Một van bị trục trặc trong hệ thống đường ống dẫn khí công nghiệp có thể gây ra những rủi ro an toàn đáng kể. Van bi khí, là các thành phần quan trọng kiểm soát dòng khí dễ cháy, phải ưu tiên an toàn và độ tin cậy. Không giống như van bi tiêu chuẩn, van bi khí công nghiệp thường yêu cầu thử nghiệm và chứng nhận nghiêm ngặt bởi Hiệp hội Tiêu chuẩn Canada (CSA) để đảm bảo hoạt động an toàn trong nhiều điều kiện khác nhau. Bài viết này khám phá việc lựa chọn, ứng dụng và các yêu cầu chứng nhận CSA cho van bi khí công nghiệp, cung cấp hướng dẫn chuyên môn để tăng cường an toàn đường ống.
Van bi khí là van xoay một phần tư vòng được thiết kế đặc biệt để kiểm soát dòng chất lỏng trong đường ống dẫn khí. So với van bi thông thường, chúng mang lại hiệu suất bịt kín vượt trội và đặc tính đóng ngắt. Các van này được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống đường ống vận chuyển chất lỏng dễ cháy như khí tự nhiên, khí dầu mỏ hóa lỏng (LPG), hydrocacbon và hơi hóa chất. Ngoài ra, chúng đóng vai trò là các thành phần lý tưởng cho nồi hơi, lò nung, máy nước nóng bằng khí và hệ thống sưởi ấm thương mại hoặc dân dụng.
Trong các ứng dụng yêu cầu kiểm soát dòng chất lỏng chính xác, van bi khí thường hoạt động ở nhiệt độ và áp suất cao. Với bản chất dễ cháy của môi chất làm việc, việc ngăn ngừa rò rỉ là tối quan trọng. Van bi khí có ghế kim loại hoặc ghế polytetrafluoroethylene (PTFE) ngăn chặn rò rỉ hiệu quả, đảm bảo hoạt động an toàn.
Trong các ứng dụng công nghiệp, van bi khí mang lại một số lợi thế chính:
Trước khi được sử dụng trong đường ống dẫn chất lỏng dễ cháy, van bi khí phải có chứng nhận CSA. CSA đánh giá van dựa trên các khu vực ứng dụng và yêu cầu của khu vực. Được công nhận bởi nhiều cơ quan quản lý của Hoa Kỳ, bao gồm Cục Quản lý An toàn và Sức khỏe Nghề nghiệp (OSHA) và Viện Tiêu chuẩn Quốc gia Hoa Kỳ (ANSI), các van được chứng nhận CSA được phê duyệt để sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp của Hoa Kỳ.
Theo xếp hạng CSA, van bi khí cho các ứng dụng chất lỏng ngoài trời ở Hoa Kỳ được xếp hạng BRS125G, trong khi ở Canada, chúng được xếp hạng CAN 3.16. Đối với các ứng dụng trong nhà, các xếp hạng giống hệt nhau ở cả hai quốc gia. Van có xếp hạng ½ PSI và 5G chỉ dành riêng cho các ứng dụng khí trong nhà. Xếp hạng ½ PSI cho biết việc lắp đặt van trên thiết bị, trong khi van được xếp hạng 5G được sử dụng trong hệ thống đường ống dân dụng. Hệ thống khí trong nhà hoạt động ở áp suất thấp hơn so với đường ống ngoài trời.
Tiêu chuẩn CSA 3.16-15 áp dụng cho tất cả các van ngắt khí vận hành bằng tay gạt. Đây là van bi khí kim loại vận hành bằng tay với các đầu mặt bích, ren hoặc hàn. Chúng hoạt động trong phạm vi nhiệt độ từ -1048°F (-600°C) đến 3272°F (1800°C), với giới hạn áp suất tối đa là 125 PSI. Các van này phù hợp với khí tự nhiên, LPG và khí sản xuất.
Trong các nhà máy xử lý nước thải, van đáp ứng xếp hạng CSA 3.16-15 có thể được sử dụng cho khí mê-tan. Tuy nhiên, chúng có thể bị ảnh hưởng bất lợi bởi sự tích tụ chất gây ô nhiễm xung quanh thân van. Van bi khí không thích hợp cho các hệ thống đường ống có chứa dấu vết hydro sulfua (khí axit).
