Lắp đặt van một chiều xoay: Hướng dẫn từng bước để có hiệu suất đáng tin cậy

Van một chiều xoay là gì và nó hoạt động như thế nào

Van một chiều xoay là van một chiều sử dụng đĩa có bản lề - thường được gọi là van chặn - để cho phép chất lỏng chảy theo một hướng và tự động chặn dòng chảy ngược. Khi áp suất đẩy chất lỏng qua van, đĩa sẽ mở ra. Khi dòng chảy dừng hoặc đảo chiều, đĩa sẽ quay trở lại chỗ ngồi dưới tác dụng của trọng lực và áp suất ngược, làm kín đường ống.

Không giống như van một chiều dạng lò xo hoặc bi, loại xoay phụ thuộc vào động lượng của đĩa chứ không phải lực lò xo. Điều này làm cho nó đặc biệt thích hợp cho ứng dụng dòng chảy tốc độ thấp, khối lượng lớn chẳng hạn như đường ống cấp nước, đường xả của máy bơm và hệ thống phòng cháy chữa cháy. Sự đơn giản của cơ chế cũng có nghĩa là giảm áp suất thấp hơn so với hầu hết các thiết kế van một chiều khác.

Các vật liệu phổ biến bao gồm sắt dẻo, thép đúc và thép không gỉ. Van kiểm tra sắt dễ uốn được sử dụng rộng rãi nhất trong các ứng dụng cấp thoát nước do sự kết hợp giữa độ bền, khả năng chống ăn mòn và hiệu quả chi phí. Đối với môi trường có hóa chất mạnh hoặc nhiệt độ cao, van kiểm tra thép đúc cung cấp xếp hạng áp suất và nhiệt độ vượt trội.

Danh sách kiểm tra trước khi cài đặt

Việc chuẩn bị thích hợp trước khi lắp đặt sẽ ngăn ngừa phần lớn các lỗi về hiệu suất. Trước khi đưa van một chiều xoay vào sử dụng, hãy xác minh từng điều sau:

Xác nhận thông số kỹ thuật của van Phù hợp với ứng dụng

Kiểm tra xem loại áp suất của van (xếp hạng PN hoặc loại ANSI), đường kính danh nghĩa (DN) và loại kết nối cuối có phù hợp với yêu cầu đường ống của bạn hay không. Bảng dưới đây tóm tắt các kết hợp đánh giá phổ biến được sử dụng trong hệ thống nước và công nghiệp:

Kiểm tra van trước khi lắp đặt

• Tháo tất cả các nút vận chuyển, nắp bảo vệ và vật liệu đóng gói khỏi thân van và mặt bích.
• Kiểm tra trực quan đĩa, chốt bản lề và vòng đệm xem có bất kỳ khuyết tật đúc, vết nứt hoặc hư hỏng khi vận chuyển nào không.
• Vận hành đĩa theo cách thủ công (nếu có thể truy cập) để xác nhận rằng đĩa xoay tự do mà không bị ràng buộc.
• Xác nhận rằng bề mặt bịt kín (mặt đĩa và đế) sạch sẽ và không có mảnh vụn.

Chuẩn bị đường ống

• Rửa sạch đường ống thượng nguồn để loại bỏ xỉ hàn, cặn và mảnh vụn trước khi lắp đặt van.
• Xác minh rằng các mặt bích giao phối song song, thẳng hàng và ở khoảng cách mặt đối mặt chính xác.
• Chọn các miếng đệm tương thích - điển hình là các miếng đệm phẳng bằng cao su cho van mặt bích PN16 trong dịch vụ nước.

Hướng dẫn lắp đặt van kiểm tra xoay từng bước

Bước 1 - Xác định hướng dòng chảy chính xác

Đây là bước quan trọng nhất. Van một chiều xoay được lắp ngược sẽ chặn hoàn toàn dòng chảy. Luôn xác định vị trí mũi tên hướng dòng chảy được đúc hoặc đóng dấu trên thân van và xác nhận nó phù hợp với hướng dòng dự định trong đường ống của bạn trước khi tiếp tục.

