Van an toàn là loại van công nghiệp có chức năng kiểm soát và điều chỉnh áp suất trong hệ thống duy trì ở mức độ an toàn cho phép từ đó giúp bảo vệ con người và thiết bị xung quanh. Trong bài viết này chúng ta sẽ cùng nhau tìm hiểu chi tiết Van an toàn là gì? Cấu tạo, nguyên lý hoạt động, ứng dụng.

Giới thiệu về van an toàn

Van an toàn (Tên tiếng anh là Safety Valve) là loại van đường dùng nhiều trong hệ thống đường ống dẫn với nhiệm vụ kiểm soát và duy trì áp suất ở trạng thái cho phép đã được cài đặt ban đầu. Lắp đặt van an toàn trên hệ thống để giảm nguy cơ tăng giảm áp đột ngột, tránh tình trạng cháy nổ gây nguy hiểm đến con người hay hư hỏng các thiết bị xung quanh.

Nguyên nhân gây ra cháy nổ ở các hệ thống sản xuất, lò hơi, nồi hơi thường là do quá áp, áp tăng giảm đột ngột. lượng hơi nước tăng giảm nhanh chóng…Chính vì thế việc sử dụng van an toàn là vô cùng cần thiết.

Van an toàn có nhiệm vụ xả hơi khi áp suất vượt quá mức đã được cài đặt. Nếu van an toàn không hoạt động, áp suất trong lò hơi có thể vượt quá giới hạn chịu đựng của ống, vạch kim loại hoặc mối hàn dẫn đến hiện tượng ống bị phình to, nứt, mối hàn bị xì và trong trường hợp nghiêm trọng có thể gây nổ.

Các tên gọi khác của van an toàn như:

• Van xả áp suất
• Van xả áp suất và nhiệt độ
• Van xả áp
• Van tràn áp
• Pressure Safety Valve
• Van giảm áp suất

Thông số kỹ thuật van an toàn

• Kích thước: DN15 – DN300
• Thân van: Gang, đồng, inox, thép không gỉ
• Phương thức kết nối: Nối ren, mặt bích
• Tiêu chuẩn mặt bích: JIS, DIN, BS, ANSI
• Áp lực làm việc: 10bar, 16bar, 25bar
• Nhiệt độ làm việc: 0 – 200 độ C
• Môi trường: Nước, hơi nóng, khí nén, hóa chất
• Thương hiệu: ARMAS, Arv, AUT, AVK
• Nhập khẩu: Thổ Nhĩ Kỳ, Italia, Đan Mạch, Pháp
• Bảo hành: 12 tháng
• Tình trạng: Còn hàng

Cấu tạo của van an toàn

Van an toàn có cấu tạo bao gồm các bộ phận sau:

• Thân van: Được chế tạo chất liệu kim loại cao cấp, có khả năng chống ăn mòn, chịu nhiệt cao và chống va đập mạnh như inox, gang, thép không gỉ. Thân van có chức năng bảo vệ và cố định các bộ phận bên trong, tạo thành thể thống nhất.
• Bộ phận xả lưu chất ra ngoài: Có chức năng xả áp suất ra bên ngoài khi chỉ số vượt quá ngưỡng mức an toàn quy định. Bộ phận này kết nối trực tiếp với đường xả của van, khả năng xả nhanh chóng, độ chính xác cao.
• Bộ phận kết nối: Có thể là kiểu kết nối ren hoặc mặt bích. Với đường ống kích thước nhỏ thường kết nối ren, đường ống lớn kết nối mặt bích. Việc lựa chọn kiểu kết nối phù hợp giúp tiết kiệm chi phí, đảm bảo không bị rò rỉ lưu chất ra bên ngoài.
• Đĩa van: Thường được làm từ inox 304, inox 316 với khả năng chống ăn mòn, chống oxy hóa, kiềm, muối tốt. Đĩa van tiếp xúc trực tiếp với môi chất và thực hiện nhiệm vụ đóng mở van. Khi áp suất tăng cao đĩa van sẽ đóng lại ngăn dòng chảy đi qua, đồng thời đẩy lò xo lên để xả lưu chất thừa và đóng đầu phun lại.
• Lò xo: Nằm dọc ở thân van và làm cùng chất liệu với đĩa van. Bộ phận này có chức năng cố định đĩa van, giúp van hoạt động ổn định, đồng thời tạo áp suất đủ để đẩy và giữ đĩa van ở trạng thái đóng.
• Nắp chụp bảo vệ: Được làm cùng chất với thân van và gắn liền vào thân nhằm tạo thành hệ thống kín tuyệt đối, tránh rò rỉ chất lỏng hoặc khí. Có nhiều loại van có thể điều chỉnh nắp chụp khi áp suất tăng cao quá mức.
• Trục van: Là bộ phận kết nối bộ phận điều khiển với đĩa van và nằm trong lò xo. Trục van có nhiệm vụ truyền lực xuống đĩa van và kích hoạt van đóng hoặc mở, ngoài ra còn giúp van di chuyển đúng hướng theo yêu cầu của người vận hành.
•  Tay giật: Giúp điều khiển van theo yêu cầu, được lắp trên thân van.

