Van công nghệ hóa dầu: Ứng dụng, các loại và hướng dẫn lựa chọn
Các van công nghệ hóa dầu có chức năng cách ly thiết bị, điều chỉnh lưu lượng, ngăn chặn dòng chảy ngược và đảm bảo khả năng ngắt khẩn cấp trong các đơn vị lọc dầu và sản xuất hóa chất. Loại van phù hợp phải đáp ứng các yêu cầu về môi trường làm việc, áp suất, nhiệt độ, nguy cơ ăn mòn, tiêu chuẩn phát thải và tần suất vận hành.
WDL Valve cung cấp các loại van bi, van cổng, van cầu, van một chiều, van bướm, van cắm và van điều khiển dùng cho hydrocacbon, khí, hơi nước, axit, dung môi và các chất mang trong hệ thống tiện ích.
Van được sử dụng ở đâu trong các nhà máy hóa dầu?
Các nhà máy hóa dầu sử dụng van trong các hệ thống từ kho chứa nguyên liệu và hệ thống phản ứng cho đến các hệ thống tách, truyền nhiệt, nén, xử lý sản phẩm và hệ thống tiện ích. Mỗi khu vực quy trình đặt ra những yêu cầu khác nhau về khả năng làm kín, vật liệu, chênh lệch áp suất và cơ cấu truyền động.
| Khu vực quy trình | Phương tiện truyền thông điển hình | Nhiệm vụ van | Các loại van phổ biến |
|---|---|---|---|
| Cấp liệu và chuyển giao | Dầu thô, naphtha, các sản phẩm trung gian và dung môi | Cách ly, định tuyến và ngắt khẩn cấp | Van bi, van cổng, van cắm và van một chiều |
| Lò phản ứng và các đơn vị xử lý | Hydrocacbon, hydro, chất xúc tác và hóa chất | Kiểm soát áp suất, nhiệt độ và lưu lượng | Van cầu, van bi và van điều khiển |
| Chưng cất và phân đoạn | Hơi hydrocacbon, chất lỏng và dịch hồi lưu | Cách ly, điều khiển mức và điều tiết lưu lượng | Van cổng, van cầu, van bi và van điều khiển |
| Hơi nước và truyền nhiệt | Hơi nước, nước ngưng tụ và chất lỏng quá trình nóng | Cách ly, kiểm soát và không quay trở lại | Cổng, van bi công nghiệp, van kiểm tra và van điều khiển |
| Hệ thống axit và hóa chất | Axit, kiềm, chất phụ gia và dung môi | Hệ thống cách ly và định lượng chống ăn mòn | Van bi, van nút, van cầu và van có lớp lót |
| Pháo sáng và khí đốt | Khí nhiên liệu, khí xả áp và hơi | Đóng van chặt chẽ và kiểm soát áp suất an toàn | Van bi, van cổng, van một chiều và van điều khiển |
WDL Valve dành cho các ứng dụng trong ngành hóa dầu
Các sản phẩm WDL này minh họa các thiết kế van được sử dụng cho các ứng dụng cách ly nhỏ gọn, nhiệt độ cao, môi trường có hệ thống sưởi ấm theo đường ống và ứng dụng quy trình xoay 1/4 vòng. Việc lựa chọn cuối cùng phải được đối chiếu với bảng thông số kỹ thuật của dự án và loại vật liệu đường ống.
Những loại van nào được sử dụng trong các nhà máy hóa dầu?
Van bi
Van bi mang lại khả năng vận hành nhanh chóng, tổn thất áp suất thấp và khả năng ngắt kín hoàn toàn. Cấu trúc van nổi hoặc gắn trên trục xoay, đệm van bằng vật liệu mềm hoặc kim loại, cơ chế xả áp suất khoang và các tính năng chống cháy được lựa chọn tùy theo kích thước, áp suất và mức độ khắc nghiệt của điều kiện vận hành.
Van cổng
Van cổng được sử dụng để cách ly hoàn toàn (mở hết cỡ hoặc đóng hết cỡ) trong các đường ống dẫn hydrocacbon, hơi nước và đường ống tiện ích. Đường dẫn dòng chảy thẳng của chúng giúp giảm tổn thất áp suất, nhưng không nên sử dụng van cổng hình nêm tiêu chuẩn để điều chỉnh lưu lượng liên tục.
Van cầu và van điều khiển
Van cầu và van điều khiển có chức năng điều chỉnh lưu lượng, áp suất, nhiệt độ và mức chất lỏng. Thiết kế bộ phận bên trong van phải tính đến các yếu tố như hiện tượng xâm thực, hiện tượng bay hơi tức thời, tiếng ồn do khí, sự mài mòn, dải điều chỉnh và cấp độ rò rỉ ghế van theo yêu cầu.
Van một chiều
Van một chiều ngăn chặn dòng chảy ngược qua máy bơm, máy nén và các đường ống công nghệ. Việc lựa chọn kích thước và đặc tính đóng van phù hợp giúp giảm hiện tượng đóng sập van, rung động và hiện tượng tăng áp đột ngột.