Nếu mũi tên không rõ ràng, bạn có thể xác định hướng dòng chảy bằng cách mở nắp van (nếu có thể tiếp cận) và lưu ý hướng của bản lề - đĩa sẽ mở theo hướng dòng chảy về phía trước, với bản lề ở trên cùng của đĩa.

Bước 2 - Xác định hướng lắp đặt chính xác

Van một chiều xoay được thiết kế chủ yếu cho lắp đặt ống ngang , với chốt bản lề ở vị trí nằm ngang và đĩa treo theo chiều dọc. Định hướng này đảm bảo trọng lực hỗ trợ đóng cửa khi dòng chảy dừng lại.

Có thể lắp đặt theo chiều dọc - nhưng chỉ khi hướng dòng chảy hướng lên trên. Trong cấu hình dòng chảy xuống thẳng đứng, đĩa sẽ không đóng lại một cách đáng tin cậy dưới tác dụng của trọng lực và không nên sử dụng van. Nếu cần bảo vệ dòng chảy xuống theo chiều dọc, van một chiều nâng hoặc van một chiều lò xo là lựa chọn thích hợp hơn.

Bước 3 - Định vị và đỡ van

Đối với van DN200 và lớn hơn, hãy sử dụng hệ thống treo thích hợp để định vị van giữa các mặt bích - không để toàn bộ trọng lượng của van đè lên các bu lông mặt bích. Lắp đặt các giá đỡ tạm thời hoặc móc treo van khi cần thiết. Xác nhận đường tâm của van đồng trục với đường ống trước khi siết chặt bất kỳ ốc vít nào.

Bước 4 - Lắp miếng đệm và lắp bu lông mặt bích

Đặt một miếng đệm lên mỗi mặt bích, đảm bảo nó nằm ở giữa và không chồng lên lỗ khoan. Chèn chặt tất cả các bu lông mặt bích trước khi áp dụng bất kỳ mô-men xoắn nào. Sử dụng đúng loại bu lông được chỉ định cho loại áp suất - đối với van mặt bích PN16, đinh tán bằng thép cacbon loại 4,6 hoặc 8,8 là tiêu chuẩn.

Bước 5 - Siết chặt các bu lông mặt bích theo hình chữ thập

Siết chặt các bu lông dần dần theo hình chữ thập (ngôi sao) trong ít nhất ba lần để đảm bảo độ nén đều của miếng đệm và ngăn ngừa biến dạng mặt bích. Giá trị mômen xoắn cuối cùng phụ thuộc vào kích thước bu lông và loại đệm - tham khảo bản vẽ lắp đặt của nhà sản xuất để biết các giá trị cụ thể. Là một tài liệu tham khảo chung:

• Bu lông M16: 60 – 80 Nm
• Bu lông M20: 120 – 160 Nm
• Bu lông M24: 200 – 260 Nm

Không vượt quá mô-men xoắn tối đa được khuyến nghị, vì việc siết quá chặt có thể làm hỏng miếng đệm và làm biến dạng thân van.

Bước 6 - Xóa hỗ trợ tạm thời và kiểm tra khoảng trống

Sau khi van được bắt vít hoàn toàn, hãy tháo mọi giá đỡ lắp đặt tạm thời. Xác nhận có đủ khoảng trống phía trên thân van để tháo nắp ca-pô trong quá trình bảo trì sau này. Đối với van một chiều dạng xoay có đòn bẩy và trọng lượng bên ngoài (được sử dụng để hỗ trợ tốc độ đóng), hãy kiểm tra xem đòn bẩy có di chuyển tự do mà không tiếp xúc với đường ống hoặc kết cấu liền kề hay không.

