VAN AN TOÀN - THIẾT BỊ CHỐNG QUÁ ÁP

Ngày đăng: 10-09-2021 | ISO - Solutions

Luật liên quan

1. TCVN 7915-1:2009

2. TCVN 7915-2:2009

3. TCVN 7915-3:2009

4. TCVN 7915-4:2009

5. TCVN 7915-5:2009

6. TCVN 7915-6:2009

7. TCVN 7915-7:2009

Định nghĩa van an toàn

Van an toàn (tiếng Anh: safety valve) là một thiết bị thủy lực dùng để điều chỉnh áp suất trong ống dẫn hoặc bồn chứa khí hoặc chất lỏng. Đúng như tên gọi của nó, van sinh ra nhằm mục đích đảm bảo an toàn cho hệ thống. Là một van hoạt động như một thiết bị phòng chống hư hỏng hoặc nổ bởi hiện tượng quá áp. Nó chủ yếu được lắp đặt trong các bình chịu áp lực, nồi hơi điện hoặc các bể khí.

Van an toàn chính là van bảo vệ hệ thống dẫn lưu chất sau van giúp cho hệ thống luôn hoạt động dưới một áp lực nhất định ( Do mình tự cài đặt). Bởi vì được sử dụng để bảo vệ an toàn của hệ thống khi quá áp nên chúng được gọi là van an toàn.

Nhiều hệ thống điện tử, khí nén và thủy lực ngày nay sử dụng để kiểm soát các tính chất của dòng lưu chất như áp suất, lưu lượng và nhiệt độ. Mỗi hệ thống này đều đòi hỏi nguồn năng lượng để hoạt động chẳng hạn như điện và khí nén. Van an toàn phải có khả năng hoạt động mọi lúc, đặc biệt là trong thời điểm mất năng lượng khi hệ thống điều khiển không hoạt động. Do đó, nguồn năng lượng duy nhất của van an toàn chính là áp lực lưu chất trong đường ống.

Cấu tạo của van

                       1- Thân van

                        2- Bộ phận kết nối vào đường ống

                        3- Phần xoay xả lưu chất ra ngoài

                        4- Đệm Lò xo

                        5 - Đĩa 

                        6 - Nắp chụp bảo vệ

                        7 - Lò xo

                        8 - Nút bịt

                        9 - Vít điều chỉnh 

                      10 - Tay giật

 

 

 

 

Thân van

Thân van có dạng góc vuông 90 độ. Vật liệu chế tạo van thường là thép carbon. Thép hợp kim được sử dụng trong các trường hợp chỉ định hoặc sử dụng trong các điều kiện khí quyển nhất định. Ngoài ra, thân van cũng được chế tạo từ đồng hoặc inox. Nói chung tùy môi trường lưu chất sử dụng là gì mà ta lựa chọn loại vật liệu cho phù hợp.

Thân van là khung xương chính của van. Nơi chịu áp lực chính và chứa toàn bộ các linh kiện cấu tạo nên van.

Đĩa van

Bộ phận tham gia trực tiếp quá trình đóng ngắt của van. Đĩa van được làm bằng hợp kim có độ cứng cao do phải chịu áp suất lâu dài của lưu chất. Đĩa van được ép lên bộ phận ghế van nhờ lực đàn hồi của lò xo

Lò xo 

Bộ phận tham gia vào quá trình đóng mở của van. Lò xo có nhiệm vụ đè đĩa vao để nó luôn ở vị trí đóng. Khi áp suất lớn hơn lực đàn hồi của lò xo, nó sẽ nén lò xo làm đĩa van được đẩy lên. Lực đần hồi của lò xo bằng với áp suất cài đặt, việc cài đặt này thông qua một vít điều chỉnh trên đỉnh van. Đặc tính lò xo vật liệu chịu ảnh hưởng của nhiệt độ lưu chất. Vật liệu lò xo tiêu chuẩn cho van an toàn áp suất thường là thép carbon hoặc thép hợp kim (vonfram). Đối với nhiệt độ từ -240 ° C đến 232 ° C. Vật liệu thép carbon được sử dụng, cho nhiệt độ trên 2320C hợp kim vonfram được sử dụng trong khi đối với nhiệt độ dưới -240C (thép không gỉ) được sử dụng trên nắp ca-pô kín.

Nắp capo van

Là phần mũ chụp phía trên thân van, được làm cùng chất liệu với thân van. Phần nắp van được bắt ren với thân van đối với size nhỏ hoặc bắt bu lông đối với các size lớn hơn. Nắp van là nơi chứa lò xo điều khiển chính của van.