Để tăng cường hiệu quả dòng chảy của chất lỏng, việc theo dõi và kiểm soát áp suất chất lỏng là điều cần thiết. Van bi khí được trang bị các cổng đo áp suất cho mục đích này. Người vận hành có thể sử dụng các đồng hồ đo này để theo dõi áp suất đường ống và tiến hành kiểm tra áp suất. Đồng hồ đo áp suất cố định trên van đảm bảo kiểm soát áp suất chính xác, góp phần vào sự an toàn và tính nhất quán của các ứng dụng khí.
Các cổng áp suất tiêu chuẩn trên van bi khí có ren trong ⅛" hoặc ren ống cái (FPT). Các cổng này bao gồm các nút ren ống đực ⅛" mà, khi được siết chặt, sẽ ngăn chặn rò rỉ.
Một số nhà sản xuất sử dụng tay cầm màu vàng để dễ nhận biết. Mặc dù không phải là một chỉ báo trực quan tiêu chuẩn, nhưng điều này giúp người mua nhanh chóng xác định các van được phê duyệt cho dịch vụ khí dễ cháy. Tuy nhiên, các chỉ báo trực quan một mình không nên quyết định việc lựa chọn. Người mua phải xác minh rằng các yêu cầu về đường ống phù hợp với các phê duyệt và xếp hạng của CSA.
Van bi khí được sử dụng trong các ứng dụng có phạm vi nhiệt độ và áp suất khác nhau. Để đảm bảo hoạt động an toàn, chúng trải qua quá trình thử nghiệm khí nén nghiêm ngặt để đánh giá hiệu quả trong các điều kiện khác nhau. Theo tiêu chuẩn CSA, van bi khí phải chịu được áp suất gấp 1,5 lần áp suất định mức của chúng. Van có chứng nhận CAN 3.16 được thiết kế cho các mức áp suất cao hơn và đôi khi có thể được miễn thử nghiệm áp suất.
Dưới đây là các xếp hạng CSA phổ biến và áp suất thử nghiệm tương ứng (tính bằng PSIG):
Mỗi van bi khí mang một xếp hạng chứng nhận CSA cụ thể. Tuy nhiên, các van có cùng xếp hạng CSA có thể có dung sai áp suất và nhiệt độ khác nhau. Van được sử dụng trong các quy trình công nghiệp khắc nghiệt có thể yêu cầu sửa đổi và thử nghiệm bổ sung để đáp ứng các yêu cầu tối thiểu của CSA.
Van bi khí có nhiều kiểu dáng khác nhau, được điều chỉnh theo ứng dụng của chúng. Hệ thống đường ống cho khí tự nhiên, cung cấp khí sạch hoặc khí nén thường sử dụng van bi hàn hoàn toàn. Các van này nhỏ gọn, dễ cách nhiệt, cung cấp khả năng bịt kín hai chiều và được thiết kế để vận hành không cần bảo trì. Được chế tạo từ vật liệu có độ bền cao, chúng có phớt PTFE và vòng chữ O chịu tải bằng lò xo để bịt kín tối đa.
Trong các quy trình yêu cầu vị trí mở hoàn toàn hoặc đóng hoàn toàn, van bi đầu mặt bích hoặc hàn được sử dụng. Chúng thường được lắp đặt tại các giao lộ đường ống sưởi hoặc trạm trao đổi nhiệt.
Khi chọn van bi khí, hãy xem xét môi trường lắp đặt (trong nhà hoặc ngoài trời) và chọn kích thước phù hợp để đáp ứng các yêu cầu của quy trình.
Đối với bất kỳ ứng dụng công nghiệp nào, hãy xác định các yêu cầu về hiệu suất của hệ thống, bao gồm tốc độ dòng chảy, áp suất và phạm vi nhiệt độ. Đánh giá các đặc tính hóa học của môi chất làm việc. Hệ thống đường ống có dấu vết khí axit nên sử dụng van có ghế PTFE, vì chúng trơ về mặt hóa học, trong khi van có ghế kim loại có thể bị ăn mòn trong các điều kiện tương tự.
Van bi khí cho các đường ống quan trọng phải yêu cầu bảo trì tối thiểu. Môi trường mài mòn và chất gây ô nhiễm trong đường ống phải được giảm thiểu để ngăn ngừa hư hỏng van sớm.
Van bi khí cung cấp một giải pháp hiệu quả về chi phí và thiết thực cho các dịch vụ khí dễ cháy trong nhiều ứng dụng công nghiệp khác nhau. Việc sử dụng chúng được hướng dẫn bởi các xếp hạng và chứng nhận của CSA, đảm bảo hoạt động an toàn trong các điều kiện quy trình khác nhau.
