Giáo trình Sửa chữa bảo dưỡng van công nghiệp 1 (Nghề: Sửa chữa thiết bị chế biến dầu khí - Cao đẳng) - Trường Cao Đẳng Dầu Khí

(NB) Giáo trình Sửa chữa bảo dưỡng van công nghiệp 1 (Nghề: Sửa chữa thiết bị chế biến dầu khí - Cao đẳng) được biên soạn gồm các nội dung chính sau: Bảo dưỡng sửa chữa van cổng; Bảo dưỡng sửa chữa van cầu; Bảo dưỡng sửa chữa van bướm; Bảo dưỡng sửa chữa van nút; Bảo dưỡng sửa chữa van bi; Bảo dưỡng sửa chữa van một chiều;... Mời các bạn cùng tham khảo!

Trang 1

TẬP ĐOÀN DẦU KHÍ VIỆT NAM TRƯỜNG CAO ĐẲNG DẦU KHÍ

(Ban hành theo Quyết định số 212/QĐ-CĐDK ngày 01 tháng 03 năm 2022 của

Trường Cao đẳng Dầu khí)

Bà Rịa-Vũng Tàu, năm 2022

(Lưu hành nội bộ)

Trang 2

TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN

Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo

Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm

Trang 3

LỜI GIỚI THIỆU

Giáo trình “ Sửa Chữa, bảo dưỡng van công nghiệp 1” được biên soạn nhằm mục

đích giúp các sinh viên chuyên ngành cơ khí của trường “ Cao Đẳng Dầu Khí ” tài liệu

để học và nghiên cứu Chúng tôi vận dụng kết hợp giữa lý thuyết và thực tế để biên soạn giáo trình, cho phù hợp với yêu cầu đào tạo của nhà trường Về nội dung giáo trình được chia làm 7 bài gồm:

Bài 1: Bảo dưỡng sửa chữa van cổng

Bài 2: Bảo dưỡng sửa chữa van cầu

Bài 3: Bảo dưỡng sửa chữa van bướm

Bài 4: Bảo dưỡng sửa chữa van nút

Bài 5: Bảo dưỡng sửa chữa van bi

Bài 6: Bảo dưỡng sửa chữa van một chiều

Bài 7: Bảo dưỡng sửa chữa van màng

Giáo trình này chỉ viết cho đối tượng người học nghề có “Trình độ cao đẳng”

Các hình ảnh trong giáo trình được chúng tôi lấy thực tế từ các tài liệu, các nhà thầu đang tham gia bảo dưỡng sửa chữa thiết bị trong lĩnh vực dầu khí, thuộc Tập đoàn Dầu khí Quốc gia Việt Nam

Xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong bộ môn, các đồng nghiệp đang công tác tại các đơn vị thành viên của Tập đoàn Dầu khí Quốc gia Việt Nam đã đóng góp ý kiến, giúp chúng tôi hoàn thiện giáo trình này Tuy nhiên trong quá trình biên soạn không thể tránh những thiếu sót nhất định Chúng tôi hân hoan đón nhận sự góp ý của các độc giả Xin chân thành cảm ơn !

Bà rịa Vũng Tàu, ngày 01 tháng 03 năm 2022

Tham gia biên soạn

1 Chủ biên ThS: Lê Anh Dũng

2 ThS Trần Kim Khánh

3 ThS Đỗ Văn Thọ

Trang 4

MỤC LỤC

TRANG

LỜI GIỚI THIỆU 3

MỤC LỤC 4

DANH MỤC HÌNH ẢNH 5

GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN 6

BÀI 1: BẢO DƯỠNG, SỬA CHỮA VAN CỔNG 13

BÀI 2: BẢO DƯỠNG, SỬA CHỮA VAN CẦU 27

BÀI 3: BẢO DƯỠNG, SỬA CHỮA VAN BƯỚM 39

BÀI 4: BẢO DƯỠNG, SỬA CHỮA VAN NÚT 48

BÀI 5: BẢO DƯỠNG, SỬA CHỮA VAN BI 58

BÀI 6: BẢO DƯỠNG, SỬA CHỮA VAN MỘT CHIỀU 68

BÀI 7: BẢO DƯỠNG, SỬA CHỮA VAN MÀNG 75

TÀI LIỆU THAM KHẢO 82

Trang 5

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 6 1 Loại lắp cho đường ống thẳng đứng 70

