Van An Toàn

Tìm hiểu về van an toàn

Van an toàn là gì ?

Van an toàn là một trong những thiết bị van công nghiệp, được lắp đặt trong hệ thống đường ống. Nhằm mục đích bảo vệ an toàn cho đường ống, thiết bị. Khi áp suất đầu ra vượt quá định mức cài đặt ban đầu.

Mục đích sử dụng van tránh tình trạng nổ vỡ đường ống. Gây nguy hiểm đến toàn bộ hệ thống, thiết bị và người vận hành. Cơ chế vận hành van hoạt động hoàn toàn tự động. Khi áp suất bên trong chưa vượt qua khỏi giá trị định mức van sẽ luôn trong trạng thái đóng. Khi áp suất vượt quá định mức sẽ tự động được kích hoạt. Để giảm áp suất xuống nhằm bảo vệ hệ thống một cách an toàn tuyệt đối

Hiện nay, van an toàn thường được sử dụng rộng rãi và phổ biến trong các hệ thống lò hơi, hóa chất, các bể khí khí, các bình nén khí. Với áp suất nén lớn các đường ống dẫn truyền khí gas.

Van điều áp an toàn được làm từ các vật liệu chính như inox, gang, thép, đồng. Có độ bền cao, chống chịu nhiệt độ cao, áp lực lớn. Với kết nối dạng nối ren, nối bích, hàn

Hình ảnh thực tế van

Van an toàn hoạt động theo cơ chế dạng gián tiếp và trực tiếp. Hãy cùng chúng tôi tìm hiểu chi tiết về cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Cấu tạo van an toàn

Về cấu tạo, van được thiết kế khá đơn giản gồm các bộ phận chính sau đây:

Thân van ( Body )

Được kết cấu dạng vuông góc 90 độ với một cửa vào và một cửa ra. Trong đó cửa vào sẽ cửa song song với thân van, có hướng mũi tên chỉ. Cửa ra thường có kích thước bằng hoặc lớn hơn cửa vào

Thân van này được làm bằng chất liệu chủ yếu là gang, inox, đồng, thép. Đây là những vật liệu có độ bền cao, chống va đập, chịu nhiệt độ, áp lực lớn.

Thân van là bộ phận trực tiếp chịu áp lực chính và là vỏ bọc bảo vệ toàn bộ các bộ phận khác của van. Với loại van tác động trực tiếp trên thân van có vít điều chỉnh đầu xả hoặc sử dụng tay giật nếu gặp sự cố. Còn van tác động gián tiếp vít điều chỉnh được gắn vào nắp van hoặc qua một van phụ

Thân có kết nối với đường ống bằng nối ren, nối bích hoặc hàn socket. Bạn có thể tùy chọn nối ren hoặc bích tùy thuộc vào môi trường sử dụng, hệ thống cũng như nhu cầu

 Lò xo ( Spring )

Vật liệu cấu tạo nên lò xo có thể là thép carbon hoặc thép hợp kim có đặc tính không gỉ. Chống chịu được nhiệt độ cao tối đa 240 độ C, áp lực lưu chất lớn.

Là bộ phận tạo nên áp suất đẩy khi có áp lực lớn. Giữ van luôn ở trạng thái đóng và tham gia vào quá trình đóng mở của van.

Với loại van tác động trực tiếp chỉ có 1 lò xo chính chịu tác động của áp lực và đẩy đĩa van. Nhưng loại gián tiếp được thiết kế có 2 lò xo. Cụ thể gồm 1 lò xo chính và 1 lò xo điều chỉnh được dùng trong trường hợp áp suất vượt quá áp suất định mức

Đĩa van ( Disc )

Là bộ phận trực tiếp đóng mở van, chịu tác động từ lực đàn hồi và nén của lò xo.

Đĩa van được làm bằng chất liệu inox, thép có độ cứng cao. Ở van tác động gián tiếp, đĩa van được thay bằng piston. Khi piston được đẩy lên van ở trạng thái mở, khi piston đẩy xuống van ở trạng thái đóng, ngăn lưu chất đi qua.

Nắp van ( Cap )

Nắp van nằm ở phần phía trên thân van, được sản xuất từ chất liệu cùng với thân van. Nắp van được gắn với thân van bằng các khớp ren với size nhỏ hoặc bắt bulong với size lớn, kèm theo gioăng làm kín tránh rò rỉ.

Với van tác động gián tiếp trên nắp thân van có gắn van phụ điều chỉnh. Mục đích điều chỉnh lưu chất khi áp suất trong hệ thống vượt qua áp suất thiết định ban đầu.