Nguyên lý hoạt động van an toàn

Dựa vào cấu tạo và cơ chế vận hành, van an toàn chia làm 2 loại là van an toàn gián tiếp và trực tiếp. Cụ thể như sau:

Van an toàn tác động trực tiếp

Van an toàn trực tiếp được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp nhờ vào cấu tạo đơn giản và khả năng điều chỉnh áp suất nhanh chóng. Cấu tạo của van gồm có piston, thân van, lò xo, đĩa van và vít điều chỉnh lò xo. Thiết bị thường được dùng trong các hệ thống có diện tích nhỏ, nhiệt độ và áp suất làm việc cao.

Nguyên lý hoạt động của van an toàn trực tiếp là dựa trên sự tác động của các lực ngược chiều lên piston hoặc nút van, trong đó bao gồm lực đàn hồi của lò xo và áp suất của lưu chất. Khi áp suất đầu vào nhỏ hơn áp suất xả định mức do lực đàn hồi của lò xo điều chỉnh, piston sẽ giữ ở trạng thái đóng hoàn toàn.

Ngược lại, khi áp suất đầu vào vượt quá áp suất xả định mức tức áp suất vượt quá giá trị cho phép, piston sẽ di chuyển và van an toàn mở ra, cho phép lưu chất xả ra ngoài cho đến khi áp suất đầu vào giảm xuống mức cân bằng với áp suất định mức.

Van an toàn tác động gián tiếp

Van an toàn gián tiếp có cấu tạo phức tạp hơn bao gồm: Một van chính với piston có đường kính lớn, lò xo nhỏ kết hợp với van phụ có piston nhỏ, lò xo lớn. Van thích hợp dùng trong các hệ thống có áp suất lớn, nhiệt độ cao và thường xuyên thay đổi áp đột ngột.

Nguyên lý hoạt động của van an toàn gián tiếp dựa trên sự tương tác của các lực ngược chiều nhau trên piston hoặc nút van, bao gồm lực đàn hồi của lò xo và áp suất của lưu chất. Tuy nhiên, quá trình này phụ thuộc vào áp suất định mức trong khoang van chính, được thiết lập bởi van phụ. Áp suất định mức của van phụ có thể điều chỉnh qua núm vặn nhưng vẫn phải đảm bảo nhỏ hơn áp suất trong van chính.

Khi áp suất đầu vào nhỏ hơn áp suất xả định mức của van phụ, cả van chính và van phụ đều giữ đóng, khi đó áp suất đầu vào của van phụ sẽ cân bằng với áp suất trong khoang van chính.

Khi áp suất đầu vào tăng, áp suất trong khoang van chính cũng tăng theo. Nếu áp suất vượt quá định mức của van phụ, van phụ sẽ mở và cho phép lưu chất xả ra ngoài và áp suất trong khoang van chính sẽ duy trì ở mức định mức xả của van phụ.

Các loại van an toàn dùng trong công nghiệp

• Van an toàn DN15 – DN300
• Van an toàn inox
• Van an toàn đồng
• Van an toàn thép
• Van an toàn gang
• Van an toàn nối ren
• Van an toàn mặt bích
• Van an toàn nắp chụp
• Van an toàn tay giật
• Van an toàn hơi nóng
• Van toàn nước
• Van an toàn khí nén
• Van an toàn xăng dầu

Các thương hiệu van an toàn nổi tiếng hiện nay

• Van an toàn ARMAS
• Van an toàn ARV
• Van an toàn AUT
• Van an toàn KVS
• Van an toàn FAF
• Van an toàn KBV
• Van an toàn TIS
• Van an toàn Itap
• Van an toàn Zetkama
• Van an toàn Ari

Ứng dụng của van an toàn

Với mẫu mã đa dạng, nhiều kích thước và chất liệu khác nhau, van an toàn được sử dụng rộng rãi trong nhiều môi trường, hệ thống như:

• Hệ thống lò hơi, nồi hơi
• Hệ thống xăng dầu, khí đốt
• Nhà máy sản xuất thực phẩm, dược phẩm, hóa chất
• Hệ thống tàu thuyền, lọc hóa dầu
• Hệ thống máy hâm nóng, áp suất

Một số lỗi thường gặp khi vận hành van an toàn và cách khắc phục

Đĩa van không quay

• Nguyên nhân: Do lắp sai đĩa van hoặc lò xo không hoạt động, bị hư, mất đàn hồi
• Biện pháp: Tháo ra lắp lại đĩa van hoặc kiểm tra lại lò xo nếu bị hư thì thay lò xo mới.

