Lựa chọn van bi công nghiệp để đảm bảo hoạt động đáng tin cậy

Câu trả lời ngắn gọn

Nên chọn van bi nổi cho các ứng dụng cách ly có đường kính nhỏ và áp suất vừa phải. Nên xem xét thiết kế gắn trên trục xoay khi kích thước, áp suất hoặc mô-men xoắn vận hành tăng cao. Nên sử dụng đệm van mềm khi ưu tiên khả năng đóng kín hoàn toàn và điều kiện nhiệt độ phù hợp; nên xem xét đệm van kim loại đối với môi trường mài mòn, chu kỳ hoạt động thường xuyên hoặc nhiệt độ cao. Lựa chọn cuối cùng phải tuân thủ theo tiêu chuẩn đường ống đã được phê duyệt và bảng xếp hạng áp suất-nhiệt độ của nhà sản xuất van.

Nên bắt đầu lựa chọn van bi công nghiệp như thế nào?

Việc lựa chọn van bi công nghiệp bắt đầu từ một bảng thông số kỹ thuật quy trình đầy đủ. Nhà sản xuất cần biết áp suất bình thường và áp suất tối đa, nhiệt độ bình thường và nhiệt độ thiết kế, tên chất lỏng, trạng thái của chất lỏng, nồng độ, hàm lượng chất rắn, hướng dòng chảy và yêu cầu về hiệu suất chống rò rỉ. Những thông tin này quyết định liệu các vật liệu được đề xuất cho thân van, bộ phận bên trong và đế van có thể đảm bảo an toàn và hoạt động hiệu quả trong toàn bộ dải điều kiện vận hành hay không.

Cần xác định cụ thể điều kiện vận hành thực tế thay vì chỉ dựa vào loại đường ống. Một van được lắp đặt trên đường ống loại 300 có thể phải đối mặt với các tình huống như giảm áp nhanh, chênh lệch áp suất cao, khởi động ở nhiệt độ thấp hoặc các hạt mài mòn. Mỗi điều kiện này đều có thể ảnh hưởng đến thiết kế đế van, khả năng làm kín trục van, bố trí xả áp trong khoang van và mô-men xoắn của bộ truyền động.

• Tên, thành phần và nồng độ của chất lỏng
• Áp suất thiết kế và áp suất chênh lệch tối đa
• Nhiệt độ tối thiểu, nhiệt độ bình thường và nhiệt độ thiết kế
• Kích thước, đường kính trong và đầu nối yêu cầu
• Tần số hoạt động và tốc độ chu kỳ dự kiến
• Hướng đóng van và yêu cầu về rò rỉ
• Vận hành bằng tay, bằng khí nén, bằng điện hoặc bằng thủy lực
• Các tiêu chuẩn áp dụng cho van, thử nghiệm và dự án

Cấu tạo nào giúp lựa chọn van bi công nghiệp một cách đáng tin cậy?

Van bi nổi sử dụng áp suất của môi trường để đẩy quả bi về phía ghế van ở phía hạ lưu. Cấu tạo của van này nhỏ gọn và được sử dụng rộng rãi cho các kích thước nhỏ và trung bình. Mô-men xoắn vận hành và tải trọng ghế van cần thiết sẽ tăng lên khi kích thước và áp suất tăng, do đó không nên lựa chọn thiết kế van bi nổi chỉ dựa trên kích thước danh nghĩa.

Van bi gắn trên trục trunnion được hỗ trợ bởi các ổ trục cố định ở phía trên và phía dưới. Các đế van di chuyển về phía quả bi, giúp kiểm soát mô-men xoắn trong các kích thước lớn hơn và hệ thống đường ống áp suất cao. Van gắn trên trục trunnion cũng có thể được cấu hình với chức năng khóa kép và xả áp, xả áp khoang van và bơm chất bịt kín khẩn cấp khi yêu cầu theo quy định kỹ thuật của dự án.

Cấu trúc lắp từ trên xuống cho phép tiếp cận các bộ phận bên trong từ phía trên và có thể phù hợp với những vị trí mà việc tháo van ra khỏi đường ống gặp khó khăn. Cấu trúc lắp từ bên hông thường được sử dụng trong hệ thống đường ống và có thể được cung cấp dưới dạng thân van gồm hai hoặc ba phần. Thiết kế được ưu tiên phụ thuộc vào khả năng tiếp cận để bảo trì, kiểu kết nối đầu ống, đường kính trong, cấp áp suất và quy trình tại công trường.