Hình 6 2 Van một chiều kiểu bi lắp theo phương thẳng đứng 70

Hình 6 3 Cấu tạo của van một chiều loại đĩa (check swing) 71

Hình 6 4 Sửa vòng làm kín trong thân van một chiều 73

Hình 7.1 Trạng thái làm việc của van màng 77

Hình 7 2 Cấu tạo của van màng 78

Hình 7 3 Thay màng van 80

Trang 6

GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN

1 Tên mô đun: Sửa chữa, bảo dưỡng van công nghiệp 1

2 Mã mô đun: MECM55106

3 Vị trí, tính chất, ý nghĩa của mô đun:

3.1 Vị trí: Giáo trình “ Sửa chữa, bảo dưỡng van công nghiệp 1 ” là mô đun chuyên

ngành của trình độ cao đẳng nghề Sửa chữa thiết bị chế biến dầu khí

3.2 Tính chất: Giáo trình trang bị cho người học những kiến thức về cấu tạo, nguyên

lý hoạt động và rèn luyện kỹ năng sửa chữa, bảo dưỡng một số van công nghiệp

3.3 Ý nghĩa và vai trò của mô đun: Được giảng dạy ngay sau khi học xong các môn

cơ sở Giúp cho học viên tiếp thu nhanh nhất, tập ren luyện các kỹ năng về tay nghề

4 Mục tiêu của môn học/mô đun:

4.1 Về kiến thức:

A1 Nắm vững cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các loại van

A2 Sửa chữa được các dạng hư hỏng của các loại van trong ngành khai thác và chế biến dầu khí

C1 Rèn luyện tính cần cù, chăm chỉ trong công việc

C2 Có tính kỷ luật lao động cao, ý thức chấp hành các nội qui về an toàn lao động

5 Nội dung của mô đun:

Thời gian học tập (giờ)

Tổng

số

Trong đó

Lý thuyết

Thực hành/

thực tập/

thí nghiệm/

bài tập/

thảo luận

Kiểm tra

LT TH

Trang 7

Thực hành/

thực tập/

thí nghiệm/

bài tập/

thảo luận

Kiểm tra

Trang 8

Thực hành/

thực tập/

thí nghiệm/

bài tập/

thảo luận

Kiểm tra

LT TH

5.2 Chương Trình chi tiết mô đun

Thời gian (giờ)

Tổng

số

Lý thuyết

Thực hành, thí nghiệm, thảo luận, bài tập

Kiểm tra

LT TH

1 Bài 1: Bảo dưỡng, sửa chữa

1.1 Giới thiệu van cổng 2 4

1.2 Quy trình bảo dưỡng, sửa

chữa van cổng 4 20

Trang 9

2.1 Giới thiệu van cầu 1 5

chữa van cầu 4 20 1

3.1 Giới thiệu van bướm 1 5

chữa van bướm 2 20 1

4.1 Giới thiệu van nút 1 3 1

chữa van nút 2 16 1

5.1 Giới thiệu van bi 1 5

chữa van bi 4 20

6.1 Giới thiệu van một chiều 1 4 1

6.2 Quy trình bảo dưỡng, sửa chữa

van một chiều 2 12

7.1 Giới thiệu van màng 1 3

chữa van màng 1 6 1 1

6 Điều kiện thực hiện mô đun:

6.1 Phòng học Lý thuyết/Thực hành: Đáp ứng phòng học chuẩn

6.2 Trang thiết bị dạy học: Projetor, máy vi tính, bảng, phấn

Trang 10

6.3 Học liệu, dụng cụ, mô hình, phương tiện: Giáo trình, mô hình học tập,

6.4 Các điều kiện khác: Người học tìm hiểu thực tế về công tác xây dựng phương án

gia công, sản xuất tại xí nghiệp

7 Nội dung và phương pháp đánh giá:

7.1 Nội dung:

- Kiến thức: Đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kiến thức

- Kỹ năng: Đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kỹ năng

- Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Trong quá trình học tập, người học cần: + Nghiên cứu bài trước khi đến lớp

+ Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập

+ Tham gia đầy đủ thời lượng môn học

+ Nghiêm túc trong quá trình học tập

+ Điểm kiểm tra thường xuyên (Hệ số 1) 40%

+ Điểm kiểm tra định kỳ (Hệ số 2)

+ Điểm thi kết thúc môn học 60%

tổ chức

Hình thức kiểm tra

Chuẩn đầu ra đánh giá

Số cột

Thời điểm kiểm tra

Trang 11

Thường

xuyên

Viết/

Thuyết trình/Câu hỏi

Tự luận/

Trắc nghiệm/

Báo cáo/trả lời câu hỏi

A1, A2, A3, B1, B2, B3, C1, C2

1 Sau 15 giờ

Định kỳ

Viết/

Thuyết trình/Trắc nghiệm

Tự luận/

Trắc nghiệm/

Báo cáo/Thực hành

Tự luận và trắc

nghiệm/Thực hành

A1, A2, A3, A4, A5,

B1, B2, B3, B4, B5,

C1, C2, C3,

1 Sau 120 giờ

8 Hướng dẫn thực hiện mô đun

8.1 Phạm vi, đối tượng áp dụng: Đối tượng Cao đẳng, trung cấp nghề sửa chữa thiết

bị chế biến dầu khí

8.2 Phương pháp giảng dạy, học tập mô đun

8.2.1 Đối với người dạy

* Lý thuyết: Áp dụng phương pháp dạy học tích cực bao gồm: thuyết trình ngắn, nêu

vấn đề, hướng dẫn đọc tài liệu, bài tập tình huống, câu hỏi thảo luận

* Bài tập: Phân chia nhóm nhỏ thực hiện bài tập theo nội dung đề ra

* Thảo luận: Phân chia nhóm nhỏ thảo luận theo nội dung đề ra

* Hướng dẫn tự học theo nhóm: Nhóm trưởng phân công các thành viên trong nhóm

tìm hiểu, nghiên cứu theo yêu cầu nội dung trong bài học, cả nhóm thảo luận, trình bày nội dung, ghi chép và viết báo cáo nhóm

Trang 12

8.2.2 Đối với người học: Người học phải thực hiện các nhiệm vụ như sau:

- Nghiên cứu kỹ bài học tại nhà trước khi đến lớp Các tài liệu tham khảo sẽ được

cung cấp nguồn trước khi người học vào học môn học này (trang web, thư viện, tài liệu)

- Tham dự tối thiểu 70% các buổi giảng lý thuyết Nếu người học vắng >30% số tiết lý thuyết phải học lại môn học mới được tham dự kì thi lần sau

- Tự học và thảo luận nhóm: là một phương pháp học tập kết hợp giữa làm việc theo nhóm và làm việc cá nhân Một nhóm gồm 4-6 người học sẽ được cung cấp chủ đề thảo luận trước khi học lý thuyết, thực hành Mỗi người học sẽ chịu trách nhiệm về 1 hoặc một số nội dung trong chủ đề mà nhóm đã phân công để phát triển và hoàn thiện tốt nhất toàn bộ chủ đề thảo luận của nhóm

- Tham dự đủ các bài kiểm tra thường xuyên, định kỳ

- Tham dự thi kết thúc mô đun

- Chủ động tổ chức thực hiện giờ tự học

9 TÀI LIỆU THAM KHẢO:

Tài liệu việt nam:

TCVN 7915-1 : 2009 (ISO 4126-1 : 2004)

Tài liệu nước ngoài:

1 API Specification 6D - Twenty First Edition, March 1994 - American

Petroleum Institute

2 API Specification 6A - Nineteenth Edition, July 2004 - American Petroleum

Institute

3 API Standar 598 , Valve Inspection and Testing, 7 th Edition, October 1996

American Petroleum Institute

4 ASME B16.34 -1996 – USA

API Standard 527 Third Edition, July 1991- American Petroleum Institute

Trang 13

BÀI 1: BẢO DƯỠNG, SỬA CHỮA VAN CỔNG

❖ GIỚI THIỆU VAN CỔNG

Van cổng (Gate valve) là van xả, đóng mở bằng cách nâng hạ đĩa có dạng hình tròn, hình chữ nhật, hình nêm ra khỏi đường đi của chất lỏng

