Van bướm lệch tâm đôi cho trạm bơm và lấy nước biển

Trạm bơm lấy nước biển có một công việc đòi hỏi khắt khe: di chuyển một lượng lớn nước giàu clorua một cách đáng tin cậy đồng thời chứa các mảnh vụn, mực nước dao động, khởi động máy bơm, tắt máy theo kế hoạch và các chuyến đi bất ngờ. A van bướm lệch tâm đôi cho nước biển có thể cung cấp sự cách ly nhỏ gọn, có động cơ trên đường hút hoặc xả lớn. Tuy nhiên, việc chọn một cái chỉ theo đường kính và xếp hạng PN sẽ bỏ qua các điều kiện xác định liệu nó có thực sự đóng và bịt kín hay không.

Hướng dẫn này tập trung vào cơ chế bù đắp kép và ý nghĩa của nó đối với việc cách ly trạm bơm, thay vì lặp lại so sánh loại van chung. Để biết cách bố trí tổng thể máy bơm, hãy đọc Van trạm bơm nước biển: Lựa chọn bướm, kiểm tra và cổng.

1. Van bướm lệch tâm đôi hoạt động như thế nào?

Van bướm đồng tâm định vị trục của nó dọc theo đường tâm của đĩa và thường dựa vào lực nén vào lớp lót đàn hồi. Thiết kế lệch tâm kép di chuyển trục ra khỏi đường tâm của lỗ van và mặt phẳng bịt kín đĩa. Khi đĩa mở ra, sự sắp xếp này tạo ra một chuyển động giống như cam làm tách các bề mặt bịt kín tương đối sớm trong hành trình.

Chuyển động đó có thể làm giảm tiếp xúc trượt và mài mòn, đặc biệt ở các van lớn hơn hoạt động thường xuyên. Lợi ích phụ thuộc vào hình dạng cụ thể, kết cấu chỗ ngồi, căn chỉnh vòng bi và chênh lệch áp suất. Nó không loại bỏ mô-men xoắn chỗ ngồi hoặc đảm bảo tuổi thọ lâu dài khi cát, vỏ sò hoặc cặn sinh học bị mắc kẹt ở vòng đệm.

2. Vị trí trong trạm bơm quyết định nhiệm vụ

Trước khi chọn vật liệu thân hoặc bộ truyền động, hãy xác định thẻ van trên sơ đồ đường ống và thiết bị (P&ID). Cùng một van danh nghĩa có thể chịu các tải trọng vận hành và khẩn cấp khác nhau tùy thuộc vào nơi nó được lắp đặt.

3. Xếp hạng áp suất không giống như chênh lệch áp suất khi tắt

Đối với van bướm lớn Riêng PN10 hoặc PN16 không phải là thông số kỹ thuật về kích thước của bộ truyền động. Chỉ định áp suất danh nghĩa mô tả khung đánh giá; điều kiện thực tế cho phép phụ thuộc vào thiết kế van, vật liệu, nhiệt độ và tiêu chuẩn quản lý. Bộ truyền động phải hoạt động dựa trên chênh lệch áp suất đáng tin cậy tối đa trên đĩa đóng hoặc chuyển động.

Tính toán chênh lệch áp suất đó từ các điều kiện thực tế: mực nước thượng nguồn và hạ lưu, đầu ngắt bơm tối đa, vị trí van, vận hành bơm đồng thời và các trường hợp đột biến được chỉ định. Ở những đường kính lớn, ngay cả sự chênh lệch áp suất khiêm tốn cũng tạo ra một lực thủy lực thực đáng kể. Hình dạng đĩa, độ lệch, góc mở và hướng áp suất xác định mô-men xoắn tạo ra chứ không chỉ riêng diện tích.

Yêu cầu đường cong mô-men xoắn để mở, đóng và ngồi theo cả hai hướng áp suất nếu phù hợp. Xác nhận xem chỗ ngồi có một chiều hoặc hai chiều, và ghi lại hướng áp suất ưu tiên trên bản vẽ và hướng dẫn lắp đặt. Mũi tên trên vật đúc không được hiểu là bằng chứng về hiệu suất ngắt tương đương theo cả hai hướng.