Trục đĩa van ( Spindle )

Được thiết kế bằng chất liệu tương tự trục van, có thể là inox hoặc thép. Với van tác động trực tiếp, trục van nằm gọn trong lò xo. Có mục đích định hướng sự di chuyển của đĩa van khi có áp lực tác động.

Đối với van tác động gián tiếp, trong trục đĩa van được thay đổi bằng piston. Lúc này thân van sẽ định hướng chuyển động của piston

Nguyên lý hoạt động của van an toàn

Van an toàn làm việc dựa trên nguyên lý sự cân bằng lực và độ đàn hồi của lò xo. Khi đó lực đàn hồi của lò xo hoặc piston và áp lực của lưu chất, tác động lên đĩa van hoặc piston

• Van an toàn tác động trực tiếp

Ở trạng thái cân bằng, khi hệ thống hoạt động bình thường, áp suất bên trong van ổn định, nhỏ hơn lực nén của lò xo. Dưới tác dụng của lực nén lò xo, đĩa van được đè chặt xuống, lúc này van ở trạng thái đóng vì 2 lực trên cân bằng nên sẽ giữ nguyên trạng thái

Khi áp suất bên trong vượt quá ngưỡng áp suất của lò xo hay áp cài đặt định mức. Áp lực này sẽ thắng lực nén của lò xo, đẩy đĩa van lên cao, khi đó van sẽ chuyển sang trạng thái mở. Nếu áp suất tiếp tục tăng cao, thì độ mở của van càng lớn, lưu chất xả ra bên ngoài càng nhiều

Khi lưu chất được xả ra sẽ làm giảm áp suất xuống mức áp suất cài đặt ban đầu. Khi đó lực đẩy của lò xo hoặc piston thắng lực đẩy dòng lưu chất. Đẩy piston hoặc đĩa van về vị trí đóng hoàn toàn.

• Van an toàn tác động gián tiếp

Ở trạng thái cân bằng, hệ thống hoạt động ổn định, áp suất đầu vào nhỏ hơn áp suất định mức của van thì cả van phụ và van chính cùng đóng.

Khi áp suất đường ống tăng cao hơn áp suất định mức van phụ, đĩa van phụ hoặc piston sẽ mở ra cho lưu chất chảy qua van phụ. Lúc này van ở trạng thái mở, áp suất lưu chất lớn hơn áp suất van phụ, nhưng vẫn nhỏ hơn áp van chính.
Khi áp suất của lưu chất tăng cao vượt quá áp suất định mức của van chính thì van chính mở ra để lượng lưu chất thoát ra bên ngoài được nhiều hơn.

Đến một thời điểm, áp suất giảm xuống dưới áp suất định mức của van chính thì van chính sẽ đóng lại, lưu chất vẫn thoát qua van phụ. Khi áp suất giảm xuống dưới áp suất định mức van phụ, van phụ sẽ đóng lại, lưu chất không chảy qua van. Van trở về trạng thái thường đóng.

Phân loại van an toàn

Phân loại theo kiểu tác động

• Van an toàn tác động trực tiếp

Đây là loại van được sử dụng phổ biến nhất hiện nay, và được thiết kế khá đơn giản. Tuy nhiên chỉ được ứng dụng trong hệ thống có quy mô trung bình và nhỏ.

Bạn có thể hiểu loại này chính là dòng van an toàn dạng cơ kiểu có tay giật và không tay giật

• Van an toàn tác động gián tiếp

Có thiết kế phức tạp hơn gồm có 2 loại van: van chính có độ cứng cao, đường kính piston lớn và van phụ có độ cứng lớn, đường kính piston nhỏ.

Van an toàn thủy lực là sản phẩm tiêu biểu cho kiểu hoạt động tác động gián tiếp

Phân loại theo kết nối

• Van an toàn kết nối ren

Van an toàn nối ren thường được dùng trong hệ thống đường ống có kích cỡ nhỏ, dưới DN50. Kết nối ren giúp chúng ta dễ dàng lắp đặt, bảo dưỡng van khi có sự cố

Đồng thời với kiểu kết nối này trọng lượng van được giảm thiểu tối đa. Điều này giúp cho trọng lượng van nhẹ, dễ dàng vận chuyển

• Van an toàn nối bích

Đây là kiểu kết nối thông dụng được dùng trong hệ thống đường ống có kích cỡ lớn từ DN50 trở lên. Ở giữa mặt bích và đường ống được bắt bu lông chắc chắn và có gioăng làm kín để tránh rò rỉ lưu chất.

Ngoài ra van còn có dạng kết nối hàn. Loại này được ứng dụng nhiều trong những môi trường, hệ thống phải chịu áp lực lớn, nhiệt độ cao. Vì yêu cầu có độ an toàn, chắc chắn.