Van cắm
Van cắm là loại van cách ly quay một phần tư vòng có thiết kế nhỏ gọn và có thể xử lý một số loại môi chất bẩn, nhớt hoặc ăn mòn. Các kiểu thiết kế có bôi trơn, có ống lót và có lớp lót có các đặc tính khác nhau về áp suất, nhiệt độ, bảo trì và phát thải.
Van bướm
Van bướm có thiết kế nhỏ gọn và tiết kiệm chi phí, phù hợp cho các đường ống dẫn nước công nghiệp và nước làm mát có kích thước lớn. Có thể xem xét sử dụng các thiết kế hiệu suất cao hoặc thiết kế ba độ lệch trong trường hợp các yêu cầu về áp suất, nhiệt độ hoặc khả năng ngắt dòng vượt quá phạm vi ứng dụng thông thường của van có đệm mềm.
Điều kiện quá trình ảnh hưởng như thế nào đến việc lựa chọn van?
Nhiệt độ cao: Nhiệt độ cao làm giảm độ bền của vật liệu và có thể vượt quá giới hạn của van có đệm mềm. Cần kiểm tra các thông số áp suất-nhiệt độ, thiết kế đệm kim loại, bộ làm kín trục, vật liệu gioăng và độ giãn nở nhiệt.
Hóa chất ăn mòn: Việc lựa chọn vật liệu phụ thuộc vào loại hóa chất cụ thể, nồng độ, hàm lượng nước, tạp chất, áp suất và nhiệt độ. Một loại vật liệu có thể chịu được axit loãng ở nhiệt độ phòng có thể không chịu được trong dung dịch nóng hoặc đậm đặc.
Chất rắn và chất xúc tác: Các hạt bụi có thể làm mòn các chi tiết hoàn thiện, gây hư hỏng ghế ngồi và tích tụ trong các khoang thân máy. Các đường dẫn lưu chất toàn phần, lớp phủ cứng, quản lý khoang và mô-men xoắn phù hợp của bộ truyền động có thể giúp nâng cao độ tin cậy.
Đi xe đạp thường xuyên: Van tự động cần phải có bộ truyền động có kích thước phù hợp, ổ trục và phớt kín bền bỉ, các thử nghiệm về tuổi thọ chu kỳ phù hợp và cơ chế xử lý sự cố được xác định rõ ràng. Các chu trình khởi động, tắt máy và khẩn cấp phải được bao gồm.
Thuế đối với phương tiện phát thải thấp: Các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi có thể thoát ra qua lớp đệm thân, các mối nối và điểm kết nối. Cách bố trí lớp đệm, tải trọng động, độ nhẵn bề mặt, việc siết bu-lông và thử nghiệm phát thải cần được nêu rõ trong bản vẽ kỹ thuật.
Lựa chọn vật liệu van và đế van trong ngành hóa dầu
| Chất liệu hoặc Ghế | Những yếu tố cần xem xét thông thường | Kiểm tra lựa chọn |
|---|---|---|
| Thép cacbon | Các nhiệm vụ chung liên quan đến hydrocacbon, hơi nước và các dịch vụ công cộng | Hệ số dự phòng ăn mòn, giới hạn hoạt động ở nhiệt độ thấp và trong môi trường có khí axit |
| Thép hợp kim Cr-Mo | Hoạt động với hydro và hơi nước ở nhiệt độ cao | Phạm vi nhiệt độ, hàn, xử lý nhiệt và đánh giá hư hỏng do hydro |
| Thép không gỉ | Các dịch vụ liên quan đến hóa chất, dung môi và chất ăn mòn được lựa chọn | Chất lượng, mức độ phơi nhiễm clorua, nhiệt độ và tạp chất trong quá trình sản xuất |
| Hợp kim duplex hoặc hợp kim niken | Điều kiện ăn mòn nghiêm trọng hơn | Hóa học chính xác, gia công, hiện tượng điện hóa và yêu cầu kỹ thuật của dự án |
| Ghế mềm | Khả năng đóng kín hoàn toàn ở các nhiệt độ tương thích | Tính tương thích hóa học, áp suất, hiện tượng phồng, hiện tượng thẩm thấu và thiết kế chống cháy |
| Ghế kim loại | Nhiệt độ cao, các chất rắn có tính mài mòn và chu kỳ hoạt động khắc nghiệt | Cấp độ rò rỉ, lớp phủ cứng, hiện tượng kẹt cứng, mô-men xoắn và độ giãn nở nhiệt |
Những tiêu chuẩn nào là quan trọng đối với van trong ngành hóa dầu?
ASME B16.34 bao gồm các thông số áp suất-nhiệt độ, vật liệu, kích thước, thử nghiệm và ghi nhãn cho nhiều loại van công nghiệp. Các yêu cầu kỹ thuật của dự án cũng có thể tham chiếu đến các tiêu chuẩn API về van bi, van cổng, van nút và van một chiều, thử nghiệm áp suất, thử nghiệm chống cháy và chứng nhận kiểm soát phát thải rò rỉ.
