Các lỗi thường gặp của van cầu: nguyên nhân và cách khắc phục

Lỗi van cầu tập trung ở ba vị trí làm kín là đĩa–bệ, ty–tết chèn và thân–nắp capo; phần còn lại là kẹt ty, ăn mòn thân và rung ồn khi điều tiết. Mỗi triệu chứng có một nguyên nhân cơ học cụ thể, nên xử lý đúng chỗ thường chỉ cần vệ sinh, siết lại hoặc thay một chi tiết rẻ như tết chèn, gioăng, đĩa. Riêng thân van nứt thì phải thay van. Các lỗi và cách xử lý bên dưới áp dụng chủ yếu cho van cầu ty nổi vận hành bằng tay quay.

Muốn đoán đúng chỗ hỏng, cần nhớ van cầu đóng kín nhờ đĩa hạ tịnh tiến xuống bệ theo ty, còn ty được làm kín bằng tết chèn và nắp capo được làm kín bằng gioăng. Chi tiết về cấu tạo đĩa, bệ và tết chèn giúp xác định rò xảy ra ở đâu trước khi tháo van.

Bảng tra nhanh lỗi van cầu theo triệu chứng

Rò qua bệ khiến van cầu đóng không kín

Rò qua bệ là lỗi hay gặp ở van cầu: tay quay đã vặn hết cỡ nhưng lưu chất vẫn đi qua van. Cách nhận biết là phía sau van vẫn còn áp hoặc còn dòng chảy khi van đóng. Có bốn nguyên nhân hay gặp.

• Cặn, hạt hàn, mảnh gioăng hoặc cát kẹt giữa đĩa và bệ làm đĩa không ép khít.
• Xói mòn kiểu wire drawing: khi van để mở rất nhỏ trong thời gian dài, lưu chất tăng tốc qua khe hẹp và cắt khuyết bề mặt đĩa, bệ thành các rãnh nhỏ. Rãnh này tạo đường rò thường trực.
• Đĩa mềm (PTFE, cao su, nhựa) bị hằn hoặc chảy dão sau thời gian chịu lực ép và nhiệt, mất khả năng bù lại độ nhấp nhô của bệ.
• Lắp ngược chiều với mũi tên trên thân, làm áp lực và dòng chảy tác động sai hướng so với thiết kế bệ.

Với van mới lắp mà rò ngay, nguyên nhân thường là cặn hoặc vật lạ lọt vào van trong quá trình vận chuyển, bảo quản và thi công; điều kiện lưu kho sai (không bịt đầu van, để bụi, nước vào) cũng làm bệ rỉ sét trước khi dùng. Trước khi chạy hệ thống, nên xả đường ống để cuốn mạt hàn và cặn ra ngoài.

Cách xử lý rò qua bệ

• Mở hé van để dòng chảy cuốn cặn đi rồi đóng lại; nếu còn rò, xả áp, tháo nắp capo và vệ sinh mặt đĩa, mặt bệ.
• Vết xước nông trên đĩa và bệ kim loại có thể rà bằng bột mài mịn: bôi bột lên mặt đĩa, đặt xuống bệ và xoay nhẹ để hai mặt khớp lại, sau đó rửa sạch hết bột mài.
• Rãnh xói sâu hoặc đĩa mềm đã hằn thì thay đĩa; bệ rời (loại vặn ren vào thân) thay được, bệ đúc liền thân phải gia công hoặc thay van.
• Lắp Y lọc trước van để giữ cặn lại.

Rò ở ty van do tết chèn

Rò ở ty biểu hiện là nước, hơi hoặc dầu rỉ qua chỗ ty xuyên ra khỏi nắp capo, quanh đai ốc ép tết (gland). Tết chèn làm kín nhờ bị ép chặt vào khe giữa ty và hộp chèn; sau nhiều chu kỳ đóng mở và chịu nhiệt, tết chai cứng, mất độ đàn hồi nên hở ra. Ty bị xước, rỗ hoặc gỉ cũng cắt tết nhanh hơn.

