Tóm tắt nhanh

Van cổng đóng vai trò quan trọng trong việc cách ly đường ống trong các hệ thống xử lý nước, dầu, khí đốt và công nghiệp. Độ tin cậy khi tắt của chúng phụ thuộc vào loại nêm, thiết kế thân van, vật liệu bịt kín và loại áp suất. Nhiều vấn đề về hiệu suất—chẳng hạn như rò rỉ bên trong hoặc đóng không hoàn toàn—thường là do thông số kỹ thuật không chính xác chứ không phải do lỗi sản xuất.
Hướng dẫn này cung cấp cái nhìn tổng quan tập trung vào kỹ thuật của Cấu trúc van cổng nêm, nguyên lý làm việc, chủng loại, vật liệu và mẹo lựa chọn, giúp các kỹ sư và người mua xác định cấu hình chính xác để sử dụng lâu dài.

Tại sao việc lựa chọn cẩn thận lại quan trọng

Lựa chọn van không chính xác có thể gây rò rỉ, bảo trì thường xuyên hoặc thậm chí là sự cố an toàn. Lựa chọn xoay quanh năm yếu tố chính: đặc tính chất lỏng, áp suất và nhiệt độ, tần suất hoạt động, rò rỉ cho phép và khả năng tiếp cận bảo trì. Trong các dịch vụ ăn mòn hoặc nhiệt độ cao, việc lựa chọn vật liệu cũng quan trọng không kém; Gang dẻo có thể tiết kiệm nước uống, trong khi thép đúc giúp chịu được áp suất cao hơn và các loại thép không gỉ phù hợp với các hóa chất ăn mòn.

Các loại van năm cổng

1. Van cổng nêm

Van cổng nêm sử dụng một nêm côn đặt vào các mặt ghế được gia công bằng que diêm. Đây là một lựa chọn mạnh mẽ, đã được thử nghiệm theo thời gian cho nhiều ngành công nghiệp và thường được chỉ định ở những nơi cần có khả năng ngắt chặt và độ bền cơ học. Thiết kế hình nêm vững chắc được ưa chuộng ở những nơi hạn chế chu kỳ nhiệt; các nêm linh hoạt hoặc tách rời giúp điều chỉnh độ lệch nhỏ và giãn nở nhiệt.

Sử dụng điển hình: cách ly chung trong các công trình dầu khí, nước và nhà máy chế biến.

2. Van cổng trượt song song

Thiết kế trượt song song sử dụng hai mặt cổng phẳng được dẫn vào các vòng đệm. Lò xo hoặc bộ truyền động cơ khí đẩy ghế về phía cổng để bịt kín. Các van này hoạt động tốt ở chỗ sự giãn nở nhiệt hoặc sự mài mòn của mặt ngồi có thể gây kẹt.

Sử dụng điển hình: hệ thống hơi nước và đường ống áp suất cao, nơi cần phải lắp lại chỗ ngồi sau khi hao mòn.

3. Van cổng ngồi đàn hồi

Ở đây, ghế bằng chất đàn hồi được liên kết hoặc giữ lại về mặt cơ học trong thân hoặc vòng ghế. Ghế mềm cung cấp khả năng bịt kín tuyệt vời cho hệ thống phân phối nước uống và chữa cháy; mong đợi kết quả rò rỉ gần như bằng 0 khi được chỉ định chính xác.

Sử dụng điển hình: nước đô thị, nước thải và các ứng dụng yêu cầu cách ly không rò rỉ.

4. Van cổng ngồi bằng kim loại

Ghế được làm từ kim loại với kim loại, thường được làm cứng hoặc phủ, là cần thiết khi nhiệt độ và các hạt mài mòn sẽ nhanh chóng làm suy giảm chất đàn hồi của ghế. Các van này chịu được ứng suất nhiệt và môi trường mài mòn lớn hơn nhưng lại cho phép rò rỉ rất nhỏ và có kiểm soát trong một số thiết kế.

Sử dụng điển hình: hóa dầu, ống hơi, bùn.