Cái Trang tiêu chuẩn về thiết bị lọc dầu của Viện Dầu mỏ Hoa Kỳ liệt kê các tiêu chuẩn về van, bao gồm tiêu chuẩn API 641 về thử nghiệm loại phát thải rò rỉ đối với van xoay 1/4 vòng. Tiêu chuẩn này Hướng dẫn của Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ (EPA) về rò rỉ từ thiết bị xác định các van là một trong những bộ phận có thể gây ra phát thải ngoài ý muốn, từ đó hỗ trợ việc lựa chọn, kiểm tra và bảo dưỡng vật liệu đệm một cách cẩn thận.
Cần quy định thông số kỹ thuật cho van quá trình hóa dầu như thế nào?
- Xác định phương tiện: cung cấp thông tin về thành phần, nồng độ, tạp chất, chất rắn và trạng thái.
- Xác nhận các điều kiện: Áp suất và nhiệt độ định mức, vận hành, khởi động và trong điều kiện sự cố.
- Xác định hàm: cách ly, điều tiết lưu lượng, van một chiều, ngắt khẩn cấp, xả khí hoặc xả chất lỏng.
- Chọn loại công trình: loại van, đường kính trong, cấp áp suất, kiểu kết nối đầu van và thiết kế nắp van.
- Chỉ định vật liệu: thân xe, bộ ốp, ghế ngồi, trục lái, vật liệu đệm, gioăng và các bu-lông.
- Các yêu cầu an toàn của nhà nước: các yêu cầu về an toàn phòng cháy, chống tĩnh điện, phát thải không kiểm soát và vận hành trong môi trường khí axit.
- Định nghĩa “kích hoạt”: thủ công, điện, khí nén hoặc thủy lực, bao gồm cả vị trí an toàn khi hỏng hóc và thời gian đóng.
- Tài liệu về danh sách: giấy chứng nhận vật liệu, báo cáo thử nghiệm, kế hoạch kiểm tra và các giấy phép cần thiết.
Thông tin cần thiết để lập báo giá van
- Loại van, kích thước danh nghĩa, cấp áp suất và kiểu kết nối
- Chất lỏng quá trình, thành phần, nồng độ và hàm lượng chất rắn
- Áp suất và nhiệt độ thiết kế và vận hành
- Các vật liệu cần thiết cho thân xe, bộ ốp, ghế, vật liệu đệm và vật liệu bắt vít
- Lưu lượng, độ sụt áp hoặc hệ số Cv trong các ứng dụng điều khiển
- Loại bộ truyền động, nguồn điện, tín hiệu điều khiển và hành động khi xảy ra sự cố
- Các tiêu chuẩn áp dụng về thiết kế, thử nghiệm, an toàn phòng cháy và khí thải
Câu hỏi thường gặp về van công nghệ hóa dầu
Van nào là phù hợp nhất để cách ly hydrocacbon?
Van bi và van cổng là những lựa chọn phổ biến. Van bi cho phép vận hành nhanh chóng và đóng kín hoàn toàn, trong khi van cổng đảm bảo đường dẫn dòng chảy thẳng. Áp suất, nhiệt độ, các yêu cầu về an toàn phòng cháy, chất rắn và tần suất chu kỳ vận hành là những yếu tố quyết định thiết kế cuối cùng.
Khi nào thì cần sử dụng van có đế kim loại?
Có thể cần sử dụng van có đệm kim loại khi nhiệt độ, các hạt mài mòn hoặc chu kỳ hoạt động khắc nghiệt vượt quá giới hạn cho phép của van có đệm mềm. Cần đánh giá cấp độ rò rỉ, lớp phủ hoặc lớp phủ cứng, mô-men xoắn vận hành và độ giãn nở nhiệt.
Tại sao các quy định về phát thải không chủ ý lại quan trọng?
Vật liệu lót thân van và các mối nối thân van có thể giải phóng hydrocacbon dễ bay hơi hoặc các loại khí độc hại. Hệ thống vật liệu lót thân van có mức phát thải thấp, bề mặt được xử lý theo tiêu chuẩn, hệ thống bu-lông phù hợp và các thử nghiệm đánh giá chất lượng giúp giảm thiểu rò rỉ.
Mục đích của van có lớp vỏ bảo vệ là gì?
Một lớp vỏ bao quanh thân van để lưu thông hơi nước hoặc chất truyền nhiệt khác nhằm giúp duy trì nhiệt độ quá trình. Áp suất của lớp vỏ, các kết nối, hệ thống xả nước và độ giãn nở nhiệt phải được nêu rõ trong bản vẽ kỹ thuật.
WDL Valve cần những dữ liệu nào để lựa chọn?
Vui lòng cung cấp thông tin về thành phần chất lỏng, áp suất, nhiệt độ, kích thước, loại, chức năng van, vật liệu, đế van, cơ chế truyền động, yêu cầu về rò rỉ và các tiêu chuẩn áp dụng.
Thảo luận về ứng dụng van trong ngành hóa dầu của quý vị
WDL Valve có thể đánh giá môi trường làm việc, nguy cơ ăn mòn, áp suất, nhiệt độ và các yêu cầu về khí thải của quý khách để đề xuất loại van, vật liệu, bộ phận bên trong, đế van và bộ truyền động phù hợp.
