Van là một bộ phận quan trọng của hệ thống đường ống, và van kim loại được sử dụng rộng rãi nhất trong các nhà máy hóa chất. Chức năng của van chủ yếu là đóng mở, tiết lưu và đảm bảo vận hành an toàn đường ống và thiết bị. Do đó, việc lựa chọn van kim loại chính xác và hợp lý đóng vai trò quan trọng trong hệ thống an toàn nhà máy và kiểm soát chất lỏng.
1. Các loại và công dụng của van
Có nhiều loại van trong kỹ thuật. Do sự khác biệt về áp suất, nhiệt độ và tính chất vật lý hóa học của chất lỏng, các yêu cầu kiểm soát đối với hệ thống chất lỏng cũng khác nhau, bao gồm van cửa, van chặn (van tiết lưu, van kim), van một chiều và nút chặn. Van, van bi, van bướm và van màng là những loại van được sử dụng rộng rãi nhất trong các nhà máy hóa chất.
1.1Van cổng
thường được sử dụng để kiểm soát việc đóng mở chất lỏng, có sức cản chất lỏng nhỏ, hiệu suất bịt kín tốt, hướng dòng chảy của môi trường không bị hạn chế, lực bên ngoài nhỏ cần thiết để đóng mở và chiều dài cấu trúc ngắn.
Thân van được chia thành thân van sáng và thân van ẩn. Van cổng thân van lộ thiên thích hợp cho môi trường ăn mòn, và van cổng thân van lộ thiên chủ yếu được sử dụng trong kỹ thuật hóa học. Van cổng thân van ẩn chủ yếu được sử dụng trong đường thủy, và chủ yếu được sử dụng trong môi trường áp suất thấp, không ăn mòn, chẳng hạn như một số van gang và van đồng. Cấu trúc của van bao gồm van nêm và van song song.
Cổng nêm được chia thành cổng đơn và cổng đôi. Cổng song song chủ yếu được sử dụng trong các hệ thống vận chuyển dầu khí và ít được sử dụng trong các nhà máy hóa chất.
1.2Van chặn
Chủ yếu dùng để cắt. Van chặn có lực cản lưu chất lớn, mô men đóng mở lớn, và yêu cầu về hướng dòng chảy. So với van cửa, van cầu có những ưu điểm sau:
(1) Lực ma sát của bề mặt làm kín nhỏ hơn lực ma sát của van cửa trong quá trình đóng mở và có khả năng chống mài mòn.
(2) Chiều cao mở nhỏ hơn van cửa.
(3) Van cầu thường chỉ có một bề mặt làm kín, quy trình chế tạo tốt, thuận tiện cho việc bảo trì.
Van cầu, giống như van cửa, cũng có thanh sáng và thanh tối, nên tôi sẽ không nhắc lại ở đây. Tùy theo cấu trúc thân van, van chặn có loại thẳng, loại góc và loại chữ Y. Loại thẳng là loại được sử dụng rộng rãi nhất, và loại góc được sử dụng khi hướng dòng chảy chất lỏng thay đổi 90°.
Ngoài ra, van tiết lưu và van kim cũng là một loại van chặn, có chức năng điều tiết mạnh hơn van chặn thông thường.
1.3Van Chevk
Van một chiều còn được gọi là van một chiều, được sử dụng để ngăn dòng chảy ngược của chất lỏng. Do đó, khi lắp đặt van một chiều, cần chú ý hướng dòng chảy của môi chất phải phù hợp với hướng mũi tên trên van một chiều. Có nhiều loại van một chiều, mỗi nhà sản xuất lại có sản phẩm khác nhau, nhưng chủ yếu được chia thành loại xoay và loại nâng theo cấu trúc. Van một chiều xoay chủ yếu bao gồm loại van đơn và loại van đôi.
