Van cách ly so với Van cổng: Sự khác biệt là gì?

2. Kịch bản mở đầu

Hãy tưởng tượng một nhà máy hóa chất công nghiệp có đường ống 12 inch cần cách ly một đoạn để bảo trì do đường ống bị ăn mòn. Chọn sai loại van có thể dẫn đến rò rỉ, kéo dài thời gian ngừng hoạt động hoặc hỏng van sớm. Bằng cách chọn đúng van cách ly, chẳng hạn như van cổng—một loại van cách ly cụ thể—việc bảo trì sẽ trở nên an toàn hơn, giảm thời gian ngừng hoạt động và hiệu suất hệ thống vẫn ổn định. Van cổng lý tưởng cho các đường ống có đường kính lớn, nơi cần có dòng chảy đầy lỗ khoan và giảm áp suất tối thiểu. Tuy nhiên, đối với các ứng dụng yêu cầu vận hành thường xuyên hoặc tắt chặt chẽ, chẳng hạn như trong nhà máy xử lý hóa chất hoặc xử lý nước thải, van bi và van cầu có thể mang lại hiệu suất tốt hơn do khả năng xử lý chu kỳ tần số cao và cung cấp khả năng kiểm soát dòng chảy chính xác hơn.

3. Điểm khó khăn của người dùng

3.1 Nhầm lẫn trong việc lựa chọn van

Các kỹ sư thường gặp khó khăn trong việc lựa chọn van cách ly chính xác, trong đó van cổng là lựa chọn phổ biến cho các ứng dụng có lỗ khoan hoàn toàn, trong khi các van cách ly khác như van cầu và van cách ly. Btất cả các van phù hợp hơn cho việc tắt chính xác hoặc hoạt động ở tần số cao. Hiểu sai chức năng của từng van có thể dẫn đến hoạt động kém hiệu quả hoặc rủi ro về an toàn.

3.2 Giới hạn áp suất và lưu lượng

Van cổng được thiết kế đặc biệt cho các ứng dụng có lỗ khoan hoàn toàn, khiến chúng trở nên lý tưởng cho việc sử dụng hoàn toàn mở hoặc đóng hoàn toàn. Tuy nhiên, chúng không thích hợp để điều tiết do có nguy cơ nhiễu loạn, rung và mài mòn nhanh, đặc biệt là trong các ứng dụng đạp xe tần số cao, chẳng hạn như nhà máy xử lý nước thải, nơi việc điều chỉnh dòng chảy là rất quan trọng. Ngược lại, van cầu và van bi vượt trội trong các tình huống yêu cầu kiểm soát dòng chảy chính xác và vận hành thường xuyên, chẳng hạn như trong các hệ thống xử lý hóa học hoặc ứng dụng HVAC, nơi cần có chu trình ổn định và ngắt chặt.

3.3 Mối quan tâm về bảo trì và tuổi thọ

Lựa chọn vật liệu và thiết kế bên trong ảnh hưởng đáng kể đến tuổi thọ của van cách ly. Van cổng, đặc biệt là trong môi trường ăn mòn hoặc chu kỳ cao, có thể yêu cầu kiểm tra và bảo trì thường xuyên hơn để tránh mài mòn mặt tựa và thân van, thường yêu cầu kiểm tra 6-12 tháng một lần trong những điều kiện như vậy. Mặt khác, Van cầu và van bi thường được ưu tiên sử dụng trong các hệ thống có chu kỳ hoạt động thường xuyên vì chúng giúp bảo trì dễ dàng hơn với các bộ phận có thể thay thế được như bệ ngồi và thân van, giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động và giảm tần suất kiểm tra.

4. Giải pháp và khuyến nghị thực tế

4.1 Hiểu các yêu cầu ứng dụng

• Van cổng lý tưởng cho các ứng dụng đóng hoàn toàn hoặc mở hoàn toàn.

• Van cách ly hoạt động tốt nhất khi cần hoạt động thường xuyên hoặc tắt chính xác.

• Xem xét nhiệt độ, áp suất và loại chất lỏng trước khi lựa chọn.

4.2 Thiết kế van phù hợp với điều kiện hệ thống

• mặt bích van cổng (là loại van cách ly) dùng cho đường ống lớn và áp suất cao hơn.

• Có ren van cách ly cho các hệ thống nhỏ gọn và áp suất vừa phải.

• Đảm bảo khả năng tương thích vật liệu để ngăn chặn sự ăn mòn.

4.3 Triển khai các giải pháp thân thiện với việc bảo trì

• Sử dụng van có đế và thân có thể thay thế được.

• Lên lịch kiểm tra thường xuyên, đặc biệt đối với các ứng dụng hóa chất và nước biển.

• Lập tài liệu các quy trình vận hành để giảm thiểu lỗi của con người.

4.4 Các thông số kỹ thuật chính cần đánh giá

Trước khi lựa chọn van cách ly hoặc van cổng, người kỹ sư cần xác định rõ:

• Xếp hạng áp suất (lớp ANSI / PN)

• Phạm vi nhiệt độ hoạt động

• Phương tiện xử lý (nước, dầu, hơi nước, chất lỏng ăn mòn)

• Tần số hoạt động và chu kỳ nhiệm vụ

• Cần điều tiết hoặc điều chỉnh dòng chảy

• Cấp rò rỉ và yêu cầu ngắt

• Phương pháp kích hoạt và không gian lắp đặt

5. Ví dụ trường hợp

Trường hợp 1: Nhà máy xử lý nước

Thay thế van cách ly đã cũ bằng van hiện đại van cách ly ren, chẳng hạn như van bi được sử dụng để ngắt thường xuyên, cải thiện hiệu quả bảo trì lên 40%. Các van này cho phép cách ly nhanh hơn trong quá trình bảo trì, giảm sự cố rò rỉ và giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động trong hoạt động hàng ngày của nhà máy.

