1. Tổng quan
Van cửa là van chuyển động tuyến tính kiểm soát dòng chảy bằng cách nâng hoặc hạ cửa. Các tính năng chính bao gồm:
- Thiết kế toàn lỗ (đường dẫn dòng chảy không bị cản trở, giảm áp suất tối thiểu)
- Niêm phong hai chiều (có thể chặn dòng chảy từ cả hai hướng)
- Khả năng chịu áp suất cao (van thép rèn lên đến PN420/Class 2500)
- Khả năng ứng dụng rộng rãi (từ nhiệt độ cực thấp -196℃ đến nhiệt độ cao 550℃)
2. Các thành phần chính
| Thành phần | Sự miêu tả |
| Thân hình | Đúc (WCB/CF8) hoặc rèn (A105/F22); kết nối: bích/hàn đối đầu/ren |
| Cổng | Thiết kế hình nêm/song song; vật liệu: SS (304/316), thép hợp kim (410), Monel |
| Ghế | Gioăng cứng Stellite hoặc Gioăng mềm PTFE |
| Thân cây | Thân nâng/không nâng; vật liệu 17-4PH; đệm graphite với lò xo SS |
| Cơ chế niêm phong | Tự niêm phong/niêm phong cưỡng bức; ống thổi kín cho các ứng dụng áp suất cao |
| Sự truyền động | Tay quay/vận hành bằng bánh răng/điện/khí nén (tuân thủ tiêu chuẩn ISO 5211) |
3. Các loại
(1) Theo thiết kế cổng
- Van cổng nêm
- Cổng đơn: Dành cho nhiệt độ/áp suất tiêu chuẩn
- Cổng đôi: Tự động bù mài mòn khi nhiệt độ/áp suất cao
- Cổng mềm: Ngăn ngừa biến dạng nhiệt
- Van cổng trượt song song
- Cổng kép + lò xo tải, lý tưởng cho hệ thống hơi nước
- Cổng dao: Được thiết kế cho bùn/bùn
(2) Bằng chuyển động của thân cây
- Thân nâng: Thân di chuyển theo chiều dọc (chỉ báo vị trí trực quan)
- Thân không nâng: Thân chỉ xoay (tiết kiệm không gian)
(3) Các loại đặc biệt
- Van cổng tấm: Dùng cho đường ống (API 6D)
- Van cổng Cryogenic: xử lý -196℃ (ứng dụng LNG)
- Van cổng nhà máy điện: Thép Cr-Mo (P91/P92), chịu nhiệt độ/áp suất cao
4. Thông số kỹ thuật
| Tham số | Phạm vi | Ghi chú |
| Kích thước (DN) | DN15~DN1200 | Thiết kế tùy chỉnh cho kích thước lớn hơn |
| Xếp hạng áp suất | PN10~PN420 (ANSI 150~2500) | Thân xe được rèn lên đến Lớp 2500 |
| Nhiệt độ | -196℃~550℃ | Thép Cr-Mo chịu nhiệt độ cao |
| Phương tiện truyền thông | Nước/hơi nước/dầu/axit | Hastelloy cắt cho phương tiện ăn mòn |
| Lớp rò rỉ | ANSI Class IV (phớt kim loại) | Phớt mềm đạt chuẩn Class VI |
| Thời gian hoạt động | 30-60 giây cho van điện lớn | Vận hành bánh răng: chậm hơn nhưng dễ hơn |
5. Ứng dụng
① Dầu khí
- Cô lập đường ống (API 6D)
- Thiết bị đầu giếng (van thép cacbon dịch vụ chua)
② Hóa chất
- Chất ăn mòn (van Hastelloy)
- Lò phản ứng áp suất cao (van thép rèn)
③ Công suất
- Nước cấp lò hơi (van Cr-Mo nhiệt độ cao)
- Hệ thống hơi nước (thiết kế đĩa đôi song song)
④ Xử lý nước
- Cung cấp nước đô thị (phủ epoxy toàn bộ)
- Nước thải (cửa dao chống tắc nghẽn)
⑤ Chuyên ngành
- Kho chứa LNG đông lạnh (van thép không gỉ austenit)
- Nước dằn tàu (đồng để chống nước biển)
6. Hướng dẫn lựa chọn
| Ứng dụng | Loại được đề xuất |
| Nước/khí (PN16) | Cổng nêm bằng gang + phớt EPDM |
| Hơi nước áp suất cao (PN100) | Thanh trượt song song rèn + Stellite |
| Phương tiện ăn mòn | Có lót/Viền Hastelloy |
| LNG đông lạnh (-196℃) | Thép không gỉ austenit xử lý đông lạnh |
| Bùn/chất rắn | Cổng dao (có chức năng cạo) |
7. Ưu và nhược điểm
✔ Ưu điểm
- Sức cản dòng chảy không đáng kể (đường kính lỗ khoan = đường kính trong của ống)
- Niêm phong hai chiều (không giới hạn hướng dòng chảy)
- Khả năng chịu áp suất cao/nhiệt độ cao vượt trội
✖ Hạn chế
- Hoạt động chậm (kích hoạt nhiều vòng)
- Không phù hợp để điều tiết (nguy cơ xói mòn cổng)
- Chiều cao lắp đặt lớn (đặc biệt là thân trụ nâng)
8. Tiêu chuẩn
- API 600: Van cửa dầu mỏ
- API 603: Van bích chống ăn mòn
- ASME B16.34: Xếp hạng áp suất-nhiệt độ
- ISO 10434: Van nắp bu lông cho xăng dầu
9. Bảo trì
- Bôi trơn ren trục theo quý
- Kiểm tra độ kín hàng năm cho van áp suất cao
- Phớt ống thổi được khuyến nghị sử dụng cho hệ thống hơi nước
Phần kết luận
Van cổng vượt trội trong các ứng dụng bịt kín toàn bộ, áp suất cao và hai chiều, khiến chúng trở nên lý tưởng cho các dịch vụ cô lập quan trọng. Việc lựa chọn đúng dựa trên các đặc tính của môi trường (ăn mòn/nhiệt độ/chất rắn) và tần suất hoạt động là điều cần thiết. Đối với các nhà máy điện và cơ sở hóa dầu, van cổng thép rèn tuân thủ API đảm bảo độ tin cậy lâu dài.