1.4Van bướm
Van bướm có thể được sử dụng để đóng mở và điều tiết môi trường lỏng có lẫn chất rắn lơ lửng. Van bướm có sức cản dòng chảy nhỏ, trọng lượng nhẹ, kích thước cấu trúc nhỏ, đóng mở nhanh chóng. Phù hợp với đường ống có đường kính lớn. Van bướm có chức năng điều chỉnh nhất định và có thể vận chuyển bùn. Do công nghệ xử lý lạc hậu trước đây, van bướm chỉ được sử dụng trong hệ thống nước, nhưng ít được sử dụng trong hệ thống xử lý. Với sự cải tiến về vật liệu, thiết kế và chế tạo, van bướm ngày càng được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống xử lý.
Van bướm có hai loại: phớt mềm và phớt cứng. Việc lựa chọn phớt mềm và phớt cứng chủ yếu phụ thuộc vào nhiệt độ của môi trường lưu chất. Xét về mặt tương đối, hiệu suất làm kín của phớt mềm tốt hơn phớt cứng.
Có hai loại phớt mềm: phớt cao su và phớt PTFE (polytetrafluoroethylene). Van bướm đế cao su (thân van lót cao su) chủ yếu được sử dụng trong hệ thống nước và có cấu trúc đường tâm. Loại van bướm này có thể được lắp đặt mà không cần gioăng vì mặt bích của lớp lót cao su có thể hoạt động như một gioăng. Van bướm đế PTFE chủ yếu được sử dụng trong các hệ thống xử lý, thường là cấu trúc lệch tâm đơn hoặc lệch tâm kép.
Có nhiều loại phớt cứng, chẳng hạn như vòng đệm cứng cố định, phớt nhiều lớp (phớt nhiều lớp), v.v. Do thiết kế của nhà sản xuất thường khác nhau, nên tỷ lệ rò rỉ cũng khác nhau. Cấu trúc của van bướm phớt cứng tốt nhất là lệch tâm ba, giải quyết được vấn đề bù giãn nở nhiệt và bù mài mòn. Van bướm phớt cứng cấu trúc lệch tâm kép hoặc lệch tâm ba cũng có chức năng làm kín hai chiều, và áp suất làm kín ngược lại (phía áp suất thấp sang phía áp suất cao) không được nhỏ hơn 80% so với chiều dương (phía áp suất cao sang phía áp suất thấp). Thiết kế và lựa chọn nên được thương lượng với nhà sản xuất.
1.5 Van vòi
Van chặn có sức cản chất lỏng nhỏ, hiệu suất bịt kín tốt, tuổi thọ cao và có thể bịt kín cả hai chiều, vì vậy thường được sử dụng cho các vật liệu nguy hiểm cao hoặc cực kỳ nguy hiểm, nhưng mô-men xoắn đóng mở tương đối lớn và giá thành tương đối cao. Khoang van chặn không tích tụ chất lỏng, đặc biệt là vật liệu trong thiết bị gián đoạn sẽ không gây ô nhiễm, vì vậy van chặn phải được sử dụng trong một số trường hợp.
Đường đi của van chặn có thể được chia thành đường thẳng, ba chiều và bốn chiều, phù hợp để phân phối đa hướng chất lỏng và khí.
Van khóa có thể được chia thành hai loại: không bôi trơn và bôi trơn. Van khóa kín dầu bôi trơn cưỡng bức tạo thành một lớp màng dầu giữa nút khóa và bề mặt bịt kín của nút khóa do bị bôi trơn cưỡng bức. Bằng cách này, hiệu suất bịt kín tốt hơn, việc đóng mở tiết kiệm nhân công và tránh làm hỏng bề mặt bịt kín, nhưng cần cân nhắc xem việc bôi trơn có gây ô nhiễm vật liệu hay không, và loại không bôi trơn được ưu tiên cho việc bảo trì thường xuyên.
Phớt ống lót của van chặn là loại liên tục và bao quanh toàn bộ nút chặn, do đó chất lỏng sẽ không tiếp xúc với trục. Ngoài ra, van chặn có một lớp màng chắn kim loại tổng hợp làm phớt thứ hai, do đó van chặn có thể kiểm soát chặt chẽ rò rỉ ra bên ngoài. Van chặn thường không có gioăng. Khi có yêu cầu đặc biệt (chẳng hạn như không cho phép rò rỉ ra bên ngoài, v.v.), gioăng được yêu cầu làm gioăng thứ ba.
