ví dụ, bụi mịn có thể kết tụ thành các hạt rắn thô khi có mặt dầu hoặc nước; dầu và nước có thể nhũ hóa với nhau. Các tạp chất cũng có thể lắng đọng hoặc ngưng tụ trong hệ thống đường ống, như hơi dầu hoặc hơi nước, từ đó xuất hiện hiện tượng tạo thành các khối kết tụ.

Đối với hạt rắn, tiêu chuẩn nêu rõ bụi có thể xâm nhập vào máy nén khí và hệ thống đường ống. Trong quá trình thao tác hoặc vận chuyển các ống, tất cả đầu hở phải được bịt kín để ngăn chặn sự xâm nhập của vật lạ. Các ống cần được làm sạch và bịt kín theo đúng quy trình đã được khách hàng chấp thuận.

Đối với nước, môi trường không khí luôn chứa hơi nước. Khi không khí được nén, áp suất riêng của hơi nước tăng lên, trong khi nước chưa ngưng tụ do nhiệt độ cũng tăng trong quá trình nén.

Sau đó, không khí được làm mát, chẳng hạn trong bộ làm mát trung gian hoặc cuối cùng, trong hệ thống phân phối hoặc trong quá trình giãn nở tại một thiết bị. Khi đó, nước có thể ngưng tụ thành các giọt nhưng không khí vẫn duy trì trạng thái bão hòa hơi nước. Theo tiêu chuẩn, độ ẩm này có thể gây ra ăn mòn, đóng băng và các ảnh hưởng khác.

Dầu cũng là một trong ba loại tạp chất chính cần được kiểm soát. Trong các máy nén có buồng nén được bôi trơn, không khí sẽ mang theo dầu. Ngay cả không khí từ các máy nén không bôi trơn, hay máy nén loại khô, cũng có thể chứa vết dầu do hút phải dầu có trong môi trường không khí. Dầu trong khí nén có thể tồn tại ở ba dạng gồm dạng lỏng, dạng sương và dạng hơi.

Bên cạnh việc quy định các cấp chất lượng khí nén, TCVN 14562:2025 cũng đề cập đến việc kiểm chứng chất lượng khí nén trong suốt vòng đời hoạt động. Theo yêu cầu chung, việc kiểm chứng nên được thực hiện đối với ba loại tạp chất là hạt rắn, nước và dầu. Mỗi loại tạp chất có thể được quản lý thông qua một quy trình kiểm chứng riêng.

Tiêu chuẩn cho phép kiểm chứng dựa trên kinh nghiệm vận hành. Theo đó, có thể sử dụng các phép đo chất lượng khí nén từ một AGTU tương đương hoặc các thiết bị xử lý khí nén có nguyên lý làm việc và điều kiện vận hành tương tự, bao gồm các điều kiện môi trường đại diện cho ứng dụng cụ thể.

Phép đo chất lượng khí nén theo tiêu chuẩn nên được thực hiện ngay trước kỳ đánh giá chất lượng khí nén định kỳ đã được lên lịch trong quá trình bảo trì định kỳ AGTU. Việc này áp dụng đối với AGTU sử dụng cùng công nghệ máy nén, lưu lượng khí nén và kế hoạch bảo trì.

TCVN 14562:2025 cũng quy định việc kiểm chứng dựa trên các thử nghiệm AGTU. Trong quá trình thử nghiệm chất lượng khí nén, hệ thống xử lý khí nén thường được thử nghiệm trong điều kiện làm việc tĩnh với áp suất, nhiệt độ và lưu lượng khí nén liên tục.

Theo tiêu chuẩn, các điều kiện này đã được đơn giản hóa, chỉ đại diện cho điều kiện vận hành danh nghĩa được tính toán cho thiết kế cơ bản và không phản ánh đầy đủ các điều kiện biến thiên đặc trưng trong vận hành thực tế trên phương tiện đường sắt.

Mục tiêu của việc thử nghiệm là chứng minh độ bền vững của hệ thống AGTU, thể hiện khả năng phục hồi sau khi chịu quá tải tạm thời. Việc chứng minh sự phù hợp có thể được thực hiện đồng thời trong quá trình thử nghiệm điển hình của thiết bị đang thử nghiệm.

Ngoài ra, nếu hệ thống được trang bị các thiết bị xử lý thích hợp nằm sau bộ sấy khí, chẳng hạn bộ lọc sau để loại bỏ tạp chất rắn, quá trình kiểm chứng có thể được xem là đạt yêu cầu. Một thiết bị xử lý được xem là thích hợp khi các đặc tính lọc của thiết bị phù hợp với cấp hạt rắn yêu cầu.

Với việc quy định các cấp chất lượng khí nén và yêu cầu kiểm chứng trong quá trình vận hành, TCVN 14562:2025 đưa ra các nội dung liên quan đến kiểm soát hạt rắn, nước và dầu trong khí nén, cũng như việc đánh giá chất lượng khí nén đối với các thiết bị tạo, xử lý và hệ thống khí nén trên phương tiện đường sắt.

An Dương