Tại các vị trí đường dẫn, ống nước và hệ thống thủy lực, những thiết bị van an toàn thường được lắp đặt để luôn đảm bảo an toàn cho hệ thống, hạn chế tối đa các nguy cơ vỡ đường ống gây hại cho hệ thống và nguy hiểm đến con người.
Vậy van an toàn là gì? Cấu tạo, nguyên lý ra sao? Trên thị trường hiện nay có những loại van nào? Cách lựa chọn và lắp đặt,… tất cả thông tin về van an toàn sẽ được CNSG chia sẻ ngay trong bài viết này.
Van an toàn là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động
Van an toàn là gì?
Van an toàn chính là thiết bị thủy lực quan trọng có nhiệm vụ giúp cho hệ thống luôn hoạt động dưới một áp lực nhất định, bảo vệ hệ thống dẫn lưu chất sau van. Van an toàn cũng được dùng trong xe nâng hàng đóng vai trò như là một phụ tùng xe nâng không thể thiếu.
Các hệ thống thủy lực thông thường đã được thiết lập hoặc cài đặt sẵn 1 áp lực an toàn nhất định. Khi hệ thống này hoạt động quá áp lực, van an toàn ngay lập tức sẽ xả bớt lưu chất ra ngoài làm cho áp lực trên đường ống không vượt qua ngưỡng cài đặt.
Nhờ có van an toàn hệ thống luôn đảm bảo khả năng ổn định, các thiết bị tăng tuổi thọ sử dụng. Ngược lại , nếu không có van an toàn thì hệ thống có thể đối mặt với những nguy cơ khó lường, trường hợp bị nổ hoặc vỡ đường ống, hư hỏng các thiết bị khác, thậm chí gây nguy hiểm đến môi trường và đe dọa đến an toàn của người lao động.
Xem thêm: Van thủy lực là gì? Cách chọn van thủy lực tốt nhất
Cấu tạo của van an toàn
Thân van: Thường được làm từ chất liệu gang, thép, đồng, thép không gỉ với khả năng chống ăn mòn cao.
Nắp van: được đóng lại giúp bảo vệ cho các bộ phận ở trong phần thân.
Đĩa van: là bộ phận giúp hỗ trợ đóng, mở van. Khi áp suất cao, lò xo sẽ nâng đĩa lên, tạo ra một khoảng trống để bớt lưu chất. Ngược lại khi áp suất đã giảm xuống dưới mức an toàn thì đĩa van được hạ xuống làm đóng van.
Lò xo: lò xo thuộc bộ điều khiển của van, nó thường hoạt động khi áp suất tăng cao.
Tay giật: là bộ phận giúp người vận hành xả áp thủ công dù cho mức áp suất chưa vượt qua ngưỡng cài đặt.
Nguyên lý hoạt động của van an toàn
- Về cơ bản van an toàn được chia ra làm 2 loại là van an toàn tác động trực tiếp và van an toàn tác động gián tiếp
- Cả 2 loại van an toàn trên đều hoạt động dựa trên nguyên lý bảo vệ hệ thống thiết bị đằng sau của van an toàn.
- Thông thường, khi van an toàn được lắp đặt trên đường ống thì van an toàn này đã được cài đặt mức độ an toàn nhất định. Ví dụ van an toàn đã được cài đặt áp lực an toàn là 5bar, 8bar, 10bar, 20bar, v.v…
- Lưu chất sau khi được hệ thống khí nén, bơm, bơm tăng áp, lò hơi, v.v… sẽ được luân chuyển qua van an toàn. Ở trạng thái làm việc bình thường thì van an toàn gần như không hoạt động.
- Khi hệ thống thủy lực hoặc các thiết bị có xảy ra 1 sự cố nào đó, do cố ý, hoặc chủ ý làm hệ thống tăng áp dần đến tăng áp đột ngột, khi đó áp lực trên đường ống sẽ phá vỡ cân bằng với lực lò xò, khi áp lực lớn hơn mức cài đặt thì van an toàn sẽ mở và xả bớt lưu chất trên đường ống giúp cho áp lực trên ống giảm, từ đó đảm bảo được an toàn cho hệ thống.