Van bị rò rỉ

Nguyên nhân:

• Tại điểm kết nối hở, không được làm kín hoàn toàn
• Bề mặt kết nối niêm phong bị hỏng
• Thân van nghiêng, uốn cong, điểm tựa bị lệch
• Đĩa van không đúng vị trị
• Lò xo bị hư hỏng, mất đàn hồi

Biện pháp:

• Làm sạch van, đường ống, loại bỏ bụi bẩn, rác thải
• Kiểm tra và thay thế gioăng làm kín có cùng kích thước, tiêu chuẩn sản xuất
• Tháo ra lắp lại van đúng kỹ thuật
• Điều chỉnh áp lực mở hoặc thay thế lò xo mới để tăng giảm độ đàn hồi phù hợp với hệ thống

Van không mở áp lực

• Nguyên nhân: Áp suất hệ thống tăng giảm liên tục không chính xác
• Biện pháp: Điều chỉnh vị trí nén hoặc điều chỉnh độ đàn hồi lò xo. Kiểm tra đĩa van đã lắp đúng vị trí chưa. Ngoài ra cần kiểm tra và bảo dưỡng thường xuyên các bộ phận quan trọng như thông gió, xả nước, đòn bẩy.

Áp suất tăng cao sau khi xả

• Nguyên nhân: Do tốc độ dịch chuyển của van xả chậm hơn van an toàn. Hoặc do lò xo bị hư hỏng, rỉ sét, thân van lắp sai vị trí hay ống xả có kích thước nhỏ, không đáp ứng đủ yêu cầu xả của hệ thống.
• Biện pháp: Kiểm tra lại van, lò xo, vị trí lắp đặt, đường ống. Nếu phát hiện hư hỏng cần thay mới và kiểm tra vị trí lắp đặt, đảm bảo van lắp đúng vị trí và đúng hướng.

Đĩa van rung hoặc nhảy không ổn định

• Nguyên nhân: Thường do lò xo quá cứng, độ đàn hồi thấp.
• Biện pháp: Điều chỉnh lại lò xo hoặc thay lò xo mới.

Hướng dẫn lựa chọn van an toàn phù hợp với hệ thống

Để hệ thống hoạt động hiệu quả, tránh xảy ra hư hỏng khi sử dụng, bạn cần lưu ý những điều sau:

• Lựa chọn kích thước van phù hợp: Van an toàn có nhiều kích thước, do đó cần lựa chọn size tương thích với hệ thống giúp tiết kiệm chi phí, thời gian lắp đặt và mang lại hiệu suất vận hành cao.
• Áp suất và nhiệt độ làm việc: Với mỗi hệ thống sẽ có yêu cầu về áp suất và nhiệt độ khác nhau nên cần đảm bảo van có khả năng chịu nhiệt, áp suất ở mức tối đa tránh làm chảy nổ, gây nguy hiểm đến người và môi trường xung quanh.
• Vị trí lắp đặt: Khi lắp đặt van an toàn cần lắp van ở bên trên, theo hướng thẳng đứng. Tránh lắp van giữa van an toàn và van hệ thống, hay tại các điểm gấp đường ống.
• Chất liệu van: Thiết bị được làm từ nhiều chất liệu khác nhau, tùy vào môi trường sử dụng mà lựa chất liệu phù hợp, đảm bảo khả năng chống chịu tác động bên ngoài, hóa chất, chất kiềm, muối, ăn mòn.

Như vậy chúng ta đã vừa cùng nhau tìm hiểu chi tiết về van an toàn và các thông tin liên quan. Quý khách quan tâm đến sản phẩm hoặc cần tư vấn hãy liên hệ trực tiếp với Van Châu Âu để được hỗ trợ nhanh chóng. Chúng tôi là đơn vị phân phối độc quyền các sản phẩm van an toàn FAF – Thổ Nhĩ Kỳ.

Sản phẩm được sản xuất theo công nghệ Châu Âu, đạt tiêu chuẩn chất lượng quốc tế như DIN, ANSI, BS, JIS với mẫu mã đa dạng, nhiều kích thước và giá thành cạnh tranh cao đáp ứng được mọi yêu cầu của khách hàng.