Các loại van xả an toàn phổ biến hiện nay và cách phân biệt

Trong các hệ thống đường ống công nghiệp, nồi hơi, khí nén, thủy lực và PCCC, áp suất luôn cần được kiểm soát trong giới hạn thiết kế. Khi áp suất tăng vượt mức cho phép, thiết bị và đường ống có thể chịu tải quá lớn, gây rò rỉ, biến dạng hoặc hư hỏng.

Van xả an toàn được sử dụng để bảo vệ hệ thống trong những tình huống này. Khi áp suất đạt đến giá trị cài đặt, van sẽ tự động mở để giải phóng một phần môi chất, giúp hạn chế tình trạng quá áp. Sau khi áp suất giảm về mức phù hợp, van có thể đóng lại và đưa hệ thống trở về trạng thái vận hành bình thường.

Trên thị trường hiện nay có nhiều loại Valve xả an toàn với cấu tạo và nguyên lý khác nhau. Việc hiểu rõ từng loại sẽ giúp lựa chọn đúng thiết bị cho từng hệ thống.

Van xả an toàn là gì?

Van xả an toàn là thiết bị bảo vệ áp suất, có chức năng tự động mở khi áp suất của môi chất vượt quá giá trị được cài đặt trước.

Ở trạng thái bình thường, áp suất hệ thống chưa đạt đến mức tác động nên van được giữ kín. Khi áp suất tăng đến ngưỡng cài đặt, lực tác động của môi chất thắng lực giữ của cơ cấu lò xo hoặc cơ cấu điều khiển, khiến van mở và xả môi chất ra ngoài.

Có thể hình dung quá trình hoạt động cơ bản như sau:

Áp suất bình thường → Van đóng → Áp suất tăng → Đạt áp suất cài đặt → Van mở xả → Áp suất giảm → Van đóng lại.

Tùy môi trường sử dụng, môi chất được xả có thể là nước, hơi nước, khí nén hoặc các loại chất lỏng, khí khác.

Các loại Valve xả an toàn phổ biến hiện nay

Valve xả an toàn tác động trực tiếp

Valve xả an toàn tác động trực tiếp (Direct-acting Safety Valve) là một trong những loại phổ biến nhất. Cấu tạo của van tương đối đơn giản, trong đó áp suất của môi chất tác động trực tiếp lên đĩa van và được cân bằng với lực của lò xo.

Khi áp suất chưa vượt mức cài đặt, lò xo giữ đĩa van ép vào ghế van, duy trì trạng thái đóng.

Khi áp suất tăng đủ lớn, lực của môi chất thắng lực lò xo, đĩa van được nâng lên và tạo đường thoát cho môi chất.

Đặc điểm

• Cấu tạo đơn giản.

• Phản ứng nhanh khi áp suất tăng.

• Dễ kiểm tra và bảo dưỡng.

• Có nhiều kích thước và mức áp suất khác nhau.

• Thường phù hợp với hệ thống áp suất thấp đến trung bình tùy thiết kế.

Đây là loại có thể bắt gặp trong nhiều hệ thống đường ống, thiết bị áp lực, khí nén, thủy lực hoặc các ứng dụng cần cơ cấu xả áp tương đối đơn giản.

Valve xả an toàn tác động gián tiếp hoặc van điều khiển Pilot

Pilot-operated Safety Valve sử dụng một van điều khiển nhỏ, thường gọi là van pilot, để kiểm soát hoạt động của van chính.

Khác với van tác động trực tiếp, áp suất của hệ thống không chỉ đơn thuần tác động trực tiếp lên lò xo của van chính. Van pilot sẽ cảm nhận áp suất và điều khiển cơ cấu của van chính mở hoặc đóng.

Khi áp suất đạt mức cài đặt, van pilot tác động và tạo điều kiện để van chính mở, cho phép xả một lượng môi chất lớn.

Đặc điểm

• Độ chính xác cao.

• Có khả năng xử lý lưu lượng xả lớn.

• Phù hợp với hệ thống áp suất cao hoặc yêu cầu kiểm soát áp suất chặt chẽ.

