Giải pháp tối ưu cho ngành Dầu khí

Phục vụ một danh sách khách hàng dài hạn đầy ấn tượng với kinh nghiệm và kiến thức chuyên môn trong các ngành công nghiệp.

Van An Toàn -- Thiết Bị Kiểm Soát và An Toàn Cho Nồi Hơi Và Bình Chịu Áp Lực

Van an toàn là một sự sắp xếp hoặc cơ chế để giải phóng một chất ra khỏi hệ thống liên quan trong trường hợp áp suất hoặc nhiệt độ vượt quá giới hạn đặt trước cụ thể. Các hệ thống trong ngữ cảnh có thể là nồi hơi, nồi hơi, bình chịu áp lực hoặc các hệ thống liên quan khác. Theo sự sắp xếp cơ học, cái này được lắp vào bức tranh lớn hơn (một phần của sự sắp xếp lớn hơn) được gọi là PSV hoặc PRV, đó là van an toàn áp suất hoặc van giảm áp.

Loại cơ chế an toàn này phần lớn được thực hiện để giải quyết vấn đề nổ nồi hơi do tai nạn. Bắt đầu từ hoạt động của lò phân hủy hơi nước, có nhiều phương pháp sau đó đã được cung cấp trong giai đoạn của cuộc cách mạng công nghiệp. Và kể từ đó, cơ chế an toàn này đã trải qua một chặng đường dài và hiện có nhiều khía cạnh khác nhau.

Những khía cạnh như ứng dụng, tiêu chí hiệu suất, phạm vi, tiêu chuẩn dựa trên quốc gia (các quốc gia như Hoa Kỳ, Liên minh Châu Âu, Nhật Bản, Hàn Quốc cung cấp các tiêu chuẩn khác nhau), v.v. quản lý để phân biệt hoặc phân loại phân khúc van an toàn này. Vì vậy, có thể có nhiều cách khác nhau để phân biệt các van an toàn này nhưng một phạm vi phân nhánh phổ biến như sau:

• GIỐNG TÔI
• Thang máy
• kiểm soát dòng chảy
• cân bằng
• vận hành bằng điện
• Nâng toàn bộ đường liền nét
• Tải an toàn trực tiếp
• Bậc thầy

Hiệp hội Kỹ sư Cơ khí Hoa Kỳ (ASME) I tap là một loại van an toàn mở ra đối với áp suất 3% và 4% (mã ASME cho các ứng dụng bình chịu áp lực) trong khi van ASME VIII mở ở áp suất 10% và đóng ở 7%. Van an toàn thang máy được phân loại thêm thành thang máy thấp và thang máy đầy đủ. Các van điều khiển lưu lượng điều chỉnh áp suất hoặc lưu lượng của chất lỏng trong khi van cân bằng được sử dụng để giảm thiểu tác động do áp suất gây ra đối với các đặc tính vận hành của van theo ngữ cảnh.

Van vận hành bằng điện là một loại van giảm áp mà nguồn điện bên ngoài cũng được sử dụng để giảm áp suất. Một van giảm tỷ lệ được mở một cách tương đối ổn định so với việc tăng áp suất. Có 2 loại van an toàn nạp trực tiếp, thứ nhất là màng ngăn và thứ hai: ống thổi. màng ngăn là các van lò xo để bảo vệ tác động của màng chất lỏng trong khi ống thổi cung cấp sự sắp xếp trong đó các bộ phận của phần tử quay và nguồn được bảo vệ khỏi tác động của chất lỏng thông qua ống thổi.

Trong van chính, hoạt động và thậm chí cả quá trình khởi động được điều khiển bởi chất lỏng được xả qua van thí điểm. Bây giờ đến với bức tranh toàn cảnh hơn, phân khúc dựa trên van an toàn áp suất được phân loại như sau:

• Van áp suất nhiệt (được sử dụng để cung cấp bảo vệ trong trường hợp áp suất vượt quá nếu thiết bị tăng nhiệt độ).
• Van dòng chảy (xuất hiện khi lượng khí hoặc chất lỏng lớn hơn cần được giải phóng nhanh chóng để giảm bớt áp suất ngày càng tăng).
• Van ngắt (được sử dụng để đóng đường dẫn chất lỏng hoặc khí và để ngăn dòng chảy của vật liệu).