Những lỗi cài đặt phổ biến cần tránh

Ngay cả những kỹ thuật viên giàu kinh nghiệm cũng gặp phải lỗi lắp đặt dẫn đến hỏng van sớm hoặc hư hỏng hệ thống. Những lỗi sau đây gây ra phần lớn các sự cố van một chiều được báo cáo tại hiện trường:

Cài đặt quá gần với nhiễu loạn thượng nguồn

Khuỷu tay, bộ giảm tốc, máy bơm và van cổng mở một phần tạo ra dòng chảy hỗn loạn khiến đĩa van một chiều rung lên - mở và đóng sầm liên tục. Điều này làm tăng tốc độ mài mòn của chốt bản lề và mặt tựa, đồng thời tạo ra búa nước. Duy trì chiều dài ống thẳng tối thiểu bằng 5 lần đường kính ống danh nghĩa ở thượng lưu của van kiểm tra bất cứ khi nào có thể.

Định hướng không chính xác trên ống dọc

Việc lắp đặt van một chiều xoay trên đường dòng chảy xuống thẳng đứng là một lỗi rất phổ biến. Ở vị trí này, đĩa vẫn mở dưới trọng lực bất kể dòng chảy, không cung cấp bất kỳ biện pháp bảo vệ dòng chảy ngược nào. Luôn sử dụng loại van được xếp hạng cụ thể cho hướng lắp đặt dự kiến.

Bỏ qua việc xả đường ống

Xỉ hàn, cặn đường ống và mảnh vụn xây dựng là những nguyên nhân hàng đầu gây hư hỏng mặt tựa trong các hệ thống mới được vận hành. Ngay cả một mảnh vụn nhỏ mắc vào giữa đĩa và mặt ngồi cũng sẽ ngăn cản việc đóng kín hoàn toàn và dẫn đến rò rỉ liên tục. Luôn xả sạch đường ống thượng nguồn trước khi lắp đặt van hoặc lắp bộ lọc tạm thời ngược dòng trong quá trình vận hành thử.

Sử dụng miếng đệm không khớp hoặc bị hỏng

Tái sử dụng gioăng cũ hoặc sử dụng gioăng không đúng chất liệu hoặc độ dày là nguyên nhân phổ biến gây rò rỉ mặt bích. Luôn sử dụng các miếng đệm mới được định mức phù hợp với áp suất vận hành, nhiệt độ và môi trường chất lỏng. Đối với dịch vụ cung cấp nước uống được, hãy sử dụng miếng đệm EPDM tuân thủ các tiêu chuẩn nước uống hiện hành.

Bỏ qua yêu cầu vận tốc dòng chảy tối thiểu

Van một chiều xoay yêu cầu tốc độ dòng chảy tối thiểu để giữ cho đĩa mở hoàn toàn. Nếu vận tốc hoạt động quá thấp, đĩa sẽ đóng một phần và rung lắc liên tục. Theo nguyên tắc chung, vận tốc tối thiểu để giữ van một chiều xoay mở hoàn toàn là xấp xỉ 0,9 đến 1,2 m/s cho dịch vụ nước. Đối với các ứng dụng có điều kiện dòng chảy thấp thường xuyên, thay vào đó hãy xem xét van một chiều được hỗ trợ bằng lò xo hoặc tấm kép.

Kiểm tra và vận hành sau lắp đặt

Sau khi hoàn tất quá trình lắp đặt vật lý, quy trình vận hành có cấu trúc sẽ xác nhận van được bịt kín chính xác và đường ống đã sẵn sàng hoạt động.

Kiểm tra áp suất thủy tĩnh

Tiến hành kiểm tra vỏ thủy tĩnh ở mức 1,5 lần áp suất làm việc định mức trong tối thiểu 30 phút. Kiểm tra tất cả các khớp bắt vít và thân van xem có rò rỉ không. Sau đó, thực hiện kiểm tra rò rỉ mặt tựa bằng cách tạo áp suất ở phía sau đến áp suất làm việc định mức - phía trước sẽ không có hiện tượng tăng áp suất nếu đĩa được bịt kín chính xác.