Tính năng khác biệt của van cổng là các bề mặt làm kín giữa đĩa van và thân van

là mặt phẳng, van cổng thường sử dụng cho một dòng chảy thẳng

Đĩa van có dạng nêm hoặc song song, sử dụng chủ yếu để đóng mở dòng lưu chất,

ít được sử dụng để điều tiết dòng chảy trừ khi van được thiết kế đặc biệt

❖ MỤC TIÊU BÀI 1

Sau khi học xong bài này, người học có khả năng:

➢ Về kiến thức:

- Trình bày được cấu tạo, phân loại, nguyên lý làm việc, ứng dụng của van cổng

➢ Về kỹ năng:

- Tháo, lắp được van cổng theo đúng quy trình

- Sửa được các chi tiết bị khuyết tật, hỏng

- Vận hành được máy để kiểm tra thử kín van

➢ Về năng lực tự chủ và trách nhiệm:

- Ý thức và trách nhiêm với bản thân, các động nghiệp trong tổ chức

- Có tinh thần học hỏi, làm việc nhóm, không ngừng học tập trau dồi kiến thức nghề nghiệp

❖ PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY VÀ HỌC TẬP BÀI 1

vấn đáp, dạy học theo vấn đề); yêu cầu người học thực hiện câu hỏi thảo luận và bài tập bài 1 (cá nhân hoặc nhóm)

thành đầy đủ câu hỏi thảo luận và bài tập tình huống bài 1 theo cá nhân hoặc nhóm và nộp lại cho người dạy đúng thời gian quy định

❖ ĐIỀU KIỆN THỰC HIỆN BÀI 1

- Phòng học chuyên môn hóa/nhà xưởng: có

- Trang thiết bị máy móc: Máy chiếu và các thiết bị dạy học khác

Trang 14

- Học liệu, dụng cụ, nguyên vật liệu: Chương trình mô đun, giáo trình, tài liệu tham

khảo, giáo án, video, và các tài liệu liên quan

- Các điều kiện khác: Không có

❖ KIỂM TRA VÀ ĐÁNH GIÁ BÀI 1

- Nội dung:

✓ Kiến thức: Kiểm tra và đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kiến thức

✓ Kỹ năng: Đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kĩ năng

✓ Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Trong quá trình học tập, người học cần:

+ Nghiên cứu bài trước khi đến lớp

+ Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập

+ Tham gia đầy đủ thời lượng môn học

+ Nghiêm túc trong quá trình học tập

✓ Điểm kiểm tra thường xuyên: 1 điểm kiểm tra (hình thức: hỏi miệng)

✓ Kiểm tra định kỳ lý thuyết: 01 bài kiểm tra định kỳ

NỘI DUNG BÀI 1

Van cổng (Gate valve) là van xả, đóng mở bằng cách nâng hạ đĩa có dạng hình tròn, hình chữ nhật, hình nêm ra khỏi đường đi của chất lỏng Tính năng khác biệt của van cổng là các bề mặt làm kín giữa đĩa van và thân van là mặt phẳng, van cổng thường

sử dụng cho một dòng chảy thẳng Đĩa van có dạng nêm hoặc song song, sử dụng chủ yếu để đóng mở dòng lưu chất, ít được sử dụng để điều tiết dòng chảy trừ khi van được thiết kế đặc biệt

1.1.1 Nguyên lý làm việc

Van cổng có các loại điều khiển bằng tay, bằng motor điện Nhưng nói chung

đều làm cho cổng van chuyển động đi lên hoặc đi xuống làm nhiệm vụ kéo cổng van dịch chuyển sinh ra quá trình đóng mở van

Van cổng điều khiển quá trình đóng mở bằng tay Khi ta xoay tay quay, theo ngược chiều kim đồng hồ thì trục van chuyển động đi lên nếu trục van không chuyển động đi lên thì cổng van chuyển động đi lên làm cho quá trình mở van diễn ra Khi ta

Trang 15

xoay theo chiều ngược lại tức cùng chiều kim đồng hồ thì làm cho trục van chuyển động