Lựa chọn van bi công nghiệp theo điều kiện vận hành

Bảng lựa chọn van bi công nghiệp này là điểm khởi đầu cho quá trình thẩm định kỹ thuật. Bảng này không thay thế cho bảng thông số kỹ thuật của dự án hay đánh giá tính tương thích vật liệu.

Trên điện thoại, hãy vuốt sang trái hoặc sang phải bên trong bảng để xem tất cả các cột.

Chất lỏng làm việc ảnh hưởng như thế nào đến việc lựa chọn van bi công nghiệp?

Việc lựa chọn van bi công nghiệp đòi hỏi phải sử dụng các vật liệu có khả năng chống lại cả sự ăn mòn chung lẫn hư hỏng cục bộ tại các vị trí như mặt đệm, khu vực trục van, khoang thân van và khe hở mặt bích. Thép cacbon thường được chỉ định cho các ứng dụng tương thích trong lĩnh vực dầu khí và dịch vụ tiện ích. Thép không gỉ austenit có thể phù hợp với nhiều ứng dụng liên quan đến nước và hóa chất, nhưng chỉ riêng loại vật liệu thôi thì chưa đủ để đảm bảo tính tương thích.

Thép không gỉ loại duplex và super duplex thường được xem xét sử dụng trong các ứng dụng liên quan đến nước chứa clorua, nước biển và các công trình ngoài khơi, bởi vì độ bền và khả năng chống lại sự ăn mòn do clorua gây ra của chúng có thể vượt trội hơn so với các loại thép austenit thông thường trong những điều kiện thích hợp. Để xem một ví dụ ứng dụng, hãy tham khảo Van bi hai chiều WDL. Có thể lựa chọn hợp kim niken, Monel, titan và đồng thau niken-nhôm cho các môi trường ăn mòn cụ thể sau khi xem xét nồng độ, nhiệt độ, mức độ thông khí và tốc độ dòng chảy.

Việc lựa chọn van bi công nghiệp phải bao quát tất cả các bộ phận tiếp xúc với chất lỏng, không chỉ riêng thân van. Quả bi, trục van, giá đỡ ghế van, lò xo, gioăng và các chi tiết bắt vít có thể phải đối mặt với các nguy cơ ăn mòn hoặc mài mòn khác nhau. Yêu cầu nhà cung cấp nêu rõ vật liệu của từng bộ phận chịu áp suất và tiếp xúc với chất lỏng trong bảng thông số kỹ thuật.

Khi lựa chọn van bi công nghiệp, nên so sánh như thế nào giữa van có đệm mềm và van có đệm kim loại?

Trong quá trình lựa chọn van bi công nghiệp, người ta thường ưu tiên sử dụng đệm van mềm khi yêu cầu khả năng ngắt dòng rất chặt chẽ, nhiệt độ vừa phải và môi trường làm việc sạch, tương thích. PTFE, PTFE gia cố, PEEK và các loại polymer kỹ thuật khác có các giới hạn khác nhau về nhiệt độ, áp suất, khả năng chịu hóa chất và độ biến dạng. Do đó, cần phải kiểm tra thông số kỹ thuật của đệm van dựa trên toàn bộ phạm vi hoạt động.

Van bi có đế kim loại được xem xét sử dụng trong các trường hợp có hạt mài mòn, nhiệt độ cao, thay đổi áp suất đột ngột, xói mòn nghiêm trọng hoặc hoạt động theo chu kỳ thường xuyên. Van bi có đế kim loại có thể sử dụng bề mặt làm kín được tôi cứng hoặc phủ lớp bảo vệ, nhưng cấp độ rò rỉ yêu cầu phải được thỏa thuận trước khi sản xuất. Thuật ngữ “có đế kim loại” không tự động có nghĩa là không có rò rỉ trong mọi điều kiện.

Đối với dịch vụ giảm áp, hệ thống ghế và gioăng cũng có thể cần phải có khả năng chịu được quá trình giảm áp khí nhanh chóng. Đối với các nhiệm vụ có nguy cơ cháy nổ, cần nêu rõ thiết kế an toàn chống cháy và tiêu chuẩn thử nghiệm bắt buộc. Các yêu cầu này cần được nêu rõ trong thông số kỹ thuật mua hàng thay vì chỉ dựa vào tên sản phẩm.

Kích thước lỗ có quan trọng trong việc lựa chọn van bi công nghiệp không?

