Như chúng ta đã biết, van bi, van cổng & van cầu (ball valve, gate valve & check valve) là ba loại van được sử dụng phổ biến trong các hệ thống đường ống, chúng đều được sử dụng chung với mục đích là đóng/mở hoặc điều tiết dòng chảy. Vậy sự khác nhau giữa chúng là gì? Khi nào thì chúng ta sử dụng van bi, van cổng hay van cầu? Bài viết dưới đây chúng tôi xin chia sẻ một số kinh nghiệm cơ bản để phân biệt loại van này.

1. Van bi

Van bi, có tên tiếng anh là Ball valve, là loại van được dùng phổ biến nhất trong các hệ thống đường ống với khả năng đóng/mở nhanh, được đánh giá là loại van có tuổi thọ & khả năng hoạt đồng hoàn hảo sau thời gian dài sử dụng. Cơ chế đóng/mở của van bi thông qua một viên bi dạng rỗng phía trong thân, được điều khiển thông qua trục liên kết với tay điều khiển phía trên. Tay điều khiển đóng/mở theo một góc 90 độ, khi tay điều khiển vuông góc với đường ống/thân van – đồng nghĩa với van đang ở vị trí đóng. Và ngược lại, khi tay điều khiển song song với đường ống – điều này đồng nghĩa với việc van đang mở. Tùy vào kích thước & điều kiện làm việc, có rất nhiều tùy chọn vật liệu, kiểu tay điều khiển,… để người dùng lựa chọn.

 

Ưu & nhược điểm của van bi:

     * Ưu điểm:

- Van bi có cấu tạo đơn giản, nhưng rất chắc chắn, dễ vận hành.

- Chịu được áp lực cao, thích nghi tốt với nhiều loại môi trường khắc nghiệt.

- Cực kỳ phù hợp với những ứng dụng đóng/mở, đặc biệt là những ứng dụng đóng/mở nhanh.

     * Nhược điểm:

- Do là dòng van dùng để đóng/mở nhanh nên áp suất ma sát giữa thân bi và gioăng làm kín là rất lớn. Những bộ phận này thường dễ bị hư trong quá trình sử dụng.

- Không sử dụng được cho môi trường bẩn hoặc đặc sệt.

- Thường sử dụng tốt với mục đích đóng/mở, nhưng khả năng điều tiết chính xác ở mức độ thấp & trung bình.

2. Van cổng

 

Van cổng (còn gọi là van cửa), có tên tiếng anh là Gate valve, chúng được gọi là van cổng bởi cơ chế đóng/mở của loại van này thông qua phần trục van để điều khiển phần đĩa van (còn gọi lại cửa van) di chuyển lên/xuống như một cánh cổng. Khi phần đĩa van ở vị trí thấp nhất (sát với đế van) đồng nghĩa với việc van đóng – dòng chảy không lưu thông. Và ngược lại, khi van mở, vị trí phần cổng van nằm ở vị trí cao nhất. Với cơ chế hoạt động như trên, van cổng dễ bị ăn mòn và chỉ nên sử dụng ở những vị trí đóng hoặc mở hoàn toàn (vì trường hợp van đóng/mở một phần, phần đĩa van sẽ bị rung bởi tác động của dòng chảy và dễ dẫn tới hư hỏng).

Ưu & nhược điểm của van cổng:

     * Ưu điểm:

- Van cổng có độ bền cao, ít phải bảo dưỡng, bảo trì.

- Van cầu có lưu lượng & tốc độ dòng chảy ít biến đổi khi qua van, giúp hệ thống vận hành một cách ổn định.

- Vận hành van cổng tương đối dễ dàng.

- Chiều rộng thân van hẹp, dễ lắp đặt ở mọi vị trí.

     * Nhược điểm:

- Vì đặc thù trong cơ chế hoạt động, van cổng ít được sử dụng với mục đích điều tiết dòng chảy.

- Hành trình đóng, mở chậm, nên không thích hợp ở những vị trí đóng, mở nhanh.

- Khi van không đóng hoàn toàn, sẽ tạo ra tiếng ồn.