• Cấu tạo phức tạp hơn van tác động trực tiếp.

• Việc kiểm tra và bảo dưỡng đòi hỏi kỹ thuật phù hợp.

Loại van này thường được cân nhắc trong các hệ thống công nghiệp có yêu cầu cao về áp suất và lưu lượng xả.

Phân loại Valve xả an toàn theo cấu tạo

Ngoài cách phân loại theo nguyên lý hoạt động, Valve xả an toàn còn có thể được nhận biết dựa trên cấu tạo bên ngoài.

Valve xả an toàn có tay giật

Van có tay giật hoặc cần gạt ở phía trên. Bộ phận này cho phép người vận hành tác động thủ công vào cơ cấu van trong những trường hợp cần kiểm tra hoặc xả áp theo thiết kế của nhà sản xuất.

Điểm dễ nhận biết nhất của loại van này là cần gạt nằm bên ngoài thân hoặc nắp van.

Tuy nhiên, tay giật không có nghĩa van được sử dụng như một van đóng mở thông thường. Chức năng chính của van vẫn là bảo vệ quá áp tự động.

Khi sử dụng, cần tuân thủ hướng dẫn kỹ thuật của nhà sản xuất để tránh làm ảnh hưởng đến cơ cấu cài đặt áp suất.

Valve xả an toàn nắp chụp hoặc nắp kín

Một số van được thiết kế với nắp chụp kín để che phần lò xo và vít điều chỉnh.

Thiết kế này giúp hạn chế bụi bẩn, hơi ẩm hoặc các tác động từ môi trường bên ngoài ảnh hưởng đến cơ cấu bên trong. Đồng thời, nắp chụp cũng hạn chế việc người không có chuyên môn tự ý thay đổi thông số cài đặt.

Loại van này thường có ngoại hình gọn, phần trên được che kín thay vì có cần giật lộ ra bên ngoài.

Phân loại theo môi chất sử dụng

Một cách khác để phân biệt van xả an toàn là dựa vào môi chất mà van được thiết kế để bảo vệ.

Valve xả an toàn cho nước và chất lỏng

Loại này được sử dụng trong hệ thống nước, thủy lực, cấp nước hoặc các hệ thống sử dụng chất lỏng.

Khi áp suất tăng vượt mức cài đặt, van mở để xả một phần chất lỏng nhằm giảm áp suất.

Với hệ thống PCCC, cần lựa chọn loại van phù hợp với áp suất, lưu lượng và thiết kế cụ thể của hệ thống thay vì chỉ dựa vào kích thước đường ống.

Van xả an toàn cho hơi và khí

Đối với hơi nước hoặc khí, van phải có đặc tính phù hợp với môi chất và điều kiện nhiệt độ, áp suất tương ứng.

Van dùng cho hơi có thể xuất hiện trong hệ thống nồi hơi, đường hơi công nghiệp và các thiết bị chịu áp.

Van dùng cho khí có thể được sử dụng trong hệ thống khí nén hoặc các thiết bị chứa khí có áp suất.

Do đặc tính của chất lỏng, khí và hơi khác nhau, không nên tùy ý thay thế một loại van giữa các môi trường nếu chưa kiểm tra thông số kỹ thuật.

Phân biệt các loại van xả an toàn như thế nào?

Để tránh nhầm lẫn khi lựa chọn, có thể dựa vào một số tiêu chí sau:

Ngoài ra, có thể nhận biết nhanh bằng hình dạng bên ngoài. Van lò xo tác động trực tiếp thường có thân van và cụm lò xo ở phía trên. Trong khi đó, van pilot-operated thường có thêm các đường ống nhỏ, van pilot và cơ cấu điều khiển phụ trợ.

Tuy nhiên, hình dạng bên ngoài chỉ là dấu hiệu nhận biết ban đầu. Khi lựa chọn thực tế cần kiểm tra model, catalogue và thông số kỹ thuật của nhà sản xuất.

Valve xả an toàn khác van giảm áp như thế nào?

Đây là hai thiết bị thường bị nhầm lẫn.