Cấu trúc thiết kế của van chặn cho phép van chặn điều chỉnh trực tuyến đế van bịt kín. Do hoạt động lâu dài, bề mặt bịt kín sẽ bị mòn. Do nút chặn được thiết kế thon, nút chặn có thể được ấn xuống bằng bu lông nắp van để khớp chặt với đế van, đạt được hiệu quả bịt kín.
Van bi 1.6
Chức năng của van bi tương tự như van nút (van bi là một biến thể của van nút). Van bi có hiệu quả làm kín tốt nên được sử dụng rộng rãi. Van bi đóng mở nhanh, mô-men xoắn đóng mở nhỏ hơn van nút, điện trở rất nhỏ, việc bảo trì thuận tiện. Van bi phù hợp với các đường ống bùn, chất lỏng nhớt và đường ống trung bình có yêu cầu làm kín cao. Hơn nữa, do giá thành thấp, van bi được sử dụng rộng rãi hơn van nút. Van bi thường được phân loại theo cấu trúc của bi, cấu trúc thân van, kênh dẫn dòng và vật liệu đế van.
Theo cấu trúc hình cầu, có van bi nổi và van bi cố định. Van bi nổi chủ yếu được sử dụng cho đường kính nhỏ, van bi cố định được sử dụng cho đường kính lớn, thường là DN200 (CLASS 150), DN150 (CLASS 300 và CLASS 600) làm ranh giới.
Theo cấu trúc thân van, có ba loại: loại một mảnh, loại hai mảnh và loại ba mảnh. Loại một mảnh có hai loại: loại lắp trên đỉnh và loại lắp bên hông.
Theo hình dạng rãnh dẫn, có van bi đường kính đầy đủ và van bi đường kính thu nhỏ. Van bi đường kính thu nhỏ sử dụng ít vật liệu hơn van bi đường kính đầy đủ và rẻ hơn. Nếu điều kiện quy trình cho phép, chúng có thể được xem xét ưu tiên. Các kênh dòng chảy của van bi có thể được chia thành thẳng, ba chiều và bốn chiều, phù hợp để phân phối đa hướng chất lỏng khí. Theo vật liệu đế, có phớt mềm và phớt cứng. Khi sử dụng trong môi trường dễ cháy hoặc môi trường bên ngoài có khả năng cháy, van bi phớt mềm phải có thiết kế chống tĩnh điện và chống cháy, và sản phẩm của nhà sản xuất phải vượt qua các bài kiểm tra chống tĩnh điện và chống cháy, chẳng hạn như theo API607. Điều tương tự cũng áp dụng cho van bướm phớt mềm và van nút (van nút chỉ có thể đáp ứng các yêu cầu phòng cháy chữa cháy bên ngoài trong thử nghiệm cháy).
1.7 van màng
Van màng có thể được bịt kín theo cả hai hướng, phù hợp với môi trường chất lỏng nhớt, bùn ăn mòn áp suất thấp hoặc chất lỏng lơ lửng. Do cơ cấu vận hành tách biệt với kênh môi trường, chất lỏng được ngăn cách bởi màng đàn hồi, đặc biệt phù hợp với môi trường trong ngành thực phẩm và y tế. Nhiệt độ hoạt động của van màng phụ thuộc vào khả năng chịu nhiệt của vật liệu màng. Về cấu trúc, có thể chia thành loại thẳng và loại đập.
2. Lựa chọn hình thức kết nối cuối
Các dạng kết nối thường dùng của đầu van bao gồm kết nối mặt bích, kết nối ren, kết nối hàn đối đầu và kết nối hàn ổ cắm.
2.1 Kết nối mặt bích
Kết nối mặt bích thuận lợi cho việc lắp đặt và tháo rời van. Các dạng bề mặt làm kín mặt bích đầu van chủ yếu bao gồm bề mặt đầy đủ (FF), bề mặt nổi (RF), bề mặt lõm (FM), bề mặt lưỡi và rãnh (TG) và bề mặt kết nối vòng (RJ). Các tiêu chuẩn mặt bích được van API áp dụng là các loạt như ASMEB16.5. Đôi khi bạn có thể thấy cấp độ Class 125 và Class 250 trên van có mặt bích. Đây là cấp độ áp suất của mặt bích gang. Nó giống với kích thước kết nối của Class 150 và Class 300, ngoại trừ bề mặt làm kín của hai loại đầu tiên là mặt phẳng đầy đủ (FF).