- Chi phí bảo trì, bảo dưỡng cao do cấu tạo khá phức tạp. Thường người dùng sẽ bỏ qua giai đoạn sửa chữa van, mà sẽ thay van mới hoàn toàn khi hư hỏng.

3. Van cầu.

Van cầu (còn gọi là van yên ngựa hay van chữ ngã), có tên tiếng anh là Globe Valve, là loại van có thiết kế đĩa van hình yên ngựa (hoặc hình chữ ngã), giúp dòng chảy lưu thông theo dạng hình chữ Z nên dòng chảy môi chất lưu thông theo một chiều nhất định. Cơ chế hoạt động của van cầu cũng giống van cổng, phần đĩa van được điều khiển thông qua trục van liên kết với phần tay điều khiển. Trong khi van bi & van cổng chỉ được đánh giá cao trong việc đóng/mở dòng chảy lưu thông, thì van cầu ngoài việc đóng/mở, còn được sử dụng ở những vị trí thường phải điều tiết dòng chảy (đóng/mở không hoàn toàn).

Ưu & nhược điểm của van cầu:

     * Ưu điểm:

- Van cầu lắp đặt dễ dàng & vận hành đơn giản.

- Van cầu có khả năng điều tiết tốt lưu lượng dòng chảy, khả năng đóng/mở dễ dàng & thuận tiện

- Nếu hoạt động thường xuyên, van có độ bền cao và phần đĩa van ít bị hư hỏng, ăn mòn

- Van cầu được điều khiển bằng tay quay (hanwheel) nên cơ cấu ép từ tay quay ép trực tiếp lên đĩa van theo hướng chính diện nên trong trường hợp van đóng hoàn toàn thì khả năng rò rỉ lưu chất thấp hơn các loại van khác.

- Van cầu có nhiều thiết kế, sử dụng được trong nhiều ứng dụng, tư thế, dễ dàng tích hợp với các bộ điều khiển tự động.

     * Nhược điểm:

- Van cầu có giá thành cao hơn các loại van khác.

- Áp suất đi qua van bị giảm sụt do dòng chảy bị chuyển hướng trong thân van.

- Các van có kích thước lớn yêu cầu lực mở lớn hơn các loại van khác.

- Trọng lượng & kích thước van cầu thường lớn hơn so với các loại van khác cùng kích thước.

- Mặt trên của ghế van và mặt dưới đĩa van bị tác động trực tiếp của dòng chảy, nên xảy ra tình trạng dòng chảy trong van tạo bọt khí, gây ra hiện tượng ăn mòn xâm thực (Cavitation) ở ghế van (Seat), khi chảy ngược chiều thì gây xâm thực góc đĩa van với trục van.

Các tiêu chuẩn quốc tế áp dụng cho van hiện nay:

- API 6D - Specification for Pipeline and Piping Valves: Tiêu chuẩn cho valve của đường ống vận chuyển và đường ống công nghệ.

- API 6FA - Specification for Fire Test for Valves: Tiêu chuẩn về thí nghiệm chống cháy dành cho van.

- API 598 - Valves Inspection and Testing: Tiêu chuẩn về kiểm định và thí nghiệm van.

- API 607 - Fire Test for Quarter-turn Valves and Valves Equipped with Non-metallic Seats: Tiêu chuẩn về thí nghiệp chống cháy cho các thiết bị làm kín phi kim bên trong van.

- API 602 - Steel Gate, Globe, and Check Valves for Sizes NPS 4 (DN 100) and Smaller for Petroleum and Natural Gas Industries: Tiêu chuẩn cho các van cổng, van cầu, van một chiều cho đường kính nhỏ hơn hoặc bằng 4 in.

- API 609 - Butterfly Valves (Double-flanged, Lug- and Wafer-type): Tiêu chuẩn cho van bướm kết nối mặt bích hoặc dạng lug / wafer-lug.

- API 600 - Steel Gate Valves — Flanged and Butt-welding Ends, Bolted Bonnet: Tiêu chuẩn kết nối cho van cổng (kết nối mặt bích, kết nối hàn đối đầu, kết nối bu lông cho nắp van).