5. OS&Y và van gốc không tăng

  • OS&Y (Vít & Yoke bên ngoài) van hiển thị thân cây di chuyển ra bên ngoài; thân tăng cho biết vị trí van và đơn giản hóa việc kiểm tra trực quan.

  • Thân cây không mọc van duy trì vị trí thân trong khi tay quay quay; chúng nhỏ gọn và lý tưởng khi không gian theo chiều dọc bị hạn chế hoặc nơi chôn van.

Cả hai kiểu dáng đều có thể được chế tạo bằng ghế đàn hồi hoặc kim loại và bằng nhiều loại vật liệu thân xe để phù hợp với nhu cầu dịch vụ.

Các bộ phận của van cổng - cần kiểm tra những gì và tại sao

Biết các thành phần giúp lựa chọn và khắc phục sự cố:

  • Cơ thể: Vỏ chịu áp lực; chọn vật liệu tương thích với áp suất và môi trường (sắt dẻo, thép đúc, thép không gỉ).

  • Nắp ca-pô: Cung cấp quyền truy cập vào nội bộ; thiết kế nắp ca-pô và kiểu bắt vít ảnh hưởng đến khả năng bảo trì.

  • Cổng/Nêm: Thành phần chặn dòng chảy; có thể đặc, dẻo hoặc song song.

  • Vòng ghế: Thường có thể thay thế được; tồn tại dưới dạng miếng đệm đàn hồi hoặc ghế kim loại.

  • Thân cây: Chuyển động; việc lựa chọn thân tăng hay không tăng sẽ ảnh hưởng đến phản hồi và không gian.

  • Đóng gói và tuyến: Cụm bịt kín thân; vật liệu đóng gói phải phù hợp với nhiệt độ và khả năng tiếp xúc với hóa chất.

  • Truyền động hoặc hộp số: Tay quay, hộp số hoặc bộ truyền động cơ giới theo yêu cầu của mô-men xoắn và chu kỳ làm việc.

  • Bu lông và miếng đệm nắp ca-pô: Đảm bảo mô-men xoắn và lớp đệm phù hợp với mặt bích và dịch vụ nhiệt độ.

Danh sách kiểm tra chủ động tập trung vào độ mòn của ghế, độ thẳng của thân xe, tình trạng đóng gói và bu lông nắp ca-pô giúp ngăn ngừa những hư hỏng tốn kém.

Van cổng hoạt động như thế nào?

Van cổng đóng mở bằng cách di chuyển cổng vuông góc với đường dẫn dòng chảy. Các bước vận hành điển hình:

  1. Khai mạc: Việc quay của tay quay hoặc bộ truyền động sẽ nâng thân và cổng lên, dọn sạch đường dẫn dòng chảy để tạo ra lỗ khoan đầy đủ với tổn thất áp suất tối thiểu.

  2. Đóng cửa: Việc hạ cổng xuống cho phép nó nằm trong vòng, nén một miếng đệm đàn hồi hoặc đưa các mặt kim loại tiếp xúc để tạo sự cách ly.

  3. Cơ chế chỗ ngồi: Trong các thiết kế đàn hồi, ghế nén lại để bịt kín; trong các van có đế kim loại, việc gia công chính xác và xử lý bề mặt tạo ra bề mặt tiếp xúc giữa kim loại với kim loại có khả năng chống lại nhiệt độ cao và sự ăn mòn.

  4. Không dùng để điều tiết: Việc mở một phần gây ra dòng chảy hỗn loạn và có thể làm hỏng cả cổng và chỗ ngồi; chọn một van điều khiển cho dịch vụ điều chế.

  5. Mô-men xoắn và bảo trì: Chỗ ngồi bằng kim loại yêu cầu mô-men xoắn chỗ ngồi cao hơn để đóng kín; xác minh kích thước bộ truyền động và giới hạn mô-men xoắn trong quá trình mua sắm.

Hiểu hành động tuyến tính này là điều cần thiết khi xác định chu kỳ bảo trì và đánh giá các dạng lỗi.

Lựa chọn vật liệu: gang dẻo, thép đúc, thép không gỉ

Việc lựa chọn vật liệu phải được hướng dẫn bởi tính chất hóa học của chất lỏng, nhiệt độ vận hành, áp suất và độ ăn mòn.