Kiểm tra dòng chức năng

Sau khi hệ thống được tạo áp suất bằng chất lỏng vận hành, hãy khởi động máy bơm ngược dòng hoặc mở van cấp từ từ. Xác nhận rằng dòng chảy tự do đi qua van một chiều và không có tiếng ồn bất thường (lạch cạch, búa đập) trong quá trình vận hành ở trạng thái ổn định. Sau đó, tắt máy bơm và lắng nghe bất kỳ dấu hiệu nào của dòng chảy ngược - van một chiều xoay hoạt động chính xác sẽ đóng sạch sẽ với mức tối thiểu búa nước.

Mô-men xoắn lại bu-lông sau khi điều áp ban đầu

Các miếng đệm nén nhẹ khi áp suất hệ thống ban đầu được áp dụng. Sau chu kỳ điều áp đầu tiên, vặn lại mô-men xoắn tất cả các bu lông mặt bích về giá trị đã chỉ định trong khi hệ thống được giảm áp. Bước này thường bị bỏ qua nhưng rất quan trọng để duy trì tính toàn vẹn của khớp lâu dài.

Mẹo bảo trì để kéo dài tuổi thọ dịch vụ

Van một chiều xoay phần lớn không cần bảo trì trong quá trình hoạt động bình thường, nhưng việc kiểm tra định kỳ sẽ ngăn ngừa những hỏng hóc không mong muốn. Các thực hành sau đây kéo dài đáng kể thời gian sử dụng:

• Kiểm tra hàng năm: Tháo nắp ca-pô và kiểm tra đĩa, chốt bản lề và chỗ ngồi xem có bị mòn, xói mòn hoặc ăn mòn không. Thay thế bất kỳ vòng đệm đệm đàn hồi nào bị mòn trước khi chúng gây rò rỉ.
• Bôi trơn chốt bản lề: Đối với các van có chốt bản lề có thể tiếp cận được, hãy bôi mỡ loại thực phẩm hoặc loại mỡ tương thích với hệ thống hàng năm để tránh bị kẹt — đặc biệt quan trọng đối với các van hoạt động không thường xuyên.
• Giám sát búa nước: Búa nước liên tục xuất hiện sau khi tắt bơm cho thấy đĩa đóng quá chậm. Bộ đòn bẩy và trọng lượng bên ngoài có sẵn cho hầu hết các van một chiều xoay và có thể được thêm vào để hỗ trợ và tăng tốc độ đóng đĩa.
• Kiểm tra bu lông mặt bích: Trong các hệ thống có chu kỳ cao hoặc dễ bị rung, hãy kiểm tra mô-men xoắn của bu-lông mặt bích 12 tháng một lần và điều chỉnh lại mô-men xoắn nếu cần.
• Thay thế thay vì sửa chữa các van bị mòn nhiều: Khi vòng tựa hoặc mặt đĩa bị mòn đáng kể, việc thay thế toàn bộ van thường tiết kiệm chi phí hơn so với gia công mặt tựa, đặc biệt đối với loại PN16. van kiểm tra sắt dễ uốn trong quy mô dịch vụ nước tiêu chuẩn.

Đối với các hệ thống mà thời gian ngừng hoạt động là rất quan trọng, việc dự trữ sẵn một van dự phòng cho mỗi kích thước đã lắp đặt sẽ giúp loại bỏ tình trạng ngừng hoạt động kéo dài do hỏng van không mong muốn. Đối với các phương tiện ăn mòn, làm sạch bằng axit hoặc các ứng dụng có độ tinh khiết cao, hãy xem lại van kiểm tra bằng thép không gỉ phạm vi cho các tùy chọn vật liệu phù hợp hơn với các điều kiện đó.