Một van bị trục trặc trong hệ thống đường ống dẫn khí công nghiệp có thể gây ra những rủi ro an toàn đáng kể. Van bi khí, là các thành phần quan trọng kiểm soát dòng khí dễ cháy, phải ưu tiên an toàn và độ tin cậy. Không giống như van bi tiêu chuẩn, van bi khí công nghiệp thường yêu cầu thử nghiệm và chứng nhận nghiêm ngặt bởi Hiệp hội Tiêu chuẩn Canada (CSA) để đảm bảo hoạt động an toàn trong nhiều điều kiện khác nhau. Bài viết này khám phá việc lựa chọn, ứng dụng và các yêu cầu chứng nhận CSA cho van bi khí công nghiệp, cung cấp hướng dẫn chuyên môn để tăng cường an toàn đường ống.
Van bi khí là van xoay một phần tư vòng được thiết kế đặc biệt để kiểm soát dòng chất lỏng trong đường ống dẫn khí. So với van bi thông thường, chúng mang lại hiệu suất bịt kín vượt trội và đặc tính đóng ngắt. Các van này được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống đường ống vận chuyển chất lỏng dễ cháy như khí tự nhiên, khí dầu mỏ hóa lỏng (LPG), hydrocacbon và hơi hóa chất. Ngoài ra, chúng đóng vai trò là các thành phần lý tưởng cho nồi hơi, lò nung, máy nước nóng bằng khí và hệ thống sưởi ấm thương mại hoặc dân dụng.
Trong các ứng dụng yêu cầu kiểm soát dòng chất lỏng chính xác, van bi khí thường hoạt động ở nhiệt độ và áp suất cao. Với bản chất dễ cháy của môi chất làm việc, việc ngăn ngừa rò rỉ là tối quan trọng. Van bi khí có ghế kim loại hoặc ghế polytetrafluoroethylene (PTFE) ngăn chặn rò rỉ hiệu quả, đảm bảo hoạt động an toàn.
Trong các ứng dụng công nghiệp, van bi khí mang lại một số lợi thế chính:
Trước khi được sử dụng trong đường ống dẫn chất lỏng dễ cháy, van bi khí phải có chứng nhận CSA. CSA đánh giá van dựa trên các khu vực ứng dụng và yêu cầu của khu vực. Được công nhận bởi nhiều cơ quan quản lý của Hoa Kỳ, bao gồm Cục Quản lý An toàn và Sức khỏe Nghề nghiệp (OSHA) và Viện Tiêu chuẩn Quốc gia Hoa Kỳ (ANSI), các van được chứng nhận CSA được phê duyệt để sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp của Hoa Kỳ.
Theo xếp hạng CSA, van bi khí cho các ứng dụng chất lỏng ngoài trời ở Hoa Kỳ được xếp hạng BRS125G, trong khi ở Canada, chúng được xếp hạng CAN 3.16. Đối với các ứng dụng trong nhà, các xếp hạng giống hệt nhau ở cả hai quốc gia. Van có xếp hạng ½ PSI và 5G chỉ dành riêng cho các ứng dụng khí trong nhà. Xếp hạng ½ PSI cho biết việc lắp đặt van trên thiết bị, trong khi van được xếp hạng 5G được sử dụng trong hệ thống đường ống dân dụng. Hệ thống khí trong nhà hoạt động ở áp suất thấp hơn so với đường ống ngoài trời.
Tiêu chuẩn CSA 3.16-15 áp dụng cho tất cả các van ngắt khí vận hành bằng tay gạt. Đây là van bi khí kim loại vận hành bằng tay với các đầu mặt bích, ren hoặc hàn. Chúng hoạt động trong phạm vi nhiệt độ từ -1048°F (-600°C) đến 3272°F (1800°C), với giới hạn áp suất tối đa là 125 PSI. Các van này phù hợp với khí tự nhiên, LPG và khí sản xuất.
Trong các nhà máy xử lý nước thải, van đáp ứng xếp hạng CSA 3.16-15 có thể được sử dụng cho khí mê-tan. Tuy nhiên, chúng có thể bị ảnh hưởng bất lợi bởi sự tích tụ chất gây ô nhiễm xung quanh thân van. Van bi khí không thích hợp cho các hệ thống đường ống có chứa dấu vết hydro sulfua (khí axit).