4. Lựa chọn nguyên liệu cho nước biển thô giàu clorua

Bảo vệ chống ăn mòn phải bao phủ toàn bộ bộ phận bị ướt, kể cả những khu vực nhỏ lộ ra khi van mở. Vật liệu nên được lựa chọn theo độ mặn thực tế, nhiệt độ, oxy hóa, thời gian ứ đọng, bám bẩn, hóa chất tẩy rửa và tuổi thọ thiết kế. Ký hiệu bằng thép không gỉ trần không chứng tỏ sự phù hợp khi tiếp xúc với nước biển liên tục.

Đối với nước biển thô, thép không gỉ 304 thông thường không nên là đĩa hoặc trục mặc định được khuyến nghị. Lớp 316 cũng có thể bị tấn công cục bộ trong nước biển tù đọng, có kẽ hở. Các chất nền bằng thép không gỉ song công hoặc siêu song công, đồng niken-nhôm và lớp phủ có thể được coi là đối tượng của kỹ thuật chi tiết. Sự phù hợp của chúng không thể được suy ra chỉ từ tên hợp kim. Đọc Ăn mòn van nước biển: Vật liệu thân, đĩa, trục và mặt ngồi để lựa chọn cấp độ thành phần.

5. Con dấu EPDM, lớp phủ và bảo trì hàng hải

EPDM là điểm khởi đầu phổ biến cho ghế đàn hồi phục vụ dưới nước, nhưng hợp chất chính xác phải được phê duyệt cho chất lỏng và nhiệt độ của dự án. Bùn sinh học, cát, bùn và vỏ sò có thể làm hỏng ghế ngay cả khi chất đàn hồi tương thích về mặt hóa học. Đối với một van lớn, một chỗ ngồi có thể thay thế được tại hiện trường có thể giảm chi phí vòng đời với điều kiện có đủ quyền truy cập và quy trình thay thế được ghi lại.

Khi chọn sắt dẻo, hãy chỉ định hệ thống phủ bảo vệ bên trong và bên ngoài hoàn chỉnh. Xác định loại lớp phủ, độ dày màng khô danh nghĩa, các yêu cầu chuẩn bị bề mặt, kiểm tra và kiểm tra trong kỳ nghỉ nếu có. Bảo vệ các cạnh mặt bích, chuyển tiếp lớp phủ, giữ lại phần cứng và sự xuyên thấu của trục. AWWA C550 cung cấp tài liệu tham khảo hữu ích về lớp phủ cho công trình nước nhưng vẫn phù hợp cho nước biển phải được xác nhận rõ ràng trong đặc tả dự án.

6. Dẫn động bằng điện, thủy lực hay khí nén?

Thiết bị truyền động thích hợp phụ thuộc vào nhu cầu mô-men xoắn, tần số vận hành, tiện ích tại chỗ, hành động khẩn cấp và điều khiển nhà máy. Các bộ truyền động điện thường thuận tiện cho việc cách ly và tích hợp theo lịch trình với SCADA; hệ thống thủy lực có thể thích hợp khi cần có mô-men xoắn rất cao hoặc cần đóng cửa khẩn cấp có quản lý. Hệ thống khí nén có thể được sử dụng ở nơi có đủ nguồn cung cấp không khí và công suất thiết bị truyền động, nhưng lỗ khoan rất lớn đòi hỏi phải đánh giá tính khả thi cẩn thận.

Chỉ định hoàn thành đường bao mô-men xoắn yêu cầu: ly khai, chạy, thủy động lực, chỗ ngồi và mô-men xoắn ở điều kiện bất thường tối đa, với biên độ thiết kế được ghi lại. Bao gồm điện áp hoạt động hoặc áp suất không khí/dầu, bảo vệ vỏ, ghi đè thủ công cục bộ, công tắc giới hạn mở/đóng, bảo vệ mô-men xoắn và các yêu cầu liên lạc. Không chọn bộ truyền động chỉ từ mô-men xoắn danh nghĩa của danh mục mà không khớp mô-men đầu ra với nhu cầu của van trong suốt hành trình.