  • Van cổng sắt dễ uốn: Tiết kiệm, bền và thường được phủ epoxy cho dịch vụ cung cấp nước uống. Nó phù hợp với hệ thống nhiệt độ thấp đến trung bình và được sử dụng rộng rãi cho đường ống đô thị.

  • Van cổng thép đúc (WCB): Được thiết kế cho nhiệt độ và áp suất cao hơn; điển hình trong các đường dẫn dầu, khí đốt và hơi nước đòi hỏi độ bền cơ học.

  • Van cổng inox (CF8M/CF3M): Được lựa chọn cho các dịch vụ ăn mòn hoặc vệ sinh—nhà máy hóa chất, đường dẫn nước biển hoặc hệ thống cấp thực phẩm—trong đó khả năng chống ăn mòn là tối quan trọng.

Ghi chú đặc điểm kỹ thuật: xác minh khả năng truy xuất nguồn gốc của vật liệu, xử lý nhiệt và mọi lớp lót hoặc lớp phủ cần thiết để có hiệu suất lâu dài.

Hướng dẫn lựa chọn thực tế - từng bước

  1. Xác định điều kiện dịch vụ: chất lỏng, hàm lượng chất rắn, áp suất, nhiệt độ và tần số hoạt động.

  2. Chọn loại ghế: có khả năng phục hồi nước sạch và ngắt không rò rỉ; kim loại cho các dịch vụ mài mòn, nhiệt độ cao.

  3. Chọn loại van: nêm để cách ly thông thường, song song cho chu trình nhiệt, bệ ngồi đàn hồi cho các ứng dụng không rò rỉ.

  4. Chọn vật liệu: sắt dễ uốn cho nước; thép đúc chịu áp suất và nhiệt độ cao; không gỉ cho phương tiện ăn mòn.

  5. Quyết định hành động: tay quay bằng tay cho van nhỏ; hộp số hoặc bộ truyền động động cơ/khí nén cho kích thước lớn hơn hoặc hệ thống tự động.

  6. Chỉ định tiêu chuẩn: Tương đương API 600, AWWA C515, ISO hoặc EN tùy thuộc vào phạm vi quyền hạn của dự án.

Việc tuân theo cây quyết định này giúp giảm việc làm lại và đảm bảo khả năng tương thích với các tiêu chuẩn quy trình hiện có.

Mẹo khắc phục sự cố và bảo trì

  • Rò rỉ chỗ ngồi: Kiểm tra chỗ ngồi có bị hư hỏng, có vật lạ hoặc mô-men xoắn chỗ ngồi không đúng. Thay vòng đệm ghế nếu bị mòn hoặc biến dạng.

  • Co giật van: Van tập thể dục định kỳ; đường ống xả làm giảm sự tích tụ mảnh vụn; áp dụng bôi trơn thích hợp nếu được phép.

  • Rò rỉ đóng gói: Thay thế bao bì bằng vật liệu được chỉ định cho dịch vụ (ví dụ: than chì cho nhiệt độ cao). Đảm bảo mô-men xoắn tuyến chính xác.

  • Các vấn đề về thiết bị truyền động: Định kỳ xác minh cài đặt mô-men xoắn và giới hạn hành trình; kiểm tra các kết nối điện và khí nén.

Cách tốt nhất là lập kế hoạch bảo trì bằng văn bản với các khoảng thời gian thực hiện, kiểm tra và kiểm kê phụ tùng thay thế (vòng đệm, cổng, thân xe, bao bì).

So sánh kỹ thuật

Giảm áp suất điển hình 

  • Van cổng (mở rộng): rất thấp

  • Van cầu: trung bình đến cao

  • Van bướm: vừa phải

Đặc điểm chỗ ngồi

Loại ghế Thích hợp cho Ưu điểm chính
Ngồi kiên cường Dịch vụ cấp nước, chữa cháy Tắt chặt chẽ
Ghế kim loại Hơi nước, hóa dầu Chịu nhiệt độ cao và chống mài mòn

Xu hướng và hiểu biết của ngành

  • Kiểm soát rò rỉ: Các tiện ích ngày càng ưa chuộng các thiết kế ghế đàn hồi để giảm thiểu thất thoát nước không mang lại doanh thu.