• Siết đai ốc ép từ từ, mỗi lần khoảng 1/4 vòng, siết đều hai bên và thử lại sau mỗi lần. Siết quá chặt làm tết cứng, ty quay nặng và mòn tết nhanh hơn.
• Nếu siết hết hành trình đai ốc mà vẫn rỉ, thay tết chèn: xả áp, lấy tết cũ ra bằng dụng cụ móc, thay tết mới cắt đúng chiều dài, xếp các vòng lệch mối nhau 90°, rồi siết dần.
• Tết graphite chịu nhiệt cao hơn PTFE nên phù hợp hơi nóng; PTFE hợp hóa chất. Chọn theo lưu chất và nhiệt độ (tham khảo, đối chiếu catalogue hãng).
• Nhiều van cầu có back seat (bệ phụ phía trên ty): khi mở hết cỡ, vai ty tì vào bệ phụ và chặn dòng đi lên hộp chèn. Back seat chỉ dùng để giảm rò tạm thời khi siết tết; muốn thay tết vẫn phải cô lập và xả áp, trừ khi hãng có quy trình riêng.

Rò nắp capo và mặt bích

Mối ghép nắp capo với thân và các mặt bích đầu van làm kín bằng gioăng ép giữa hai mặt tựa. Rò xảy ra khi lực ép không đều, gioăng hư hoặc mặt tựa không còn phẳng.

• Bu lông lỏng hoặc siết lệch: siết theo thứ tự chéo, tăng lực qua 2–3 nấc đến mức hãng quy định, để gioăng ép đều thay vì xoắn một phía.
• Gioăng rách, chai cứng hoặc không đúng vật liệu: thay gioăng mới, không dùng lại gioăng đã ép. Chọn vật liệu gioăng theo lưu chất và nhiệt độ.
• Mặt tựa có cặn, xước hoặc cong: tháo ra, lau sạch, kiểm tra bằng mắt và ánh sáng nghiêng; vết xước sâu thì gia công lại hoặc thay chi tiết.
• Đường ống lệch tâm, bu lông mặt bích kéo van: sửa lại gối đỡ để van không phải chịu lực căng.

Phần lớn rò ở mối ghép bắt nguồn từ thi công, nên quy trình lắp đặt đúng (canh đồng tâm, siết chéo, xả cặn ống trước khi đưa van vào) giảm phần lớn lỗi này.

Nứt hoặc rò thân van: thay van, không vá

Thân van là vỏ chịu áp. Khi thân nứt hoặc rỉ qua lỗ cát (rỗ khí khi đúc), không nên đánh bóng, trét keo hay hàn vá để tiếp tục dùng van chịu áp. Đánh bóng chỉ làm mỏng thành, còn vết nứt vẫn lan theo mỏi và áp suất; hàn vá gang hoặc thép đúc dễ gây nứt tiếp do ứng suất nhiệt và không bảo đảm lại cấp áp. Cách an toàn duy nhất là thay van.

Biết nguyên nhân giúp tránh nứt lần sau:

• Đóng băng: nước đọng trong thân van khi nhiệt độ xuống dưới 0 °C giãn nở thể tích khoảng 9%, đủ làm nứt thân gang. Cần xả nước hoặc bọc bảo ôn ở nơi lạnh.
• Búa nước: đóng van quá nhanh làm áp suất tăng vọt trong thời gian ngắn, vượt cả định mức của thân gang.
• Ứng suất đường ống: ống lệch, thiếu gối đỡ, bu lông mặt bích kéo van; thân gang giòn đặc biệt dễ nứt vì chịu uốn kém.
• Lỗ cát, rỗ đúc: lỗi chất lượng đúc, phát hiện khi thử áp. Van mới có dấu hiệu này nên đổi trả theo nhà cung cấp.
• Va đập khi vận chuyển, bốc xếp và lắp đặt.

Kẹt ty, khó đóng mở, ty cong hoặc gãy

Van cầu đóng mở nhờ ren ty biến chuyển động quay của tay quay thành chuyển động tịnh tiến của đĩa, nên ren khô hoặc gỉ là nguyên nhân kẹt thường gặp. Van để lâu không thao tác, ren khô mỡ và cặn bám làm lực xoắn tăng dần.