7. Chuyến đi của máy bơm, búa nước và đóng cửa khẩn cấp

Một quan niệm sai lầm phổ biến là van cách ly khẩn cấp phải luôn đóng càng nhanh càng tốt. Việc đóng cửa nhanh chóng đường ống dẫn nước biển lớn có thể tạo ra sự thay đổi áp suất không thể chấp nhận được; việc đóng cửa rất chậm cũng có thể xung đột với việc bảo vệ quy trình. Thời gian hành trình chính xác và bất kỳ cấu hình đóng theo giai đoạn nào đều phải tuân theo nghiên cứu tạm thời ở cấp hệ thống.

Đánh giá hành trình của máy bơm, sự cố mất điện, tắt máy bơm đồng thời, hoạt động của van một chiều, sự cuốn theo không khí và khả năng đảo ngược dòng chảy. Một thiết bị truyền động đóng không thành công, không mở được hoặc không đúng chỗ chế độ là một quyết định của dự án, không phải là một quy tắc chung. Một thiết bị truyền động điện thường yêu cầu một hệ thống dự phòng cụ thể để di chuyển sau khi mất điện hoàn toàn; giải pháp thủy lực hoặc giải pháp hồi lưu bằng lò xo cũng cần được xem xét lại toàn bộ việc kiểm soát và lưu trữ năng lượng.

8. Tiêu chuẩn nào áp dụng cho van bướm lệch tâm kép?

Dự án phải xác định các tiêu chuẩn thiết kế van, kích thước, mặt bích, thử nghiệm và lớp phủ điều chỉnh của nó. Danh sách tiêu chuẩn được công bố của AWWA bao gồm C504 cho van bướm mặt cao su và C516 cho van mặt cao su có đường kính lớn từ 2.000 mm trở lên. Lưu ý rằng các tiêu chuẩn công trình nước này mô tả các điều kiện dịch vụ nước được xác định; chỉ tuân thủ không thôi thì không chứng minh được khả năng phù hợp với sự ăn mòn của nước biển. Các thiết kế có lỗ khoan lớn đòi hỏi phải diễn giải tiêu chuẩn áp dụng theo từng dự án cụ thể và các yêu cầu bổ sung rõ ràng về nước biển.

EN 593, EN 558, EN 1092 và EN 12266 có thể phù hợp trong các dự án có thông số kỹ thuật của Châu Âu, tùy thuộc vào phạm vi riêng và cấu hình van của chúng. Kiểm tra giới hạn kích thước tiêu chuẩn và phiên bản hợp đồng chính xác. Đặc biệt, đừng cho rằng ASME B16.5 bao gồm các mặt bích rất lớn: các dự án có đường kính lớn có thể sử dụng ASME B16.47 hoặc các kết nối mặt bích được thiết kế khi được phép.

9. Thử nghiệm tại nhà máy và nghiệm thu tại hiện trường

Đối với van bướm dẫn động có đường kính lớn, việc kiểm tra kích thước và chức năng cũng quan trọng như thông số kỹ thuật rò rỉ danh nghĩa. Có được bản vẽ bố trí chung đã được phê duyệt trước khi sản xuất, bao gồm chiều dài mặt đối mặt, khoan mặt bích, khe hở xoay đĩa, hướng ghế, lắp bộ truyền động và phong bì bảo trì.

Kế hoạch kiểm tra và kiểm tra hữu ích bao gồm truy xuất nguồn gốc vật liệu, kiểm tra lớp phủ/lớp lót, kiểm tra cụm trục và ghế, kiểm tra vỏ, kiểm tra rò rỉ chỗ ngồi theo hướng hoặc hướng áp suất xác định, vận hành toàn hành trình và xác minh cài đặt giới hạn/mô-men xoắn của bộ truyền động. Điểm chứng kiến ​​và điểm giữ phải được thống nhất trước khi sản xuất. Áp suất, thời gian và tiêu chí chấp nhận kiểm tra rò rỉ phải xuất phát từ tiêu chuẩn và hợp đồng đã chọn, không được giả định từ số liệu tiếp thị chung chung.