Để tăng cường hiệu quả dòng chảy của chất lỏng, việc theo dõi và kiểm soát áp suất chất lỏng là điều cần thiết. Van bi khí được trang bị các cổng đo áp suất cho mục đích này. Người vận hành có thể sử dụng các đồng hồ đo này để theo dõi áp suất đường ống và tiến hành kiểm tra áp suất. Đồng hồ đo áp suất cố định trên van đảm bảo kiểm soát áp suất chính xác, góp phần vào sự an toàn và tính nhất quán của các ứng dụng khí.
Các cổng áp suất tiêu chuẩn trên van bi khí có ren trong ⅛" hoặc ren ống cái (FPT). Các cổng này bao gồm các nút ren ống đực ⅛" mà, khi được siết chặt, sẽ ngăn chặn rò rỉ.
Một số nhà sản xuất sử dụng tay cầm màu vàng để dễ nhận biết. Mặc dù không phải là một chỉ báo trực quan tiêu chuẩn, nhưng điều này giúp người mua nhanh chóng xác định các van được phê duyệt cho dịch vụ khí dễ cháy. Tuy nhiên, các chỉ báo trực quan một mình không nên quyết định việc lựa chọn. Người mua phải xác minh rằng các yêu cầu về đường ống phù hợp với các phê duyệt và xếp hạng của CSA.
Van bi khí được sử dụng trong các ứng dụng có phạm vi nhiệt độ và áp suất khác nhau. Để đảm bảo hoạt động an toàn, chúng trải qua quá trình thử nghiệm khí nén nghiêm ngặt để đánh giá hiệu quả trong các điều kiện khác nhau. Theo tiêu chuẩn CSA, van bi khí phải chịu được áp suất gấp 1,5 lần áp suất định mức của chúng. Van có chứng nhận CAN 3.16 được thiết kế cho các mức áp suất cao hơn và đôi khi có thể được miễn thử nghiệm áp suất.
Dưới đây là các xếp hạng CSA phổ biến và áp suất thử nghiệm tương ứng (tính bằng PSIG):
Mỗi van bi khí mang một xếp hạng chứng nhận CSA cụ thể. Tuy nhiên, các van có cùng xếp hạng CSA có thể có dung sai áp suất và nhiệt độ khác nhau. Van được sử dụng trong các quy trình công nghiệp khắc nghiệt có thể yêu cầu sửa đổi và thử nghiệm bổ sung để đáp ứng các yêu cầu tối thiểu của CSA.
Van bi khí có nhiều kiểu dáng khác nhau, được điều chỉnh theo ứng dụng của chúng. Hệ thống đường ống cho khí tự nhiên, cung cấp khí sạch hoặc khí nén thường sử dụng van bi hàn hoàn toàn. Các van này nhỏ gọn, dễ cách nhiệt, cung cấp khả năng bịt kín hai chiều và được thiết kế để vận hành không cần bảo trì. Được chế tạo từ vật liệu có độ bền cao, chúng có phớt PTFE và vòng chữ O chịu tải bằng lò xo để bịt kín tối đa.
Trong các quy trình yêu cầu vị trí mở hoàn toàn hoặc đóng hoàn toàn, van bi đầu mặt bích hoặc hàn được sử dụng. Chúng thường được lắp đặt tại các giao lộ đường ống sưởi hoặc trạm trao đổi nhiệt.
Khi chọn van bi khí, hãy xem xét môi trường lắp đặt (trong nhà hoặc ngoài trời) và chọn kích thước phù hợp để đáp ứng các yêu cầu của quy trình.
Đối với bất kỳ ứng dụng công nghiệp nào, hãy xác định các yêu cầu về hiệu suất của hệ thống, bao gồm tốc độ dòng chảy, áp suất và phạm vi nhiệt độ. Đánh giá các đặc tính hóa học của môi chất làm việc. Hệ thống đường ống có dấu vết khí axit nên sử dụng van có ghế PTFE, vì chúng trơ về mặt hóa học, trong khi van có ghế kim loại có thể bị ăn mòn trong các điều kiện tương tự.
Van bi khí cho các đường ống quan trọng phải yêu cầu bảo trì tối thiểu. Môi trường mài mòn và chất gây ô nhiễm trong đường ống phải được giảm thiểu để ngăn ngừa hư hỏng van sớm.
Van bi khí cung cấp một giải pháp hiệu quả về chi phí và thiết thực cho các dịch vụ khí dễ cháy trong nhiều ứng dụng công nghiệp khác nhau. Việc sử dụng chúng được hướng dẫn bởi các xếp hạng và chứng nhận của CSA, đảm bảo hoạt động an toàn trong các điều kiện quy trình khác nhau.
