Cách biết van cầu đang mở hay đang đóng: ty van, chỉ báo, áp suất

Với van cầu ty nổi, chiều cao phần ty nhô ra so với tay quay cho biết ngay van đang mở hay đóng: ty nhô cao là mở, ty thụt xuống thấp nhất là đóng. Với van ty chìm, van không có ty nhìn thấy hoặc van điều khiển tự động, cần dựa vào chỉ báo vị trí, đồng hồ áp suất, nhiệt độ đường ống và tín hiệu điện. Mỗi cách có độ tin cậy khác nhau, nên khi cô lập thiết bị để bảo trì cần kết hợp ít nhất hai cách.

Vì sao phải biết chính xác van cầu đang mở hay đóng

Đĩa van cầu di chuyển theo ty, không có chốt hay mặt phẳng nào lộ ra ngoài để nhìn, nên nhầm trạng thái là lỗi hay gặp. Hậu quả phụ thuộc vào việc nhầm theo hướng nào.

• Van đang đóng mà khởi động bơm: bơm chạy dồn vào đầu kín, áp tăng nhanh, nóng lên và có thể làm hỏng phớt cơ khí, nứt mặt bích hoặc vỡ ống. Với bơm ly tâm, chạy kín đầu lâu còn làm nước trong vỏ bơm sôi.
• Van đang mở mà tưởng đã đóng: người bảo trì tháo thiết bị phía sau van khi đường ống còn áp, còn hơi hoặc hóa chất.
• Van mở hé mà tưởng đã đóng kín: lưu chất rò liên tục qua khe đĩa, hao nước, hơi hoặc nhiệt mà không ai phát hiện.

Quy trình khóa van, treo thẻ và xả áp nằm trong hướng dẫn vận hành van cầu an toàn; bước đầu tiên của quy trình đó vẫn là xác nhận đúng trạng thái van.

Nhìn ty van và tay quay để biết van cầu đang mở hay đóng

Tay quay xoay làm ty van quay trong đai ốc ren, ren biến chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến nên đĩa van được nâng lên hoặc hạ xuống vuông góc với bệ. Vị trí của ty chính là vị trí của đĩa.

Van ty nổi (rising stem)

• Van đóng hẳn: ty thụt xuống thấp nhất, phần ty lộ ra phía trên là ngắn nhất, đĩa tì vào bệ.
• Van mở: ty nhô lên theo hành trình của đĩa. Hành trình đĩa thường vào khoảng một phần tư đường kính danh nghĩa để dòng chảy qua hết tiết diện (tham khảo, tùy thiết kế từng hãng).
• Hai kiểu cấu tạo: tay quay đứng yên và ty chui qua tâm tay quay (kiểu OS&Y, ty và ren ở ngoài dòng chảy), hoặc tay quay đi lên cùng ty ở van nhỏ. Cách đọc giống nhau: càng cao càng mở.

Quy ước phổ biến là vặn tay quay cùng chiều kim đồng hồ để đóng, ngược chiều để mở; mũi tên và chữ OPEN/SHUT trên tay quay (nếu có) cho biết chiều này. Nên đánh dấu vị trí đóng hẳn và mở hết trên ty bằng vạch sơn hoặc thước gắn kèm, vì từng van có số vòng khác nhau: từ đóng hẳn đến mở hết có thể là vài vòng với van nhỏ và hàng chục vòng với van DN lớn.

Khi vặn đóng, lực cản tăng đột ngột là lúc đĩa chạm bệ. Không dùng đòn hoặc cờ lê nối dài để vặn thêm, vì đĩa và bệ bị biến dạng sẽ gây rò về sau. Chỗ đặt van cũng phải chừa chiều cao cho ty nâng lên hết hành trình và đủ không gian xoay tay quay; điều này cần tính ngay từ khâu lắp đặt, nếu không người vận hành sẽ không nhìn hoặc không vặn hết được.

Van ty chìm và trường hợp không áp dụng được

Van cầu hầu hết là ty nổi; ở van nhỏ, ren ty nằm trong nắp hoặc thân và tay quay đi lên cùng ty (ren trong). Kiểu ty không nâng (non-rising stem, ty chỉ quay tại chỗ) rất hiếm ở van cầu; khi gặp, ty và tay quay luôn ở một độ cao nên không thể kết luận trạng thái từ vị trí ty, phải dựa vào chỉ báo vị trí, áp suất hoặc nhiệt độ như các mục dưới.

Chỉ báo vị trí và tín hiệu từ xa trên van cầu

Với van lắp ở nơi khó tiếp cận, van điều khiển hoặc van trong hệ thống tự động, trạng thái được lấy từ thiết bị gắn vào ty hoặc bộ truyền động:

• Thước chỉ hành trình: kim chỉ gắn vào ty chạy dọc thang chia theo phần trăm mở, thường thấy trên van điều khiển khí nén.
• Công tắc hành trình (limit switch): tiếp điểm đóng khi ty tới cuối hành trình mở hoặc đóng, đưa tín hiệu về tủ điều khiển, chỉ cho biết hai trạng thái cuối.
• Bộ phát tín hiệu vị trí (position transmitter, thường tích hợp trong positioner) 4–20 mA: thường 4 mA là đóng, 20 mA là mở hết, các giá trị giữa cho biết độ mở theo tỷ lệ; cần kiểm tra cấu hình thực tế.
• Đèn báo và màn hình trên bộ truyền động: bộ điều khiển có đèn hoặc đồng hồ hiển thị mở, đóng, đang chạy, quá mô-men.