Van wafer và van Lug cũng có dạng mặt bích.
2.2 Kết nối hàn đối đầu
Do mối hàn đối đầu có độ bền cao và khả năng bịt kín tốt nên các van được kết nối bằng mối hàn đối đầu trong hệ thống hóa chất chủ yếu được sử dụng trong một số môi trường có nhiệt độ cao, áp suất cao, độc tính cao, dễ cháy nổ.
2.3 Hàn ổ cắm và kết nối ren
thường được sử dụng trong các hệ thống đường ống có kích thước danh nghĩa không vượt quá DN40, nhưng không thể sử dụng cho môi trường chất lỏng bị ăn mòn ở khe hở.
Không sử dụng kết nối ren trên đường ống chứa môi chất dễ cháy và độc hại cao, đồng thời tránh sử dụng trong điều kiện tải trọng tuần hoàn. Hiện nay, kết nối ren được sử dụng trong trường hợp áp suất trong dự án không cao. Dạng ren trên đường ống chủ yếu là ren ống côn. Có hai loại ren ống côn. Góc đỉnh côn lần lượt là 55° và 60°. Hai loại này không thể hoán đổi cho nhau. Trên đường ống chứa môi chất dễ cháy hoặc nguy hiểm cao, nếu lắp đặt yêu cầu kết nối ren, kích thước danh nghĩa không được vượt quá DN20 tại thời điểm này và nên hàn kín sau khi kết nối ren.
3. Vật liệu
Vật liệu van bao gồm vỏ van, linh kiện bên trong, gioăng, vật liệu đệm và chốt. Vì có nhiều loại vật liệu van và do giới hạn không gian, bài viết này chỉ giới thiệu sơ lược về các vật liệu vỏ van thông dụng. Vật liệu vỏ kim loại đen bao gồm gang, thép cacbon, thép không gỉ và thép hợp kim.
3.1 gang
Gang xám (A1262B) thường được sử dụng cho van áp suất thấp và không được khuyến nghị sử dụng cho đường ống công nghệ. Hiệu suất (độ bền và độ dẻo dai) của gang dẻo (A395) tốt hơn gang xám.
3.2 Thép cacbon
Vật liệu thép cacbon phổ biến nhất trong sản xuất van là A2162WCB (đúc) và A105 (rèn). Cần đặc biệt chú ý đến việc thép cacbon làm việc ở nhiệt độ trên 400℃ trong thời gian dài, điều này sẽ ảnh hưởng đến tuổi thọ của van. Đối với van nhiệt độ thấp, thường sử dụng A3522LCB (đúc) và A3502LF2 (rèn).
3.3 Thép không gỉ Austenit
Vật liệu thép không gỉ Austenit thường được sử dụng trong điều kiện ăn mòn hoặc nhiệt độ cực thấp. Các loại đúc thường được sử dụng là A351-CF8, A351-CF8M, A351-CF3 và A351-CF3M; các loại rèn thường được sử dụng là A182-F304, A182-F316, A182-F304L và A182-F316L.
Vật liệu thép hợp kim 3.4
Đối với van nhiệt độ thấp, A352-LC3 (đúc) và A350-LF3 (rèn) thường được sử dụng.
Đối với van chịu nhiệt độ cao, thường sử dụng A217-WC6 (đúc), A182-F11 (rèn) và A217-WC9 (đúc), A182-F22 (rèn). Vì WC9 và F22 thuộc dòng 2-1/4Cr-1Mo, chúng chứa hàm lượng Cr và Mo cao hơn WC6 và F11 thuộc dòng 1-1/4Cr-1/2Mo, do đó chúng có khả năng chống rão ở nhiệt độ cao tốt hơn.