Việc lựa chọn van bi công nghiệp phải dựa trên việc so sánh hình dạng lòng van. Van bi lòng đầy cung cấp một lối đi bên trong có đường kính gần bằng đường kính ống kết nối. Loại van này thường được chỉ định trong các trường hợp cần giảm thiểu tổn thất áp suất, cần cho thiết bị làm sạch (pig) đi qua hoặc khi có nguy cơ chất rắn tích tụ tại điểm thu hẹp. Van bi lòng thu hẹp có thể giúp giảm trọng lượng và chi phí trong trường hợp tổn thất áp suất tính toán và vận tốc dòng chảy vẫn nằm trong giới hạn chấp nhận được.

Thuật ngữ “đường kính trong toàn phần” cần được xác định dựa trên kích thước đường kính trong tối thiểu đã được thống nhất. Điều này đặc biệt quan trọng đối với các đường ống có thể kiểm tra bằng thiết bị pigg và các van cỡ lớn. Cần xác nhận lại đường kính trong, kích thước từ mặt này sang mặt kia và hình dạng mặt cắt đầu ống trên bản vẽ đã được phê duyệt trước khi tiến hành sản xuất.

Việc lựa chọn van bi công nghiệp ảnh hưởng như thế nào đến việc xác định kích thước bộ truyền động?

Việc lựa chọn van bi công nghiệp cũng bao gồm việc xác định kích thước bộ truyền động. Kích thước bộ truyền động phải được xác định dựa trên mô-men xoắn vận hành tối đa yêu cầu của van, chứ không phải dựa trên kích thước danh nghĩa của ống. Việc tính toán cần xem xét áp suất chênh lệch tối đa, ma sát tại ghế van, hệ số an toàn, áp suất cấp, thời gian vận hành và vị trí an toàn khi hỏng hóc. Khí khô, thời gian ngừng hoạt động kéo dài, nhiệt độ thấp và cặn bám có thể làm tăng mô-men xoắn cần thiết trong quá trình vận hành.

Bộ truyền động khí nén phù hợp với các hoạt động nhanh chóng và có thể lặp lại ở những nơi có sẵn khí nén. Bộ truyền động điện hữu ích trong các trường hợp cho phép điều khiển bằng điện và tốc độ di chuyển chậm hơn. Bộ truyền động thủy lực có thể cung cấp mô-men xoắn cao cho các ứng dụng đường ống và ngắt khẩn cấp. Công tắc giới hạn, van điện từ, bộ định vị và cơ chế điều khiển thủ công phải phù hợp với nguyên tắc điều khiển và phân loại khu vực nguy hiểm.

Cần xác nhận những tiêu chuẩn và bài kiểm tra nào?

Việc lựa chọn van bi công nghiệp phải xác định tiêu chuẩn áp dụng, điều này phụ thuộc vào ngành công nghiệp và điều kiện làm việc của van. ASME B16.34 bao gồm các thông số áp suất-nhiệt độ và các yêu cầu khác đối với nhiều loại van có mặt bích, ren và đầu hàn. Tiêu chuẩn API 6D Áp dụng cho các van được sử dụng trong các hệ thống đường ống và hệ thống ống dẫn thuộc phạm vi quy định. Đơn đặt hàng phải nêu rõ phiên bản yêu cầu và bất kỳ nội dung bổ sung nào liên quan cụ thể đến dự án.

Các thử nghiệm có thể bao gồm thử áp suất vỏ van, thử đóng van ở áp suất cao, thử đóng van bằng khí ở áp suất thấp, thử tính liên tục chống tĩnh điện, thử nghiệm chứng nhận an toàn cháy nổ, thử nghiệm phát thải rò rỉ, thử nghiệm ở nhiệt độ siêu lạnh và kiểm tra không phá hủy. Không phải mọi thử nghiệm đều bắt buộc đối với mọi loại van. Việc lựa chọn van bi công nghiệp sẽ đáng tin cậy hơn khi phạm vi kiểm tra và lập hồ sơ được thống nhất trước khi đặt hàng.

Những sai lầm nào trong việc lựa chọn van dẫn đến các vấn đề về van ngay từ sớm?

Một sai lầm phổ biến khi lựa chọn van bi công nghiệp là chỉ căn cứ vào cấp áp suất và vật liệu thân van mà không xác định rõ thông số của đế van và các bộ phận làm kín. Một sai lầm khác là sử dụng áp suất tối đa và nhiệt độ tối đa như hai giá trị riêng biệt mà không kiểm tra xem liệu chúng có thể xảy ra đồng thời hay không. Cần phải xem xét toàn bộ đường cong áp suất-nhiệt độ.