- Khi áp lực trên đường ống giảm quá mức cài đặt thì van an toàn lại trở về vị trí đóng lại và không hoạt động cho tới khi áp suất lại tăng lên đến áp suất cài đặt.
- Van an toàn tay giật: van này thường thiết kế có phần tay giật giúp người dùng tự giật mà không cần đạt đến áp an toàn. Ngoài ra tay giật cũng giúp cho quá trình van an toàn lâu ngày không hoạt động bị kẹt cứng có thể hoạt động trở lại.
Các loại van an toàn tiêu biểu
Van an toàn khí nén
- Van an toàn khí nén là loại van an toàn chuyên dụng cho hệ thống khí nén hoặc máy nén khí. Nó giúp cho hệ thống khí nén trong các thiết bị này không bao giờ vượt qua ngưỡng áp suất cài đặt: 1 bar, 2 bar, 5bar, 10bar. v.v….
- Việc sử dụng van an toàn khí nén giúp cho hệ thống khí nén và các thiết bị đi kèm luôn được đảm bảo một cách an toàn.
- Thông thường trên đường ống và các thiết bị đi kèm luôn có chỉ định sản phẩm chịu được áp lực bao nhiêu. Trong thực tế nhiều trường hợp khi hoạt động van bị khóa do sơ ý, ống bị tắc hoặc van hỏng không mở ra được sẽ làm cho áp lực trên đường ống tăng đến mức không thể kiểm soát được.
- Việc lắp van an toàn khí nén giúp cho chúng xả áp giúp áp lực trên ống luôn làm việc dưới ngưỡng áp suất cài đặt.
- Việc van an toàn khí nén chỉ làm việc khi áp lực bị vượt quá giới hạn cài đặt cũng phát sinh vấn đề cần lưu ý. Do đó người dùng cần phải bảo dưỡng van an toàn định kỳ, test thường xuyên hơn để đảm bảo hệ thống luôn được bảo vệ hoàn toàn.
Van an toàn hơi
Van an toàn hơi thường được dùng trong thiết bị nồi hơi công nghiệp ,là loại van an toàn được lắp đặt với mục đích bảo vệ an toàn cho lò hơi khỏi các sự cố hây quá áp và giúp lò hơi hoạt động an toàn hơn.
Thực tế trên hệ thống nồi hơi, tùy vào công suất lưu lượng tối đa của lò hơi phải lắp đặt ít nhất một van an toàn nồi hơi. Tổng áp suất của van an toàn lò hơi tại vị trí lắp đặt phải lớn hơn áp suất lưu lượng tối đa của van điều khiển hơi nước trong trường hợp van hơi không mở được.
Van an toàn nước
Van an toàn nước được dùng để bảo vệ đường ống và các thiết bị khác khỏi sự cố quá áp.
Van an toàn nước thường được lắp đặt cho hệ thống đường ống nước tại các khu vực như hồ, bể chứa nước dân dụng hoặc công nghiệp.
Khi áp suất trong hệ thống vượt qua giá trị định mức, lúc này van an toàn nước sẽ mở và làm giảm áp suất trên hệ thống xuống dưới giá trị định mức đã cài đặt.
Van an toàn vi sinh
Van an toàn inox vi sinh hay còn được gọi là van an toàn vi sinh, là sản phẩm van an toàn đang được sử dụng rất phổ biến trên thị trường hiện nay.
Van an toàn này được làm bằng chất liệu inox 304L hoặc 316L. Nhiệm vụ chính là xả áp lực và áp suất cho các hệ thống bồn chứa, đường ống,… dùng cho ngành nước, hơi, khí.
Van an toàn PCCC
Van an toàn PCCC là một thiết bị cơ khí rất quan trọng dùng để bảo vệ an toàn cho hệ thống đường ống thủy lực của hệ thống thiết bị vật tư chữa cháy.