4. Chế độ lái
Van thường được vận hành bằng tay. Khi van có áp suất danh định cao hơn hoặc kích thước danh định lớn hơn, việc vận hành van bằng tay trở nên khó khăn, có thể sử dụng hộp số và các phương pháp vận hành khác. Việc lựa chọn chế độ truyền động van nên được xác định tùy theo loại, áp suất danh định và kích thước danh định của van. Bảng 1 thể hiện các điều kiện cần xem xét khi sử dụng hộp số cho các loại van khác nhau. Đối với các nhà sản xuất khác nhau, các điều kiện này có thể thay đổi đôi chút, có thể được xác định thông qua đàm phán.
5. Nguyên tắc lựa chọn van
5.1 Các thông số chính cần xem xét khi lựa chọn van
(1) Bản chất của chất lỏng được cung cấp sẽ ảnh hưởng đến việc lựa chọn loại van và vật liệu cấu trúc van.
(2) Yêu cầu chức năng (điều chỉnh hoặc cắt), chủ yếu ảnh hưởng đến việc lựa chọn loại van.
(3) Điều kiện vận hành (có thường xuyên hay không) sẽ ảnh hưởng đến việc lựa chọn loại van và vật liệu van.
(4) Đặc tính dòng chảy và tổn thất ma sát.
(5) Kích thước danh nghĩa của van (van có kích thước danh nghĩa lớn chỉ có thể tìm thấy trong một phạm vi hạn chế các loại van).
(6) Các yêu cầu đặc biệt khác, chẳng hạn như đóng tự động, cân bằng áp suất, v.v.
5.2 Lựa chọn vật liệu
(1) Rèn thường được sử dụng cho đường kính nhỏ (DN≤40), và đúc thường được sử dụng cho đường kính lớn (DN>40). Đối với mặt bích cuối của thân van rèn, nên ưu tiên thân van rèn liền khối. Nếu mặt bích được hàn vào thân van, cần kiểm tra chụp X-quang 100% mối hàn.
(2) Hàm lượng cacbon trong thân van thép cacbon hàn đối đầu và hàn ổ cắm không được vượt quá 0,25% và hàm lượng cacbon tương đương không được vượt quá 0,45%.
Lưu ý: Khi nhiệt độ làm việc của thép không gỉ austenit vượt quá 425°C, hàm lượng cacbon không được nhỏ hơn 0,04% và trạng thái xử lý nhiệt lớn hơn 1040°C làm nguội nhanh (CF8) và 1100°C làm nguội nhanh (CF8M).
(4) Khi chất lỏng có tính ăn mòn và không thể sử dụng thép không gỉ austenit thông thường, cần xem xét một số vật liệu đặc biệt như 904L, thép duplex (như S31803, v.v.), Monel và Hastelloy.
5.3 Lựa chọn van cửa
(1) Cổng đơn cứng thường được sử dụng khi DN≤50; cổng đơn đàn hồi thường được sử dụng khi DN>50.
(2) Đối với van cổng đơn linh hoạt của hệ thống lạnh, cần mở một lỗ thông hơi trên cổng ở phía áp suất cao.
(3) Van cửa rò rỉ thấp nên được sử dụng trong điều kiện làm việc yêu cầu rò rỉ thấp. Van cửa rò rỉ thấp có nhiều cấu trúc khác nhau, trong đó van cửa kiểu ống thổi thường được sử dụng trong các nhà máy hóa chất.
(4) Mặc dù van cửa là loại van được sử dụng phổ biến nhất trong các thiết bị sản xuất hóa dầu, nhưng không nên sử dụng van cửa trong các trường hợp sau:
① Do chiều cao mở lớn và không gian vận hành cần thiết lớn nên không phù hợp với những trường hợp có không gian vận hành nhỏ.
② Thời gian đóng mở lâu nên không phù hợp cho những trường hợp đóng mở nhanh.
③ Không thích hợp cho chất lỏng có cặn rắn. Bề mặt bịt kín sẽ bị mòn, cửa van sẽ không đóng được.