Valve xả an toàn có nhiệm vụ chính là bảo vệ hệ thống khỏi tình trạng quá áp. Van thường ở trạng thái đóng và chỉ mở khi áp suất đạt ngưỡng tác động.

Trong khi đó, van giảm áp có nhiệm vụ điều chỉnh áp suất đầu ra xuống một mức phù hợp và duy trì áp suất đó trong quá trình vận hành.

Vì vậy, không nên sử dụng van giảm áp để thay thế chức năng bảo vệ của Valve xả an toàn.

Cách lựa chọn Valve xả an toàn phù hợp

Việc chọn van không nên chỉ dựa vào đường kính kết nối. Một số thông số quan trọng cần xem xét gồm:

Áp suất cài đặt

Đây là thông số quan trọng nhất. Áp suất cài đặt phải phù hợp với giới hạn cho phép của thiết bị và hệ thống được bảo vệ.

Kích thước van

Kích thước cần phù hợp với đường ống và đặc biệt phải đáp ứng yêu cầu về khả năng xả áp. Van có cùng kích thước kết nối không nhất thiết có cùng khả năng xả.

Môi chất

Cần xác định hệ thống sử dụng nước, dầu, hơi, khí hay môi chất khác để lựa chọn vật liệu và cấu hình van phù hợp.

Nhiệt độ và áp suất làm việc

Van phải đáp ứng được điều kiện nhiệt độ và áp suất thực tế của hệ thống.

Kiểu kết nối

Các kiểu phổ biến gồm nối ren và mặt bích. Với hệ thống lớn, kết nối mặt bích thường được sử dụng; trong khi van kích thước nhỏ có thể sử dụng kết nối ren tùy thiết kế.

Vật liệu

Các vật liệu thường gặp gồm đồng, gang, thép và inox. Việc lựa chọn phụ thuộc vào môi trường, áp suất, nhiệt độ và yêu cầu chống ăn mòn.

Khi nào nên sử dụng loại van nào?

Không có một loại Valve xả an toàn duy nhất phù hợp cho mọi hệ thống.

Với hệ thống có cấu tạo đơn giản và yêu cầu xả áp thông thường, van tác động trực tiếp bằng lò xo có thể là lựa chọn phù hợp nếu các thông số đáp ứng thiết kế.

Đối với hệ thống có áp suất cao, lưu lượng xả lớn hoặc yêu cầu kiểm soát chính xác, van điều khiển Pilot có thể được cân nhắc.

Nếu môi trường có nhiều bụi, hơi ẩm hoặc yêu cầu hạn chế tác động bên ngoài vào cơ cấu điều chỉnh, thiết kế nắp kín có thể phù hợp hơn.

Trong khi đó, loại có tay giật thuận tiện cho những ứng dụng cần khả năng tác động thủ công theo yêu cầu kỹ thuật.

Quan trọng nhất là lựa chọn dựa trên hồ sơ thiết kế, áp suất làm việc, môi chất, lưu lượng xả và thông số của nhà sản xuất, thay vì chỉ nhìn vào hình dạng hoặc kích thước van.

Kết luận

Van xả an toàn có nhiều loại khác nhau, trong đó phổ biến nhất là van tác động trực tiếp bằng lò xo và van điều khiển Pilot. Ngoài ra, van còn được phân biệt theo cấu tạo như loại có tay giật, nắp chụp/nắp kín, hoặc theo môi chất sử dụng như nước, hơi và khí.

Để phân biệt chính xác, cần quan sát cấu tạo, cơ chế tác động, kiểu kết nối, môi chất, áp suất cài đặt và thông số kỹ thuật. Việc lựa chọn đúng loại van không chỉ giúp hệ thống kiểm soát nguy cơ quá áp mà còn đảm bảo thiết bị hoạt động đúng với thiết kế ban đầu.

Đặc biệt với các hệ thống quan trọng như PCCC, nồi hơi, khí nén và thiết bị chịu áp, thông số cài đặt và khả năng xả của van cần được xác định theo thiết kế và yêu cầu kỹ thuật áp dụng cho hệ thống.

Rất mong các bạn quan tâm và theo dõi yuanan.vn để cập nhật thông tin mới nhất về van xả an toàn!