Nguyên lý hoạt động của van an toàn

Van an toàn hoạt động dựa vào độ đàn hồi của lò xo. Độ nén của lò xo sẽ được thay đổi nhờ một vít điều chỉnh trên đỉnh van. Lực nén của lò xo chính là áp suất cài đặt để xả của hệ thống. Các thiết kế của van đều sử dụng ba trạng thái riêng biệt

Có thể chia ra làm hai nhóm chính là van an toàn tác động trực tiếp và van an toàn tác động gián tiếp.

Van an toàn tác động trực tiếp

 

 

 

 

 

– Loại van này có cấu trúc bao gồm: piston, thân van, lò xo, đĩa lò xo, vít điều chỉnh lò xo.

– Nguyên lý làm việc của van an toàn dựa trên sự cân bằng tác dụng của những lực ngược chiều nhau tác động lên nút van hoặc piston: lực đàn hồi của lò xo và áp suất lưu chất. Khi áp suất đầu vào nhỏ hơn áp suất xả của van (áp suất xả là áp suất định mức được thiết lập bằng cách điều chỉnh lực đàn hồi của lò xo) thì piston ở vị trí đóng hoàn toàn. Khi áp suất đầu vào lớn hơn áp suất xả định mức thì piston sẽ dịch chuyển và van an toàn bắt đầu mở, lưu chất được xả qua van tới khi áp suất đầu vào van hạ xuống trở về bằng mức áp suất xả định mức của van.

Van an toàn tác động gián tiếp

– Được sử dụng trong các hệ thống thủy lực có áp suất cao mà van tác động trực tiếp không thể được ứng dụng. Cấu tạo van tác động gián tiếp bao gồm: van chính có piston đường kính lớn và lò xo có độ cứng nhỏ, van phụ có piston có đường kính nhỏ và lò xo có độ cứng lớn.

– Nguyên lý hoạt động dựa trên sự cân bằng tác dụng của những lực ngược chiều nhau tác dụng lên nút van (piston): lực đàn hồi của lò xo và áp suất lưu chất trong khoang van chính(được thiết lập bởi van phụ) với áp suất lưu chất đầu vào.

– Khi áp suất đầu vào nhỏ hơn áp suất xả định mức của van phụ thì van phụ và van chính cùng đóng, áp suất trong khoang chính bằng áp suất đầu vào van phụ

Khi áp suất đầu vào tăng thì áp suất trong khoang van chính cũng tăng, khi áp suất này lớn hơn áp suất định mức của van phụ thì van phụ sẽ mở cho lưu chất đi qua về bể hoặc bồn chứa, áp suất trong khoang van chính bằng áp suất xả định mức.

– Trong trường hợp áp suất đầu vào tiếp tục tăng thì hiệu suất giữa áp suất đầu vào và áp suất định mức của van phụ cũng tăng cho đến khi lực tác động của hiệu áp suất này thắng lực đàn hồi của lò xo van chính thì van chính mở cho lưu chất qua van chính về bể/ bồn chứa. 

Van lỗi không hoạt động khi

- Van không tác động khi đạt áp suất đặt:

Nguyên nhân:

- Tắc ống nối giữa van với bình.

- Lò xo bị kẹt.

- Dính nắp đậy của van với đế van.

- Tăng sức căng của lò xo.

Cách xử lý :

- Đối với tắc ống:

-  Ngừng vận hành thiết bị .

-  Giảm áp suất về "0“, cách ly môi chất.

-  Tháo van và thông ống.

- Khi lò xo bị kẹt:

-  Thao tác như phần trên.

- Dính van:

-  Xử lý như phần trên. 

Van bị xì hở:

- Nguyên nhân:

-  Giữa nắp của van với đế van bị kênh.

-  Nắp van, đế van bị rỗ hoặc xước.

 -  Lò xo bị giảm sức căng

Cách xử lý :

-  Đối với bị kênh :

- Tác động cưỡng bức( với môi chất không độc hại, không cháy nổ).

- Giảm áp suất về “0” và cách ly môi chất (đối với môi chất độc hại, cháy nổ) , tháo van bảo dưỡng lại

- Bị rỗ hoặc xước :Giảm áp suất về “0” và cách ly môi chất (đối với môi chất độc hại, cháy nổ) , tháo van bảo dưỡng lại.

 Giảm sức căng lò xo: Hiệu chỉnh lại sức căng

Bảo dưỡng, sửa chữa

- Khi tháo van phải đảm bảo trong thiết bị   không còn áp suất hoặc đã được cách ly an   toàn với môi chất.

- Chỉ được thay van mới có áp suất thiết kế   bằng hoặc lớn hơn van cũ.

- Chỉ được thay van mới có khả năng thoát môi   chất bằng hoặc lớn hơn van cũ .

-  Van phải được hiệu chuẩn và niêm chì phù   hợp với áp suất làm việc của thiết bị.