④ Không thích hợp để điều chỉnh lưu lượng. Vì khi van cổng mở một phần, môi chất sẽ tạo ra dòng điện xoáy ở mặt sau của van, dễ gây ra hiện tượng xói mòn và rung động cho van, đồng thời bề mặt đệm kín của đế van cũng dễ bị hư hỏng.
⑤ Việc vận hành van thường xuyên sẽ gây ra sự mài mòn quá mức trên bề mặt đế van, do đó thường chỉ phù hợp cho các hoạt động không thường xuyên
5.4 Lựa chọn van cầu
(1) So với van cửa cùng thông số kỹ thuật, van chặn có chiều dài kết cấu lớn hơn. Nó thường được sử dụng trên đường ống có DN≤250, vì việc gia công và chế tạo van chặn đường kính lớn phức tạp hơn, hiệu suất bịt kín không tốt bằng van chặn đường kính nhỏ.
(2) Do van đóng có sức cản lưu chất lớn nên không thích hợp cho chất rắn lơ lửng và môi trường lưu chất có độ nhớt cao.
(3) Van kim là van đóng có nút bịt côn nhỏ, có thể dùng để điều chỉnh lưu lượng nhỏ hoặc làm van lấy mẫu. Thường dùng cho đường kính nhỏ. Nếu cỡ nòng lớn, cần có chức năng điều chỉnh, có thể dùng van tiết lưu. Lúc này, tiếng kêu của van có hình parabol.
(4) Đối với điều kiện làm việc yêu cầu độ rò rỉ thấp, nên sử dụng van chặn rò rỉ thấp. Van chặn rò rỉ thấp có nhiều cấu trúc, trong đó van chặn kiểu ống thổi thường được sử dụng trong các nhà máy hóa chất.
Van cầu kiểu ống thổi được sử dụng rộng rãi hơn van cửa kiểu ống thổi vì van cầu kiểu ống thổi có ống thổi ngắn hơn và tuổi thọ chu kỳ dài hơn. Tuy nhiên, van cầu kiểu ống thổi có giá thành cao, và chất lượng của ống thổi (như vật liệu, thời gian chu kỳ, v.v.) và mối hàn ảnh hưởng trực tiếp đến tuổi thọ và hiệu suất của van, vì vậy cần đặc biệt chú ý khi lựa chọn.
5.5 Lựa chọn van một chiều
(1) Van kiểm tra nâng ngang thường được sử dụng trong trường hợp DN≤50 và chỉ có thể lắp đặt trên đường ống ngang. Van kiểm tra nâng thẳng đứng thường được sử dụng trong trường hợp DN≤100 và được lắp đặt trên đường ống thẳng đứng.
(2) Van kiểm tra nâng có thể được lựa chọn có dạng lò xo, hiệu suất bịt kín lúc này tốt hơn so với loại không có lò xo.
(3) Đường kính tối thiểu của van một chiều xoay thường là DN> 50. Có thể sử dụng cho đường ống nằm ngang hoặc thẳng đứng (lưu chất phải chảy từ dưới lên trên), nhưng dễ gây ra hiện tượng búa nước. Van một chiều đĩa đôi (Double Disc) thường là loại wafer, tiết kiệm diện tích nhất, thuận tiện cho việc bố trí đường ống, đặc biệt được sử dụng rộng rãi cho đường kính lớn. Do đĩa của van một chiều xoay thông thường (loại đĩa đơn) không thể mở hoàn toàn đến 90°, nên có một lực cản dòng chảy nhất định, vì vậy khi quy trình yêu cầu, cần có yêu cầu đặc biệt (yêu cầu mở hoàn toàn đĩa) hoặc van một chiều nâng kiểu chữ Y.
(4) Trong trường hợp có thể xảy ra hiện tượng búa nước, có thể cân nhắc sử dụng van một chiều có thiết bị đóng chậm và cơ cấu giảm chấn. Loại van này sử dụng môi chất trong đường ống để đệm, và khi van một chiều đóng, nó có thể loại bỏ hoặc giảm hiện tượng búa nước, bảo vệ đường ống và ngăn bơm chảy ngược.