10. Danh sách kiểm tra RFQ dành cho kỹ sư EPC và người mua van

Truy vấn đề xuất: "Vui lòng đề xuất một van bướm hai mặt bích, lệch tâm đôi cho nhiệm vụ của trạm bơm nước biển được hiển thị trên P&ID đính kèm. Trích dẫn lịch trình vật liệu ướt hoàn chỉnh, kết cấu lớp lót và mặt tựa được khuyến nghị, hướng bịt kín cho phép, áp suất chênh lệch vận hành tối đa, đường cong mô-men xoắn của van, cơ sở định cỡ bộ truyền động và tài liệu kiểm tra. Xác nhận tất cả các sai lệch so với các yêu cầu về mặt bích, mặt đối mặt và đóng khẩn cấp của chúng tôi."

Kết luận: Chỉ định một bộ phận làm việc, không chỉ là thân van

Van bướm lệch tâm đôi có thể mang lại khả năng cách ly lỗ khoan lớn hiệu quả trong dịch vụ lấy nước biển và trạm bơm, nhưng hoạt động thành công phụ thuộc vào hình học đĩa, vật liệu ướt, chất lượng lớp phủ, áp suất chênh lệch và hoạt động của bộ truyền động như một hệ thống. Xác nhận thiết kế thủy lực và chống ăn mòn trước khi chấp nhận báo giá danh nghĩa dựa trên DN/PN. Vcore có thể xem xét các cấu hình dành riêng cho dự án khi được cung cấp P&ID, bảng dữ liệu thiết kế và các bản vẽ liên quan.

Câu hỏi thường gặp

Lợi ích của van bướm lệch tâm kép trong dịch vụ nước biển là gì?

Hình dạng bù của nó có thể làm giảm tiếp xúc trượt giữa đĩa và mặt ngồi trong quá trình vận hành, có khả năng giảm mài mòn. Sự phù hợp của nước biển vẫn phụ thuộc vào vật liệu ướt hoàn chỉnh, lớp phủ bảo vệ và thiết kế chỗ ngồi.

Van bướm lệch tâm kép có phải là van bướm hai chiều không?

Không nhất thiết phải như vậy. Việc bịt kín hai chiều phụ thuộc vào thiết kế ghế và đĩa cụ thể cũng như mức đánh giá chênh lệch áp suất đủ tiêu chuẩn của nó. Xác nhận hướng bịt kín cho phép và yêu cầu rò rỉ với nhà sản xuất.

Van bướm sắt mềm có thể sử dụng cho nước biển thô được không?

Nó có thể phù hợp khi lớp lót hoặc lớp phủ đủ tiêu chuẩn cách ly nền và tất cả các bộ phận bị ướt lộ ra đều được chỉ định cho nước biển. Kiểm tra các cạnh của mặt bích, độ xuyên của trục, ốc vít và tính liên tục của lớp phủ.

EPDM có phù hợp với ghế van bướm nước biển không?

EPDM thường được xem xét cho các phớt làm kín dịch vụ nước, nhưng công thức cụ thể phải được kiểm tra về thành phần hóa học của nước biển, nhiệt độ vận hành, chất rắn lơ lửng, chất tẩy rửa và tuổi thọ sử dụng.

Van cách ly trạm bơm nước biển có nên đóng không?

Không có vị trí thất bại phổ quát. Sự cố đóng, sự cố mở hoặc sự cố tại chỗ phải được lựa chọn từ triết lý an toàn của nhà máy, các kịch bản ngắt máy bơm và nghiên cứu chuyển tiếp thủy lực.

Bộ truyền động cho van bướm lớn nên có kích thước như thế nào?

Sử dụng đường cong mô-men xoắn của van của nhà sản xuất trong toàn bộ hành trình dưới áp suất chênh lệch quy định tồi tệ nhất, bao gồm ly khai, chạy, ngồi và tải bất thường. Áp dụng giới hạn kỹ thuật đã được phê duyệt và xác minh mô-men xoắn đầu ra của bộ truyền động ở các điều kiện cung cấp sẵn có.

Sự phê duyệt AWWA C516 có tự động đủ tiêu chuẩn cho van dùng cho nước biển không?

Số AWWA C516 bao gồm các van bướm có đệm cao su cho công trình nước có đường kính lớn trong phạm vi được xác định. Bảo vệ chống ăn mòn nước biển, vật liệu bị ướt và điều kiện vận hành dành riêng cho dự án cần được xác minh riêng.