Vì vậy, nhìn chung, van an toàn áp suất, van giảm áp suất, van giảm áp, van giảm áp vận hành thử nghiệm, van an toàn áp suất thấp, van an toàn áp suất chân không, v.v. hoàn thiện phạm vi các biện pháp an toàn trong nồi hơi và các thiết bị liên quan.

Công suất xả của van an toàn là bao nhiêu?

Van an toàn có khả năng xả khác nhau. Những khả năng này dựa trên diện tích hình học của ghế cơ thể ở phía trên và phía dưới của van. Đường kính dòng chảy là đường kính hình học tối thiểu ở phía trên và phía dưới của thân ghế. 

Ký hiệu kích thước danh nghĩa đề cập đến đường kính lỗ đầu vào. Khả năng chảy theo lý thuyết của Van an toàn là lưu lượng khối lượng qua một lỗ có cùng diện tích mặt cắt ngang với diện tích dòng chảy của van. Công suất này không tính đến tổn thất dòng chảy do van gây ra. Công suất thực tế được đo và công suất dòng chảy được chứng nhận là công suất dòng chảy thực tế giảm đi 10%.

Khả năng xả của van an toàn phụ thuộc vào áp suất và vị trí cài đặt trong hệ thống. Sau khi tính được áp suất cài đặt, công suất xả phải được xác định. Van an toàn có thể quá khổ hoặc quá nhỏ tùy thuộc vào lưu lượng dòng chảy và/hoặc áp suất đặt của van.

Khả năng xả thực tế của van an toàn phụ thuộc vào loại hệ thống xả được sử dụng. Trong dịch vụ chất lỏng, van an toàn thường tự động và được kích hoạt bằng áp suất trực tiếp. 

Nếu bạn muốn biết thêm về khả năng xả của van an toàn, hãy tiếp tục đọc bài viết này.

Van an toàn là gì?

Một van an toàn được sử dụng để bảo vệ chống quá áp trong hệ thống chất lỏng. Thiết kế của nó cho phép đĩa nâng lên, cho biết van sắp mở. Khi áp suất đầu vào tăng cao hơn áp suất đã đặt, thanh dẫn di chuyển đến vị trí mở và môi trường chảy đến đầu ra qua ống thí điểm. Khi áp suất đầu vào giảm xuống dưới áp suất cài đặt, van chính sẽ đóng lại và ngăn quá áp. Có năm tiêu chí để lựa chọn một van an toàn.

Yêu cầu đầu tiên và cơ bản nhất của van an toàn là khả năng kiểm soát dòng khí một cách an toàn. Do đó, van phải có khả năng kiểm soát dòng khí và nước. Van phải có khả năng chịu được áp suất cao của hệ thống. Điều này là do khí hoặc hơi nước từ lò hơi sẽ được ngưng tụ và lấp đầy đường ống. Hơi nước sau đó sẽ làm ướt đế van an toàn.

Yêu cầu chính khác đối với van an toàn là khả năng ngăn chặn sự tích tụ áp suất. Chúng ngăn ngừa tình trạng quá áp suất bằng cách cho phép chất lỏng hoặc khí thoát ra ngoài. Van an toàn được sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau. Ví dụ, các đường dẫn khí đốt và hơi nước có thể ngăn ngừa thiệt hại nghiêm trọng cho nhà máy. Chúng còn được gọi là van xả an toàn. Trong trường hợp khẩn cấp, van an toàn sẽ tự động mở và xả áp suất khí hoặc chất lỏng từ hệ thống điều áp, ngăn không cho nó đạt đến mức nguy hiểm.

Công suất xả của van an toàn là bao nhiêu?

Khả năng xả của van an toàn dựa trên diện tích lỗ, áp suất đặt và vị trí của nó trong hệ thống. Khả năng xả của van an toàn phải được tính toán dựa trên lưu lượng tối đa qua các khu vực lỗ đầu vào và đầu ra của nó. Kích thước danh nghĩa của nó thường được xác định bởi thông số kỹ thuật của nhà sản xuất. 

Khả năng xả của nó là lưu lượng tối đa qua van mà nó có thể xả ra, dựa trên lưu lượng tối đa qua từng đường dẫn dòng chảy riêng lẻ hoặc đường dẫn dòng chảy kết hợp. Áp suất xả của van an toàn phải lớn hơn áp suất vận hành của hệ thống. Theo nguyên tắc ngón tay cái, áp suất xả phải cao hơn 10% so với áp suất làm việc của hệ thống.