5.6 Lựa chọn van cắm
(1) Do vấn đề sản xuất, không nên sử dụng van cắm không bôi trơn DN>250.
(2) Khi yêu cầu khoang van không tích tụ chất lỏng thì nên chọn van nút.
(3) Khi độ kín của van bi kín mềm không đáp ứng được yêu cầu, nếu xảy ra rò rỉ bên trong thì có thể sử dụng van chặn thay thế.
(4) Trong một số điều kiện làm việc, nhiệt độ thay đổi thường xuyên, không thể sử dụng van chặn thông thường. Do nhiệt độ thay đổi gây ra sự giãn nở và co lại khác nhau của các bộ phận van và bộ phận làm kín, sự co ngót lâu dài của gioăng sẽ gây rò rỉ dọc theo thân van trong quá trình tuần hoàn nhiệt. Lúc này, cần cân nhắc sử dụng van chặn đặc biệt, chẳng hạn như dòng sản phẩm Severe Service của XOMOX, loại van này không thể sản xuất tại Trung Quốc.
5.7 Lựa chọn van bi
(1) Van bi lắp trên có thể được sửa chữa trực tuyến. Van bi ba mảnh thường được sử dụng cho kết nối ren và hàn ổ cắm.
(2) Khi đường ống có hệ thống bi xuyên suốt, chỉ có thể sử dụng van bi toàn phần.
(3) Hiệu quả bịt kín của phớt mềm tốt hơn phớt cứng, nhưng không thể sử dụng ở nhiệt độ cao (khả năng chịu nhiệt của các vật liệu bịt kín không phải kim loại khác nhau là không giống nhau).
(4) không được sử dụng trong những trường hợp không cho phép tích tụ chất lỏng trong khoang van.
5.8 Lựa chọn van bướm
(1) Khi cần tháo rời cả hai đầu của van bướm, nên chọn van bướm ren hoặc van bướm bích.
(2) Đường kính tối thiểu của van bướm trung tâm thường là DN50; đường kính tối thiểu của van bướm lệch tâm thường là DN80.
(3) Khi sử dụng van bướm đế PTFE lệch tâm ba, nên sử dụng đế hình chữ U.
5.9 Lựa chọn van màng
(1) Loại thẳng có sức cản chất lỏng thấp, hành trình đóng mở màng dài và tuổi thọ của màng không tốt bằng loại đập tràn.
(2) Loại đập tràn có sức cản chất lỏng lớn, hành trình đóng mở màng ngăn ngắn và tuổi thọ của màng ngăn tốt hơn loại đập tràn thẳng.
5.10 ảnh hưởng của các yếu tố khác đến việc lựa chọn van
(1) Khi độ giảm áp suất cho phép của hệ thống nhỏ, nên chọn loại van có sức cản chất lỏng nhỏ hơn, chẳng hạn như van cửa, van bi thẳng, v.v.
(2) Khi cần đóng ngắt nhanh, nên sử dụng van chặn, van bi và van bướm. Đối với đường kính nhỏ, nên ưu tiên sử dụng van bi.
(3) Hầu hết các van vận hành tại chỗ đều có tay quay. Nếu có khoảng cách nhất định đến điểm vận hành, có thể sử dụng bánh răng hoặc thanh nối dài.
(4) Đối với chất lỏng nhớt, bùn và môi trường có các hạt rắn, nên sử dụng van chặn, van bi hoặc van bướm.
(5) Đối với hệ thống sạch, thường lựa chọn van nút, van bi, van màng và van bướm (cần có thêm các yêu cầu như yêu cầu đánh bóng, yêu cầu làm kín, v.v.).
(6) Trong điều kiện bình thường, van có định mức áp suất vượt quá (bao gồm) Cấp 900 và DN≥50 sử dụng nắp bịt kín áp suất (Pressure Seal Bonnet); van có định mức áp suất thấp hơn (bao gồm) Cấp 600 sử dụng nắp bịt kín bu lông (Bonet bịt kín bu lông). Trong một số điều kiện làm việc yêu cầu phòng ngừa rò rỉ nghiêm ngặt, có thể xem xét sử dụng nắp bịt kín hàn. Trong một số công trình công cộng áp suất thấp và nhiệt độ bình thường, có thể sử dụng nắp bịt kín liên hợp (Union Bonnet), nhưng cấu trúc này thường không được sử dụng phổ biến.