Các bộ truyền động có kích thước quá lớn có thể làm hỏng trục van hoặc đế van, trong khi các bộ truyền động có kích thước quá nhỏ có thể bị kẹt khi chịu áp suất chênh lệch tối đa. Hướng dòng chảy không chính xác có thể khiến đế van kiểu piston đơn không thể xả áp suất trong khoang như dự kiến. Một van được lắp đặt để điều tiết lưu lượng cũng có thể bị mài mòn đế van và bi van nếu thiết kế ban đầu chỉ dành cho chức năng cách ly kiểu “mở hoặc đóng”.

Một yêu cầu báo giá (RFQ) về việc lựa chọn van bi công nghiệp cần bao gồm những nội dung nào?

Một yêu cầu báo giá (RFQ) đầy đủ sẽ giúp việc lựa chọn van bi công nghiệp trở nên hiệu quả hơn, bởi vì nó cho phép nhà sản xuất xem xét kỹ lưỡng ứng dụng thực tế thay vì chỉ dựa trên những giả định. Vui lòng gửi kèm các thông tin sau đây cùng với yêu cầu báo giá:

1. Số lượng van, kích thước danh nghĩa và cấp áp suất
2. Chất mang quá trình, nồng độ và hàm lượng chất rắn
3. Áp suất thiết kế, áp suất chênh lệch và dải nhiệt độ
4. Yêu cầu về vật liệu của thân, quả cầu, trục, đế và vòng đệm
5. Đường kính lỗ đầy đủ hoặc đường kính lỗ thu nhỏ và đường kính lỗ tối thiểu yêu cầu
6. Đầu có mặt bích, đầu hàn đối đầu, đầu hàn lồng hoặc đầu ren
7. Thiết kế nổi hoặc trunnion và cơ chế đóng mở van yêu cầu
8. Chi tiết về điều khiển bằng tay hoặc bộ truyền động
9. Tiêu chuẩn thiết kế, thử nghiệm, an toàn phòng cháy và khí thải
10. Tài liệu kiểm tra, chứng chỉ và các điểm chứng kiến của bên thứ ba

Dịch vụ hỗ trợ kỹ thuật về van bi từ WDL Valve

WDL Valve hỗ trợ việc lựa chọn van bi công nghiệp và cung cấp các loại van bi kiểu nổi, gắn trục, lắp từ trên, lắp từ bên, van bi dùng trong môi trường nhiệt độ cực thấp và van bi làm từ hợp kim đặc biệt cho các dự án công nghiệp. Hãy tham khảo nhà sản xuất van bi công nghiệp khả năng. Các vật liệu có sẵn bao gồm thép cacbon, thép không gỉ, thép không gỉ duplex và super duplex, titan, hợp kim niken, Monel và đồng thau niken-nhôm, tùy theo thông số kỹ thuật dự án đã được phê duyệt.

Send the medium, size, pressure, temperature, material and operating requirements to discuss your ball valve application with WDL Valve.

Frequently asked questions about industrial ball valve selection

Van bi có thể được sử dụng để điều khiển lưu lượng không?

A standard ball valve is mainly an isolation valve. Limited throttling may be possible with an engineered control-ball design, characterized trim and correctly sized actuator. Holding a general-service ball valve partly open can damage the seat and ball through high velocity or cavitation.

When does industrial ball valve selection favor a trunnion-mounted design?

A trunnion-mounted ball valve is often preferred for large size, high pressure or high differential pressure because the supported ball helps control operating torque. The final choice depends on valve size, pressure class, seat design and pipeline requirements.

How should industrial ball valve selection address seawater materials?

Duplex stainless steel, super duplex stainless steel, titanium, Monel and nickel-aluminum bronze may be considered for seawater, depending on temperature, velocity, oxygen content, chlorination and galvanic conditions. A seawater material assessment should cover all wetted components.

Does industrial ball valve selection guarantee zero leakage with metal seats?

No. Metal-seated ball valves are commonly used for high temperature, abrasive media and frequent cycling, but acceptable leakage depends on the specified test standard and leakage class. State the required acceptance criterion in the RFQ.

Thông tin quan trọng nhất khi lựa chọn van bi công nghiệp là gì?

The most important information is the process medium, design pressure, full temperature range, maximum differential pressure, shutoff requirement and operating frequency. These values guide the selection of the body design, material, seat and actuator.