Điều quan trọng là chọn khả năng xả của van an toàn dựa trên kích thước đường ống đầu vào và đầu ra. Lý tưởng nhất là công suất xả phải bằng hoặc lớn hơn công suất tối đa của hệ thống. Một van an toàn cũng nên được lắp đặt theo chiều dọc và vào một khớp nối sạch. Trong khi lắp đặt van, điều quan trọng là phải sử dụng cờ lê thích hợp để lắp đặt. Đường ống xả phải dốc xuống để thoát nước ngưng tụ.

Khả năng xả của van an toàn được đo bằng một số cách khác nhau. Đầu tiên là áp suất thử nghiệm. Áp suất đo này là áp suất mà van mở ra, trong khi áp suất thứ hai là áp suất mà van đóng lại. Cả hai đều được đo trong giá đỡ thử nghiệm trong các điều kiện được kiểm soát. Van an toàn có áp suất thử 10.000 psi được đánh giá ở mức 10.000 psi (theo ASME PTC25.3).

Khả năng xả của van an toàn phải đủ lớn để tiêu tán một lượng lớn áp suất. Một van nhỏ có thể phù hợp với hệ thống nhỏ hơn, nhưng van lớn hơn có thể gây nổ. Trong một nhà máy sản xuất quy mô lớn, van an toàn rất quan trọng đối với sự an toàn của nhân viên và thiết bị. Chọn kích thước van phù hợp cho một hệ thống cụ thể là điều cần thiết cho hiệu quả của nó.

Làm thế nào để tính toán công suất xả của van an toàn?

Trước khi sử dụng van an toàn, bạn cần biết khả năng xả của nó. Dưới đây là một số bước bạn cần làm theo để tính toán khả năng xả của van an toàn.

• Thủ tục kiểm tra

Để kiểm tra khả năng xả của van an toàn, van an toàn cần được lắp đặt ở vị trí thích hợp. Hệ thống đường ống đầu vào và đầu ra của nó phải được làm sạch hoàn toàn trước khi lắp đặt. Điều quan trọng là tránh sử dụng quá nhiều băng PTFE và đảm bảo rằng việc lắp đặt chắc chắn. Van an toàn không được tiếp xúc với rung động hoặc căng thẳng quá mức. Khi lắp van an toàn, van phải được lắp theo phương thẳng đứng và có cần kiểm tra ở phía trên. Đầu nối đầu vào của van an toàn phải được gắn vào bình hoặc đường ống có chiều dài ống ngắn nhất. Nó không được bị gián đoạn bởi bất kỳ van cách ly nào. Tổn thất áp suất ở đầu vào của van an toàn không được vượt quá 3% của áp suất cài đặt. 

• Tính Công Suất Xả Của Van An Toàn

Kích thước của van an toàn phụ thuộc vào lượng chất lỏng cần thiết để kiểm soát. Công suất xả định mức là một chức năng của diện tích lỗ van an toàn, áp suất cài đặt và vị trí trong hệ thống. Sử dụng thông số kỹ thuật của nhà sản xuất đối với diện tích lỗ và kích thước danh nghĩa của van, có thể xác định khả năng của van an toàn. Lưu lượng xả có thể được tính bằng cách sử dụng lưu lượng tối đa qua van hoặc lưu lượng kết hợp của một số đường dẫn. Khi định cỡ van an toàn, cần xem xét cả khả năng xả lý thuyết và thực tế của nó. Lý tưởng nhất là công suất xả sẽ bằng diện tích tối thiểu.

• Đặt áp suất làm việc tối đa cho phép

Để xác định áp suất cài đặt chính xác cho van an toàn, hãy xem xét các tiêu chí sau. Nó phải nhỏ hơn MAAP của hệ thống. Đặt áp suất 5% lớn hơn MAAP sẽ dẫn đến áp suất quá mức 10%. Nếu áp suất cài đặt cao hơn MAAP, van an toàn sẽ không đóng. MAAP không bao giờ được vượt quá áp suất đã đặt. Áp suất cài đặt quá cao sẽ dẫn đến khả năng ngắt kém sau khi xả. Tùy thuộc vào loại van, sự thay đổi áp suất ngược từ 10% đến 15% của áp suất cài đặt không thể xử lý bằng van thông thường.