Với van điều khiển điện, bộ truyền động tự dừng khi chạm công tắc hành trình hoặc khi mô-men vượt ngưỡng, nên đèn báo cần đối chiếu thêm với tín hiệu phản hồi vị trí chứ không chỉ dựa vào lệnh đã gửi. Lệnh đóng đã phát không đồng nghĩa với việc van đã đóng, vì bộ truyền động có thể ngắt do quá mô-men khi đĩa kẹt vật lạ.

Dùng áp suất, nhiệt độ và âm thanh để kiểm tra van cầu đóng hay mở

Khi không nhìn được ty, trạng thái có thể suy ra từ ảnh hưởng của van lên dòng chảy, nhưng cần hiểu rõ điều kiện và giới hạn của từng cách.

Đồng hồ áp suất trước và sau van

Đọc áp suất ở cả hai phía. Van mở và có dòng chảy: áp sau van thấp hơn áp trước van một lượng tổn thất ΔP, và hai giá trị thay đổi theo lưu lượng. Van đóng: áp trước van ổn định ở áp cấp, còn áp sau van giảm dần về 0 nếu phía sau thông khí hoặc thông ra điểm tiêu thụ. Cần lưu ý đoạn ống sau van có thể giữ lại áp dư (bị kẹt giữa van và van khác) nên kim đồng hồ không về 0 dù van đã đóng; cũng cần xem hướng dòng chảy theo mũi tên trên thân để biết đâu là phía trước, đâu là phía sau van.

Nhiệt độ thân van và ống (đường hơi, nước nóng)

Trên đường hơi hoặc nước nóng, đoạn ống sau van nóng gần bằng đoạn trước van thì có dòng đi qua; đoạn sau nguội dần trong khi đoạn trước vẫn nóng thì van đã đóng. Dùng nhiệt kế hồng ngoại hoặc cảm biến nhiệt gắn ống thay vì sờ tay. Thân và ống hơi bão hòa ở 10 bar có nhiệt độ khoảng 180 °C, đủ gây bỏng nặng trong tích tắc, và lớp bảo ôn che khuất bề mặt nóng.

Tiếng dòng chảy

Áp tai nghe hoặc dùng que nghe đặt vào thân sau van: có tiếng xì hoặc rì rào là có dòng. Cách này chỉ là dấu hiệu phụ. Van mở rất nhỏ cho tiếng xì cao hơn nhiều so với van mở hết; nguyên nhân là vận tốc qua khe hẹp tăng, và tiếng này còn bị lẫn với tiếng bơm, tiếng ống khác. Vì vậy không dùng tiếng để quyết định cô lập thiết bị.

So sánh với van cổng

Van cổng cũng có loại ty nổi và loại ty chìm, nên cách đọc ty tương tự, nhưng hành trình của van cổng dài hơn nhiều vì cổng phải nâng khỏi toàn bộ tiết diện ống; chi tiết xem ở bài về van cổng. Hành trình ngắn của van cầu khiến chênh lệch chiều cao ty giữa mở hết và mở một nửa nhỏ hơn, nên khó ước lượng độ mở bằng mắt hơn.

Khi các dấu hiệu mâu thuẫn với nhau

Nếu tay quay quay tự do, không còn lực cản mà dòng chảy và áp suất không đổi, nghi ngờ ty gãy hoặc đĩa rời khỏi ty. Khi đó vị trí tay quay và ty không còn phản ánh vị trí đĩa, và đĩa có thể đang nằm ở vị trí bất kỳ trong thân.

• Dấu hiệu ty gãy hoặc đĩa rơi khỏi ty: vặn nhiều vòng vượt mức bình thường mà không có điểm chạm bệ, hoặc vặn đóng hết nhưng áp sau van không giảm.
• Cách xử lý: coi van ở trạng thái không xác định, cô lập bằng van khác trên đường ống, xả áp rồi mở nắp capo kiểm tra.
• Không tiếp tục vặn tay quay bằng lực, và không dùng chỉ vị trí ty làm căn cứ cô lập.

Các hiện tượng trên và cách sửa nằm trong mục lỗi thường gặp của van cầu, trong đó có rò đĩa bệ, kẹt ty và hỏng tết chèn.

Bảng tổng hợp các cách xác định trạng thái van cầu

Tư vấn chọn van cầu có chỉ báo vị trí tại Viva

Nếu cần van có thước chỉ hành trình, công tắc hành trình hoặc tín hiệu phản hồi cho hệ thống của bạn, gửi cho Viva thông số DN, áp suất, lưu chất và nhiệt độ làm việc để được tư vấn cấu hình phù hợp. Danh mục các dòng van cầu tại Viva có thể tham khảo khi đã có thông số.

Câu hỏi thường gặp về trạng thái đóng mở của van cầu