Van an toàn PCCC có nhiệm vụ điều chỉnh toàn bộ áp lực trong đường ống. Đảm bảo rằng đường ống thủy lực hoặc khí nén trong hệ thống hoạt động không vượt quá áp suất quy định của đường ống.
Van an toàn khí nén
Là loại van an toàn dùng trong hệ thống máy nén khí, đường ống khí nén có chức năng chính là bảo vệ máy khỏi tình trạng cháy nổ, tăng độ bền và đảm bảo an toàn tính mạng cho người dùng.
Các lưu ý khi sử dụng van an toàn
Kích cỡ van an toàn
- Kích cỡ van an toàn là tiêu chí rất quan trọng để lựa chọn van phù hợp. Một van an toàn phù hợp là khi cỡ size đáp ứng đúng với công suất của hệ thống, điều hòa áp và lưu lượng của đường ống.
- Nếu van an toàn đó có kích thước quá nhỏ thì tốc độ xả, công suất xả không đạt yêu cầu, áp suất lúc này không thể giảm mà còn tăng khiến tăng nguy cơ vỡ nổ.
- Nếu chọn van an toàn có kích cỡ quá lớn thì việc không mở cửa van hoàn toàn có thể xảy ra. Điều này dẫn đến tích tụ lượng áp suất dư thừa làm van đóng mở không ổn định, dẫn đến chu kỳ làm việc của van không đạt hiệu quả.
- Kích cỡ van an toàn kết nối ren gồm có DN15, DN20, DN25, DN32, DN40, DN50
- Kích cỡ van an toàn kết nối Bích gồm có DN50, DN65, DN80, DN100, DN125, DN150, DN200…
Lắp đặt ở vị trí an toàn
- Không phải bất cứ vị trí nào trong hệ thống cũng có thể lắp đặt van.
- Van an toàn chỉ phù hợp lắp ở vị trí thẳng đứng với lò xo, vị trí trên nắp capo.
- Cần lưu ý một điều đó là giữa van an toàn và hệ thống, người dùng không nên lắp đặt một loại van nào đó làm cản trở đường ống thoát nhằm bảo đảm cho lưu thông đến van an toàn.
Điều kiện để van an toàn hoạt động tốt
Để đảm bảo van an toàn có thể hoạt động tốt khi lắp đặt trong hệ thống, người dùng cần cài đặt để hệ thống van đạt một số điều kiện làm việc như sau:
- Thiết lập và cài đặt áp suất cân bằng ( áp suất mở), áp suất bắt đầu mở cho hệ thống (tùy từng hệ thống mỗi công trình sẽ ấn định áp suất mở riêng).
- Áp suất quá cao, áp suất ngược.
- Sự tích lũy: Áp suất tăng lên trên mức áp suất làm việc tối đa của hệ thống trong quá trình vận hành cần phải chọn loại van có kích cỡ đủ để áp lưu thông qua van xả một cách an toàn.
- Chú ý đến sự chênh lệch giữa áp suất thiết lập và áp suất reseating.
Bảo trì van an toàn
Bước 1:
Bước đầu tiên khi bảo trì van an toàn, người dùng nên tiến hành thử nghiệm van an toàn để đánh giá khả năng hoạt động, hiệu quả của van, đồng thời kiểm tra tất cả chức năng của van có ổn định, đạt yêu cầu hay không.
Nên tiến hành kiểm tra van an toàn với mốc thời gian định kỳ 3 tháng hoặc 6 tháng để bảo dưỡng van an toàn.
Bước 2:
Kiểm tra đồng bộ bên ngoài và bên trong van. Hầu hết các hãng đều thiết kế để người dùng có thể kiểm tra và vệ sinh bên trong van.
Bước 3:
Hiệu chỉnh lại van an toàn một cách kịp thời sau khi đánh giá để phù hợp với yêu cầu công việc ở từng giai đoạn, thời điểm khác nhau.
Hiện nay một số van an toàn tại các nhà máy nên cần phải có giấy kiểm định hay hiệu chuẩn để test áp cho ra độ chính xác để bảo toàn cho hệ thống.