đi xuống làm cho quá trình đóng van diễn ra

Đối với van cổng khi mở van có áp suất cao thì người vận hạnh phải tiến hành làm giảm áp xuất ở hai mặt bên của cổng (phần tử điều khiển) ứng dụng đường cân bằng,

để tiến hành đóng mở dễ dàng khi thân van đang chịu áp lực của dòng chảy thì ta phải tiến hành mở van ở đường cân bằng sau một thời gian ta tiến hành mở van Van cổng làm việc ở các chế độ sau:

+ Đóng van hoàn toàn

+ Mở van hoàn toàn

1.1.2 Cấu tạo van cổng

Hình 1 1 - Van cổng

Trong đó:

1 Trục ghi nhận góc độ đóng mở - 2 Nắp chụp trục - 3 Tay quay - 4 Đai ốc dẫn hướng

5 Ống lót định vị đai ốc làm kín - 6 Trục van - 7 Bulon và đai ốc hộp làm kín

8 Vật liệu làm kín trục - 9 Van giảm áp - 10 Nắp van - 11 Bulông và đai ốc nắp van12 Cổng van -13 Vòng làm kín trong thân van- 14 Thân van - 15 Đế van

a Ti ghi nhận góc độ đóng mở

Trang 16

Trong quá trình làm việc trục van di chuyển lên xuống để kéo cổng van chuyển động theo, trong quá trình chuyển động đó trục van truyền chuyển động lên xuống cho

ti ghi nhận nhằm mục đích cho người vận hành dễ dàng quan sát được góc độ đóng mở hiện hành của van

b Bộ phận điều khiển cổng van (tay quay)

Van cổng có các loại điều khiển bằng tay, bằng motor điện Nhưng nói chung đều làm cho cổng van chuyển động đi lên hoặc đi xuống làm nhiệm vụ kéo cổng van dịch chuyển sinh ra quá trình đóng mở van

Tay quay được gắn với đầu trên của trục van, tùy theo yêu cầu và công dụng của từng loại van cổng mà tay quay có thể gắn liền (cố định với trục van hoặc tay quay ăn khớp với trục van thông qua mối ghép ren)

Nếu tay quay gắn liền với trục van loại van này khi quay tay quay điều khiển quá trình đóng mở van thì trục van và tay quay quay cùng vận tốc tạo thành một hệ vừa chuyển động quay tròn vừa chuyển động tịnh tiến Khi trục gây nên chuyển động tịnh tiến thì làm cho cổng van chuyển động đi lên và chuyển động đi xuống thực hiện quá trình đóng mở van

Nếu tay quay không gắn cố định vào trục van thì tay quay này có ren ăn khớp với ống lót được định vị trên nắp van Bên trong ống lót có ren , ren này sẽ ăn khớp với ren của trục van

Hình 1 2 - Tay quay điều khiển trục van

c Trục van

Trục van làm nhiệm vụ kết nối giữa tay quay và cổng van, nhiệm vụ truyền chuyển động từ tay quay đến cổng van (phần tử điều khiển dòng chảy)

Trang 17

Trục van có các dạng hưng hỏng thường xảy ra:

Do tác dụng của dòng chảy làm cho trục van bị cong vênh, khi bị cong vênh trục van tác động vào vật liệu làm kín không đều làm cho qúa trình rỏ rỉ xảy ra

+ Bề mặt của trục van bị trầy, xước làm cho quá trình rò rỉ dễ dàng xảy ra + Để kiểm tra độ cong vênh của trục van ta sử dụng đồng hồ xo, bàn rà

d Thân van

Thân van được kết nối với đường ống trong thân van có chứa các phần của van + Cổng van là phần tử dùng để điều khiển dòng chảy nó có thể chuyển động lên xuống trong thân van để thực hiện quá trình đóng mở van

+ Trong thân van còn chứa các vòng đệm làm kín (seats ring) vòng đệm này có tác dụng làm kín khi cổng van thực hiện quá trình đóng van hoàn toàn

Thân van là phần tử lớn nhất trong tất cả chi tiết của van và nó là một chi tiết kết nối với đường ống và các chi tiết trên một van