  • Nhu cầu vật chất: Các dự án hóa chất và khử muối thúc đẩy nhu cầu về van thép không gỉ.

  • Tự động hóa: Nhiều van cách ly hơn được trang bị cảm biến vị trí và truyền động từ xa để bảo trì dự đoán.

  • Tiêu chuẩn & truy xuất nguồn gốc: Khách hàng ngày càng yêu cầu các vật liệu được chứng nhận và tài liệu có thể truy nguyên để đáp ứng nhu cầu tuân thủ và bảo hành.

  • VAN CỔNG
    VAN CỔNG

Khuyến nghị về kiểu dáng và cách sử dụng

  • Không sử dụng van cổng để điều tiết. Sử dụng van cầu hoặc van điều khiển chuyên dụng để điều chỉnh dòng chảy.

  • Sử dụng cấu trúc OS&Y khi cần có dấu hiệu rõ ràng về trạng thái van, đặc biệt trong các ứng dụng quan trọng về an toàn.

  • Chỉ định các thân cây không nhô lên để lắp đặt dưới đất hoặc có không gian hạn chế; cung cấp thân cây mở rộng cho việc lắp đặt dưới mặt đất.

  • Giữ các vòng ghế dự phòng, thân và bao bì tại chỗ nơi có các van quan trọng để rút ngắn thời gian ngừng hoạt động.

Kết luận và kêu gọi hành động

Việc chọn đúng loại van, kết cấu mặt ngồi và vật liệu giúp tiết kiệm thời gian bảo trì, giảm chi phí vòng đời và cải thiện độ an toàn. Để được hỗ trợ lựa chọn van cổng mặt bích bằng gang dẻo, thép đúc hoặc thép không gỉ, hãy liên hệ với nhóm kỹ thuật của chúng tôi để được tư vấn phù hợp và báo giá nhanh chóng.

Liên hệ Van Vacore để được hỗ trợ đặc điểm kỹ thuật.

Câu hỏi thường gặp

  1. Mục đích chính của van cổng là gì?
    Van cổng được thiết kế để cách ly hoàn toàn, mang lại khả năng cản dòng chảy tối thiểu khi mở.

  2. Các bộ phận chính của van cổng là gì?
    Thân, nắp ca-pô, cổng/nêm, vòng đệm ngồi, thân, bao bì, tay quay hoặc bộ truyền động và chốt/vòng đệm.

  3. Van cổng hoạt động như thế nào?
    Bằng chuyển động tuyến tính: nâng cửa để mở và hạ thấp để đóng, tạo ra đường dẫn dòng chảy rõ ràng hoặc bịt kín.

  4. Van cổng có thể được sử dụng để điều tiết?
    Không. Việc mở một phần có nguy cơ làm hỏng ghế và cổng và không được khuyến khích.

  5. Khi nào tôi nên chỉ định thiết kế có chỗ ngồi bằng kim loại?
    Chỉ định ghế kim loại cho các dịch vụ nhiệt độ cao, mài mòn hoặc ăn mòn.

  6. Những vật liệu nào là tốt nhất cho phương tiện ăn mòn?
    Các loại thép không gỉ thường được sử dụng khi khả năng chống ăn mòn là cần thiết.

  7. Van OS&Y dùng để làm gì?
    Nó được sử dụng khi cần xác nhận rõ ràng vị trí van, đặc biệt là trong các hệ thống an toàn hoặc chữa cháy.

Tài liệu tham khảo

  1. ASME B16.34 – Van: Mặt bích, đầu ren và đầu hàn.

  2. AWWA C515 – Van cổng mặt tựa đàn hồi cho dịch vụ cấp nước.

  3. API 600 – Van cổng thép—Đầu mặt bích và đầu hàn đối đầu.

  4. ISO 5208 – Van công nghiệp – Kiểm tra áp suất.

  5. Hiệp hội các nhà sản xuất van - Tài nguyên kỹ thuật.