Phân loại theo chất liệu chế tạo

• Van an toàn đồng

Van an toàn đồng được chế tạo bằng chất liệu đồng thau. Van được đúc nguyên khối nên có độ cứng cao, chống chịu nhiệt độ, áp lực tốt. Đây là dòng van chuyên dùng cho các hệ thống nước, nồi hơi, lò hơi, các hệ thống máy sấy. Với kiểu kết nối ren, kích cỡ nhỏ có tay giật dùng cho hơi, và không có tay giật dùng cho nước

• Van an toàn inox

Được chế tạo từ chất liệu inox 304, inox 316 có khả năng chống ăn mòn, chống oxy hóa. Làm việc được với các môi trường hóa chất, dung dịch muối nồng độ cao. Mặc dù giá thành khá đắt nhưng với hiệu quả mang lại vẫn được khá nhiều người lựa chọn

• Van an toàn gang

Chất liệu gang được sử dụng khá phổ biến .Ưu điểm chống va đập, chịu lực tốt,  bên ngoài sơn phủ Epoxy chống bám bụi. Đặc biệt, giá thành rẻ, giúp tiết kiệm chi phí nên được ứng dụng nhiều trong môi trường nước, hơi nóng, khí nén..

• Van an toàn thép

Được chế tạo từ chất liệu thép đúc, chuyên sử dụng cho hệ thống môi trường hơi, khí nóng, nước, hơi nước… có đường kính lớn. Do tính chất của thép có độ bền cao, chịu được nhiệt độ cao, áp lực lớn. Một số ứng dụng của van an toàn thép phổ biến : trong các khu công nghiệp, nhà máy sản xuất có quy mô lớn…

Phân loại theo môi trường

• Van an toàn nước

Được sản xuất chuyên dùng trong môi trường nước sạch, nước thải, hóa chất… nói chung là môi trường chất lỏng có nhiệt độ thấp.

Dòng van an toàn dùng cho môi chất nước được thiết kế dạng không có tay giật để đảm bảo độ kín. Hoặc có thể là dòng thủy lực giúp ngăn chặn sự rò rỉ môi chất ra ngoài.

• Van an toàn hơi

Tương tự van an toàn nước dòng van an toàn hơi cũng được chế tạo bằng chất liệu đồng, gang, inox, thép. Có khả năng chịu nhiệt độ cao, áp lực lớn, chống ăn mòn.

Chúng được biết đến là một trong những thiết bị an toàn quan trọng nhất trong hệ thống hơi. Với chức năng đảm bảo áp suất ổn định, không vượt quá định mức cho phép. Tránh nguy hiểm đến toàn bộ hệ thống và tính mạng người vận hành.

Van hơi an toàn thường được lắp đặt trong các hệ thống lò hơi, lò sấy, các công xưởng sản xuất thực phẩm, các hệ thống sưởi ấm cho toàn nhà, khu dân cư. Với kích cỡ: DN15 – DN200 phù hợp với tất cả các đường ống hệ thống lắp đặt.

• Van an toàn khí nén

Trong hệ thống sử dụng khí nén luôn cần những thiết bị điều chỉnh, kiểm soát như van an toàn để đảm bảo độ an toàn cho đường ống. Mục đích tránh tình trạng nổ vỡ đường ống khi quá áp suất định mức và nhiều nguy hiểm khác.

Đây cũng chính là lý do, van an toàn khí nén là sản phẩm không thể thiếu trong bất kỳ đường ống dẫn khí nào

Ngoài ra, van an toàn còn được phân loại theo thương hiệu như YNV, TungLung, Samyang, ST, Yositake… Hoặc phân loại theo nguồn gốc xuất xứ của van : Hàn Quốc, Trung Quốc, Nhật Bản…

Ứng dụng van an toàn

Qua bài viết chúng tôi phân tích ở trên, các bạn cũng đã nắm bắt được các kiến thức cơ bản về van an toàn.