Hình 1 3 – Thân van cổng

e Nắp van

Trang 18

Nắp van là một phần tử có trong một van cổng Nắp van làm nhiệm vụ định vị cho trục van chuyển động đi lên hoặc đi xuống do trục chuyển động đi lên hoặc đi xuống

do vậy giữa trục van và nắp chụp van phải có một mối ghép lỏng

Chính mối ghép lỏng này làm cho trục van và nắp chụp van sinh ra sự rò rỉ do vậy giữa nắp van và trục van phải có vòng đệm làm kín chống sự rò rỉ

Hình 1 4 - Nắp van cổng

f Vòng làm kín

Điểm thứ nhất giữa thân van và cổng van điểm này không cho quá trình rò rỉ khi

van thực hiện quá trình đóng hoàn toàn (seat ring) vòng này chỉ có tác dụng làm kín khi van thực hiện quá trình đóng hoàn toàn

Hình 1 5 - Vòng làm kín (Seat ring)

Điểm thứ hai là giữa trục van và nắp chụp van vì trục van và nắp van là một mối

ghép lỏng luôn luôn sinh ra sự rò rỉ do vậy phải dùng đệm làm kín (Packing)

Trang 19

Khi vòng làm kín bị mài mòn thì sinh ra rò rỉ ta phải tiến hành thay mới Có một

số vòng làm kín buộc phải thay thế khi tiến hành tháo lắp van

Hình 1.6 - Vòng làm kín (Packing)

Điểm thứ 3 Cũng giữa trục và nắp van - (vòng Back seat)

Hình 1 7 – Vòng làm kín (back seat)

Trang 20

+ Cổng rời: loại này được chế tạo gồm nhiều phần ghép lại với nhau Ưu điểm của loại này khi tiến hành đóng cổng van thì các đĩa này tự động ép chặt vào thân van làm cho quá trình rò rỉ giảm đi

Hình 1 9 - Cổng rời dạng đĩa song song

h Nắp hộp làm kín

Ngoài ra mỗi van cổng có một hộp làm kín được gắn trên đầu của nắp chụp van, trong hộp làm kín có chứa các vòng đệm làm kín Chức năng của hộp làm kín không cho sự rò rỉ xảy ra giữa trục và nắp van trong quá trình làm việc Nếu sau một thời gian làm việc vật liệu làm kín bị mài mòn (vật liệu này thường làm bằng các sợi dây Amian) thì cần phải thay mới

Hình 1 10 - Hộp làm kín trên van cổng

Van cổng hoạt động ở hai chế độ đóng hoặc mở hoàn toàn nếu van cổng được ứng dụng cho chế độ mở tiết lưu thì sự mài mòn không điều sẽ gây nên trên cổng của van làm cho bề mặt cổng van bị mài mòn do vậy khi ta tiến hành đóng hoàn toàn thì van này không thực hiện được vì sự mài mòn này làm cho van bị rò rỉ khi tiến hành đóng hoàn

Trang 21

toàn Do vậy van cổng thường không sử dụng cho cho vị trí mở tiết lưu (mở không hoàn toàn)

1.1.3 Phân loại van cổng

a Theo cấu tạo của van

+ Van cổng ty nổi

+ Van cổng ty chìm

+ Van cổng dao

b Theo vật liệu chế tạo

+ Van cổng gang

+ Van cổng inox

+ Van cổng thép

+ Van cổng đồng

c Phân loại theo phương thức điều khiển

+ Vận hành bằng tay quay vô lăng

+ Vận hành bằng động cơ điện

+ Vận hành bằng truyền động khí nén

d Phân loại theo kiểu kết nối

+ Van cổng lắp ren

Môi trường dịch vụ van và điều kiện vận hành thường rất khắc nghiệt với nhiệt độ cao (lớn hơn 1.5000F) và áp suất cao (lớn hơn 25.000 psig) hoặc các ứng dụng áp suất

Trang 22

lạnh và áp suất rất thấp Một tính năng quan trọng khác đối với các van được sử dụng trong ngành dầu khí là khả năng điều khiển từ xa