Trường hợp 2: Nhà máy lọc dầu

Việc chuyển sang van cổng có mặt bích trong đường ống dẫn dầu thô giúp dòng chảy không bị cản trở và giảm đáng kể độ sụt áp, tối ưu hóa công suất. Trong khi van cổng giảm thiểu tổn thất áp suất, đối với các ứng dụng có chu kỳ thường xuyên hơn hoặc cần ngắt chặt hơn, van bi và cầu cũng có thể mang lại hiệu suất tốt hơn trong quá trình bảo trì

6. Dữ liệu, so sánh khoa học và phân tích vật liệu

Lưu ý: Van cổng là một loại van cách ly cụ thể được thiết kế cho dịch vụ đóng hoàn toàn hoặc mở hoàn toàn. Trong khi van cổng cung cấp mức giảm áp suất tối thiểu, các van cách ly khác, chẳng hạn như van bi hoặc van cầu, có khả năng ngắt chặt chẽ hơn và phù hợp hơn cho hoạt động thường xuyên. Việc chọn loại van cách ly chính xác dựa trên các điều kiện ứng dụng sẽ đảm bảo độ tin cậy lâu dài và hiệu quả vận hành.

7. Xu hướng thị trường và hiểu biết sâu sắc về ngành

• Trong những năm gần đây, việc áp dụng ngày càng tăng van cách ly dạng bi và ren trong các ngành công nghiệp hóa chất và xử lý nước, do nhu cầu vận hành thường xuyên, lắp đặt nhỏ gọn và hiệu suất ngắt đáng tin cậy. Với nhu cầu ngày càng tăng về hiệu quả năng lượng và tính bền vững, các kỹ sư đang lựa chọn van cách ly dựa trên các yếu tố như tần suất hoạt động, hiệu suất bịt kín và chi phí vòng đời. Xu hướng cũng đang hướng tới các vật liệu như thép không gỉ và hợp kim song công vì khả năng chống ăn mòn và tuổi thọ cao của chúng.

• Các kỹ sư đang ngày càng lựa chọn các van cách ly dựa trên tần suất hoạt động, hiệu suất bịt kín và yêu cầu bảo trì, thay vì chỉ dựa vào các loại van chung.

• Xu hướng của ngành hướng tới các vật liệu chống ăn mòn và thiết kế có tuổi thọ cao, chẳng hạn như thép không gỉ hoặc hợp kim hai mặt.

8. Mẹo sử dụng và lựa chọn

• Luôn kiểm tra mức áp suất, giới hạn nhiệt độ và liệu ứng dụng có yêu cầu dòng chảy đầy hoặc tắt thường xuyên hay không. Sử dụng van cổng làm van cách ly trong các đường ống có đường kính lớn, nơi giảm áp suất tối thiểu là rất quan trọng và chọn van cách ly dạng bi hoặc cầu cho các ứng dụng yêu cầu vận hành thường xuyên hoặc bịt kín chặt chẽ hơn.

• Xem xét không gian lắp đặt và bố trí đường ống.

• Ưu tiên các van có kích thước tiêu chuẩn để dễ dàng thay thế.

• sử dụng các loại van hỗ trợ tự động hóa khi cần thiết.

Câu hỏi thường gặp

Câu 1: Van cách ly là gì?
Đáp: Một Van cách ly Vcore là một van được thiết kế để tắt hoàn toàn dòng chảy trong hệ thống đường ống nhằm mục đích bảo trì hoặc an toàn.

Câu 2: Van cổng có phải là van cách ly không?
Đáp: Vâng. Van cổng là một loại van cách ly cụ thể dành cho hoạt động đóng hoàn toàn hoặc mở hoàn toàn.

Câu 3: Van cổng có thể được sử dụng để điều tiết không?
Đáp: Không. Việc điều tiết bằng van cổng có thể gây rung và tăng tốc độ mài mòn, đó là lý do tại sao van cổng chỉ nên được sử dụng cho các hoạt động bật/tắt.

Câu 4: Van cách ly nào tốt nhất cho hoạt động thường xuyên?
Đáp: Van bi hoặc van cầu phù hợp hơn cho việc đạp xe thường xuyên do kiểm soát dòng chảy chính xác và khả năng xử lý tần số hoạt động cao hơn mà không bị hao mòn quá mức.

Câu 5: Khi nào tôi nên sử dụng van cổng thay vì van cách ly khác?
Đáp:Van cổng lý tưởng cho các ứng dụng mà van mở hoàn toàn hoặc đóng hoàn toàn, đặc biệt là trong các đường ống lớn yêu cầu giảm áp suất tối thiểu.

Tài liệu tham khảo

• ASME B16.34 – Van: Xếp hạng nhiệt độ áp suất

• API 600 – Van cổng thép

• API 608 – Van bi kim loại

• ISO 5208 – Van công nghiệp: Kiểm tra áp suất

• Tạp chí thế giới van – Các bài viết kỹ thuật về Kỹ thuật Van