(7) Nếu van cần giữ ấm hoặc lạnh, tay cầm của van bi và van nút cần được kéo dài tại điểm kết nối với thân van để tránh lớp cách nhiệt của van, thường không quá 150mm.
(8) Khi cỡ nòng nhỏ, nếu đế van bị biến dạng trong quá trình hàn và xử lý nhiệt thì nên sử dụng van có thân van dài hoặc ống ngắn ở đầu.
(9) Van (trừ van một chiều) dùng cho hệ thống nhiệt độ thấp (dưới -46°C) nên sử dụng kết cấu cổ van mở rộng. Thân van nên được xử lý bề mặt tương ứng để tăng độ cứng bề mặt, tránh làm xước thân van, đệm và vòng đệm làm kín, ảnh hưởng đến phớt.
Ngoài việc cân nhắc các yếu tố trên khi lựa chọn model, các yêu cầu về quy trình, các yếu tố an toàn và kinh tế cũng cần được xem xét toàn diện để đưa ra lựa chọn cuối cùng về hình dạng van. Cần phải lập bảng dữ liệu van, bảng dữ liệu van chung phải bao gồm các nội dung sau:
(1) Tên, áp suất danh nghĩa và kích thước danh nghĩa của van.
(2) Tiêu chuẩn thiết kế và kiểm tra.
(3) Mã van.
(4) Cấu trúc van, cấu trúc nắp và kết nối đầu van.
(5) Vật liệu vỏ van, vật liệu bề mặt làm kín đế van và tấm van, thân van và các vật liệu bộ phận bên trong khác, vật liệu đóng gói, gioăng nắp van và vật liệu chốt, v.v.
(6) Chế độ lái.
(7) Yêu cầu về đóng gói và vận chuyển.
(8) Yêu cầu chống ăn mòn bên trong và bên ngoài.
(9) Yêu cầu về chất lượng và yêu cầu về phụ tùng thay thế.
(10) Yêu cầu của chủ sở hữu và các yêu cầu đặc biệt khác (như đánh dấu, v.v.).
6. Lời kết
Van đóng vai trò quan trọng trong hệ thống hóa chất. Việc lựa chọn van đường ống cần dựa trên nhiều yếu tố như trạng thái pha (lỏng, hơi), hàm lượng chất rắn, áp suất, nhiệt độ và đặc tính ăn mòn của chất lỏng được vận chuyển trong đường ống. Ngoài ra, việc vận hành phải đáng tin cậy và không gặp sự cố, chi phí hợp lý và chu kỳ sản xuất cũng là một yếu tố quan trọng cần cân nhắc.
Trước đây, khi thiết kế kỹ thuật, việc lựa chọn vật liệu van thường chỉ quan tâm đến vật liệu vỏ van mà bỏ qua các vật liệu khác như linh kiện bên trong. Việc lựa chọn vật liệu bên trong không phù hợp thường dẫn đến hỏng phớt làm kín bên trong van, đệm trục van và gioăng nắp van, ảnh hưởng đến tuổi thọ, không đạt được hiệu quả sử dụng như mong đợi ban đầu và dễ gây ra tai nạn.
Xét theo tình hình hiện tại, van API không có mã nhận dạng thống nhất, và mặc dù van tiêu chuẩn quốc gia có một bộ phương pháp nhận dạng, nhưng không thể hiển thị rõ ràng các bộ phận bên trong, vật liệu khác và các yêu cầu đặc biệt khác. Do đó, trong dự án kỹ thuật, cần mô tả chi tiết loại van cần thiết bằng cách biên soạn bảng dữ liệu van. Điều này giúp thuận tiện cho việc lựa chọn, mua sắm, lắp đặt, vận hành và thay thế phụ tùng van, nâng cao hiệu suất làm việc và giảm khả năng xảy ra lỗi.
Thời gian đăng: 13-11-2021