• Ren ty khô dầu, gỉ hoặc bám bẩn: làm sạch, bôi mỡ chịu nhiệt phù hợp lên ren, rồi đóng mở vài lần.
• Dùng cần nối dài hoặc kìm ống tì vào tay quay: lực tăng gấp nhiều lần, ép đĩa vào bệ quá mức, làm cong ty, hỏng ren hoặc gãy trục. Quy định vận hành an toàn là chỉ dùng lực tay thường.
• Đóng siết chặt khi đường ống đang nóng: khi nguội, ty và thân co không đều; tùy kết cấu, đĩa có thể bị kẹt chặt trong bệ hoặc nhấc nhẹ gây rò. Nên đóng vừa đủ kín, và nới nhẹ một chút nếu cần.
• Đĩa kẹt vào bệ do cặn hoặc gỉ: lắc nhẹ tay quay đóng–mở xen kẽ, không cố vặn mạnh theo một chiều.
• Ty cong, ren mòn, đai ốc ty vỡ: thay ty và đai ốc ty; chỉ nắn ty khi cong rất nhẹ và phải kiểm tra lại độ thẳng.

Với van lớn, cần dùng bộ truyền động điện hoặc khí nén thay vì tăng lực tay, và chọn đúng mô men theo hãng.

Ăn mòn thân van do chọn sai vật liệu

Ăn mòn xuất hiện dạng gỉ lan, rỗ, thủng hoặc bong lớp vật liệu. Cơ chế phụ thuộc cặp vật liệu và lưu chất: inox 304/316 có lớp màng thụ động Cr₂O₃ tự tái tạo, nhưng ion clorua trong nước biển, nước muối phá màng này, và 316 chịu clorua tốt hơn 304 nhờ có thêm khoảng 2–3% Mo. Gang xám, thép carbon trong môi trường ẩm hoặc axit loãng bị oxy hóa nhanh.

Việc chọn sai vật liệu thường là gốc của lỗi này. Thay van mới cùng vật liệu chỉ lặp lại hỏng hóc; cần xác định lưu chất, nồng độ, nhiệt độ và đổi vật liệu thân, đĩa, tết, gioăng cho phù hợp. Thân đã bị ăn mòn sâu làm mỏng thành, cần thay van chứ không sơn phủ để dùng tiếp.

Rung, ồn và búa nước khi vận hành

Rung và ồn trong van cầu thường là dấu hiệu van đang làm việc sai chế độ, không phải hỏng cơ khí. Có ba nguyên nhân chính.

• Mở quá nhỏ kéo dài: dưới khoảng 10–15% hành trình, lưu chất bị ép qua khe hẹp với vận tốc lớn, gây rung, ồn, xói mòn đĩa–bệ, và với nước nóng có thể xâm thực. Giữ độ mở trong dải điều tiết, hoặc chọn van cỡ nhỏ hơn cho lưu lượng thấp.
• Lắp ngược chiều: đĩa bị dòng chảy đẩy và dao động. Kiểm tra mũi tên trên thân theo hướng dòng chảy thiết kế.
• Đóng nhanh: dòng chảy bị chặn đột ngột tạo sóng áp suất (búa nước) làm rung đường ống, nứt thân, hỏng gioăng. Đóng chậm, đặc biệt van cỡ lớn, và dùng bộ truyền động có thời gian đóng điều chỉnh được.

Rung kéo dài làm lỏng bu lông, mòn tết chèn và gây các lỗi rò nêu trên, nên khi thấy rung nên xử lý nguyên nhân trước khi siết hay thay chi tiết.

Tư vấn kiểm tra và thay thế van cầu tại Viva

Khi chưa rõ lỗi nằm ở bệ, tết chèn hay thân, gửi cho Viva ảnh van, thông số trên nhãn thân (DN, PN, vật liệu), lưu chất và nhiệt độ làm việc để được tư vấn hướng xử lý hoặc chọn van thay thế. Việc kiểm tra định kỳ theo quy trình bảo trì van cầu giúp phát hiện sớm tết chèn chai và cặn bệ, trước khi thành rò rỉ. Nếu cần thay mới, tham khảo các dòng van cầu tại Viva.

Câu hỏi thường gặp về lỗi van cầu