Chúng được ứng dụng để bảo vệ hệ thống khỏi sự tăng áp suất đột ngột ở đầu vào. Tránh gây ảnh hưởng không tốt đến các thiết bị của hệ thống. Chính vì vậy, loại van này được ứng dụng rộng rãi trong khá nhiều môi trường khác nhau như: nước, hơi nóng, khí nén…

• Trong các công ty, nhà máy sản xuất hóa chất với các hệ thống đường ống
• Trong các hệ thống ống dẫn truyền xăng dầu tại các khu vực khai thác, sản xuất dầu khí.
• Nhà máy xử lý nước thải, nước sạch, máy lọc
• Trong các hệ thống bể chứa nhà máy, hệ thống silo
• Van còn được ứng dụng trong các nhà máy sản xuất dược phẩm, thực phẩm, đồ uống.
• Trong các khu vực chế xuất, các lĩnh vực đóng tàu, dịch vụ tàu thủy

Lưu ý khi lựa chọn và sử dụng van an toàn

Như chúng tôi đã giới thiệu sơ qua, mỗi dòng van an toàn có một ưu điểm và nhược điểm riêng. Vì vậy không phải loại nào cũng đem lại hiệu quả sử dụng cao. Vi thế việc lựa chọn sử dụng, lắp đặt, bảo trì đúng cách là vấn đề cấp thiết và rất quan trọng, quyết định đến sự thành công của hệ thống

Lưu ý khi lựa chọn

Kích thước van

– Cần quan tâm đến kích cỡ của van, đây là vấn đề rất quan trọng. Van sẽ phù hợp khi kích cỡ đáp ứng được công suất của hệ thống, lưu lượng của đường ống

– Trường hợp nếu van an toàn có kích cỡ quá bé so với đường ống thì tốc độ xả, công suất cả sẽ không đạt được yêu cầu. Như vậy áp suất chung của đường ống không giảm đi được, ngược lại còn làm cho áp suất tăng lên gây nguy cơ nổ, hư hỏng đường ống

– Trường hợp nếu van an toàn quá lớn, thì cửa van có thể sẽ không mở ra. Bởi áp suất không đủ lớn để kích hoạt đĩa van mở cho môi chất đi ra, do áp suất dư thừa trong van quá lớn

Nhiệt độ, chất liệu, môi trường làm việc của hệ thống

• Nhiệt độ là yếu tố rất quan trọng, từ nhiệt độ làm việc chúng ta có thể lựa chọn chất liệu van.
• Bạn có thể lựa chọn van bằng gang, đồng, inox hoặc thép tùy thuộc vào nhiệt độ sử dụng. Van an toàn bằng thép là dòng chịu được nhiệt độ cao nhất
• Cần biết rõ môi trường làm việc là lưu chất gì ? Từ đó xác định mức độ ăn mòn, khả năng hoạt động. Như vật bạn sẽ lựa chọn được chất liệu van phù hợp, giúp van có tuổi thọ hoạt động lâu dài

Lưu ý khi sử dụng van

Lắp đặt van an toàn ở vị trí tốt nhất 

Việc lắp đặt van an toàn rất quan trọng, không thể tự ý lắp đặt ở bất cứ vị trí nào mong muốn.

Van phù hợp lắp đặt tại các vị trí trên nắp capo, các vị trí thẳng đứng theo chiều của lò xo

Không nên lắp đặt van vào bất cứ loại van nào, điều này sẽ tạo ra độ sai lệch cũng như hư hỏng cho loại van đó

Cần lắp đặt van trên đường ống có khoảng cách dài phù hợp, lắp đặt đúng chiều mũi tên và hướng van thẳng đứng lên trên

Không nên lắp đặt phụ kiện giữa vị trí đường ống cống hay gần các thiết bị van xả, van khóa áp lực cao

Các điều kiện để van an toàn hoạt động tốt

– Để một chiếc van bảo vệ an toàn hoạt động tốt, hiệu quả chúng ta cần quan tâm đến một số điều kiện sau :

+ Cài đặt áp suất : Cài đặt áp suất cân bằng ( áp suất bắt đầu mở van )

+ Xác định mức áp suất làm việc tối đa của van, dãi áp cài đặt, từ đó có thể ứng dụng cho việc cài đặt chính xác

Địa chỉ cung cấp van an toàn chính hãng

Với kinh nghiệm hơn 15 năm trong lĩnh vực van công nghiệp nói chung và van an toàn nói riêng. Chúng tôi Công Ty TNHH TM Tuấn Hưng Phát là đơn vị hàng đầu trong lĩnh vực cung cấp hàng đầu tại Việt Nam. Các sản phẩm cung cấp chủ đạo như van bi, van bướm, van cổng, van điều khiển, đồng hồ nước…

Cam kết hàng chính hãng, bảo hành dài hạn lên đến 12 tháng, cùng nhiều chế độ ưu đãi. Địa chỉ tham quan, mua hàng tại số 25 liền kề 13 khu đô thị xala hà đông hà nội.

Để nhận tư vấn hỗ trợ xin liên hệ ngay cho chúng tôi theo số hotline 0865901568 hoặc gửi yêu cầu vào email khanh@tuanhungphat.vn