- Trong lĩnh vực thực phẩm, nước giải khát

Ngành công nghiệp thực phẩm và đồ uống là một ngành công nghiệp lớn và đang phát triển rất mạnh Van được sử dụng trong ngành công nghiệp này phải tuân theo các quy định khắt khe về an toàn và vệ sinh thực phẩm Đối với các van tiếp xúc trực tiếp với thành phẩm, các quy định (do các tổ chức như FDA ban hành) yêu cầu van phải đủ mịn để tránh tích tụ các vật chất cũng như vi khuẩn Van trong ngành công nghiệp thực phẩm và đồ uống không phải đối mặt với áp lực cao hoặc vật liệu ăn mòn cao có mặt trong các ngành công nghiệp khác

- Trong lĩnh vực tàu biển

Van đóng một vai trò quan trọng trong ngành công nghiệp hàng hải Khi tàu trở nên lớn hơn và được sử dụng thường xuyên hơn, chúng đòi hỏi khả năng tạo ra năng lượng, xử lý và quản lý nước thải và kiểm soát HVAC, cũng như thực hiện các nhiệm

vụ cần thiết của chúng Kích thước và ứng dụng của tàu sẽ xác định các loại và số lượng van khác nhau trên tàu

Các van được sử dụng để điều chỉnh việc tải và lưu trữ nguồn cung cấp năng lượng của tàu, cung cấp nước cho khả năng chữa cháy, xử lý và xử lý nước thải và lưu trữ bất

kỳ hàng hóa lỏng nào, trong số nhiều ứng dụng khác Bất kỳ van nào xử lý nước biển phải bền, và tất cả các van biển phải đáng tin cậy do thiếu tài nguyên một khi ra biển

1.2 QUY TRÌNH SỬA CHỮA BẢO DƯỠNG VAN CỔNG

- Tiếp nhận van

- Thử kín van (thử kín các vị trí làm kín trong van)

- Sửa chữa các chi tiết bị hỏng sau khi thử kín

- Bàn giao van

1.2.1 Các nguyên nhân hư hỏng và biện pháp sửa chữa

- Đĩa van sau thời gian làm việc mài mòn không điều Hướng khắc phục mài lại bề

mặt đĩa van

- Các vòng làm kín bị biến dạng gây rò rỉ Hướng khắc phục thay mới

Trang 23

- Trục van bị cong vênh, trầy xước, gãy ren Hướng khắc phục nắn lại, gia công,

nặng hơn có thể thay mới

1.2.2 Tháo/ lắp van cổng

Áp dụng cho Van cổng (Size 2 -1/16 inches, class 5000 -RTJ)

a Chuẩn bị

- Các biên bản đánh giá hiện trạng thiết bị trước khi tháo - Mở cổng van 50%

- Liệt kê các thiết bị, dụng cụ, đồ gá (chi tiết) sử dụng trong khi tháo

- Các loại dầu, mỡ bôi trơn, giẻ lau

- Định vị, kẹp chặt thiết bị lên bàn gá đảm bảo vững chắc

- Vệ sinh van sạch sẽ, vạch dấu các vị trí (nếu cần thiết) cho van

b Các bước tháo

TT các

Thiết bị, dụng cụ

áp, xả cặn Tránh làm hỏng ren, trờn giác Cờ lê

răng

Trang 24

Bước 12 Vòng Packing Tránh hỏng trục Dụng cụ

chuyên dụng

- Chú ý: Qui trình lắp được tiến hành ngược lại, cần lưu ý một số yêu cầu sau:

- Các chi tiết phải đảm bảo đã khắc phục sau khi sửa chữa

- Vệ sinh sạch các chi tiết trước khi lắp

- Bôi trơn các chi tiết lắp ghép cần thiết

- Lực siết các mối ghép phải đảm bảo

- Công tác cẩu, kéo phải tuyệt đối thận trọng tránh mất an toàn cho người và thiết bị

- Lắp xong phải vận hành thử để kiểm tra sự chuyển động , ăn khớp của chi tiết

- Vệ sinh công nghiệp

- Bàn giao thiết bị cho bên có liên quan

1.2.3 Thay vòng làm kín giữa nắp và trục

Trình tự thực hiện theo các hình bên dưới:

Hình 1 11 - Lấy vòng làm kín (packing) cũ khỏi nắp van

Trang 25

Hình 1 12 - Chọn và thay vòng làm kín (packing) mới

1.2.4 Sửa chữa vòng làm kín (seat ring) trong thân

- Khuyết tật sửa chữa bằng phương pháp mài

- Yêu cầu bề mặt sau khi mài đạt được

Kích thước hạt mài P500 Rz = 0,5µm Ra= 0,12 µm

Mật độ hạt mài P1200 Rz = 0,16µm Ra= 0,03 µm

- Trình tự thực hiện như hình dưới

Hình 1 13 - Sửa vòng làm kín (seatring) bằng máy chuyên dụng

1.2.5 Sửa chữa cổng van (Disc)

- Tùy theo khuyết tật của seat mà chọn phương pháp khắc phục Trường hợp seat bị

mòn nhiều ta phải hàn đắp lại trước khi mài

- Phương pháp mài chỉ sử dụng cho đĩa bằng vật liệu kim loại, ngoài ra phải thay thế

- Yêu cầu bề mặt đạt được sau khi mài:

- Trình tự thực hiện như hình dưới

Trang 26

Hình 1 14 - Sửa cổng van bằng máy mài

❖ TÓM TẮT BÀI 1

Trong bài này, một số nội dung chính được giới thiệu:

1: Cấu tạo, nguyên lý làm việc van cổng

2: Phân loại, ứng dụng van cổng

3: Quy trình sửa chữa, bảo dưỡng van cổng

4: Các nguyên nhân hư hỏng thường gặp và biện pháp sửa chữa

❖ CÂU HỎI VÀ TÌNH HUỐNG THẢO LUẬN BÀI 1

Câu hỏi 1 Nêu khái niệm, cấu tạo, nguyên lý làm việc của van cổng ?

Câu hỏi 2 Các nguyên nhân hư hỏng thường xảy ra, biện pháp sửa chữa van cổng? Câu hỏi 3 Van cổng có dùng để tiết lưu dòng chảy không? Tại sao

Bài tập 1 Lập quy trình, thực hành tháo lắp, sửa chữa van cổng

Trang 27

BÀI 2: BẢO DƯỠNG, SỬA CHỮA VAN CẦU

❖ GIỚI THIỆU VAN CẦU

Van có tên tiếng anh là globe valve Là một loại thiết bị sử dụng để đóng, mở, điều tiết dòng chảy của lưu chất trong hệ thống đường ống

Do có hình dạng gần giống với hình cầu nên van được gọi là van cầu Bên trong thân van có một vách ngăn chia van làm hai phần riêng biệt

Nửa dưới nơi dòng lưu chất đi vào và nửa trên nơi dòng lưu chất đi qua Vách ngăn

có một lỗ tròn để lưu chất đi vào từ nửa dưới được dẫn đến nửa trên của van

Van cầu là một trong những dòng van tuyến tính giống như van cổng Vì sao gọi chúng ta tuyến tính? Bởi vì chúng có thể điều chỉnh phần trăm đóng mở dẫn đến lưu lượng đi qua cũng điều chỉnh theo

Mặc dù lưu lượng đi qua bị giảm áp suất đi đáng kể, nhưng chúng vẫn rất được tin

dùng trong các ứng dụng điều tiết lưu lượng

- Trình bày được cấu tạo, phân loại, nguyên lý làm việc, ứng dụng của van cầu

- Tháo, lắp được van cầu theo đúng quy trình

Trang 28

- Nội dung:

1.1 GIỚI THIỆU VAN CẦU

Van có tên tiếng anh là globe valve Là một loại thiết bị sử dụng để đóng, mở, điều tiết dòng chảy của lưu chất trong hệ thống đường ống Do có hình dạng gần giống với hình cầu nên van được gọi là van cầu Bên trong thân van có một vách ngăn chia van làm hai phần riêng biệt Nửa dưới nơi dòng lưu chất đi vào và nửa trên nơi dòng lưu chất đi qua Vách ngăn có một lỗ tròn để lưu chất đi vào từ nửa dưới được dẫn đến nửa trên của van

Van cầu là một trong những dòng van tuyến tính giống như van cổng Vì sao gọi chúng ta tuyến tính? Bởi vì chúng có thể điều chỉnh phần trăm đóng mở dẫn đến lưu lượng đi qua cũng điều chỉnh theo Mặc dù lưu lượng đi qua bị giảm áp suất đi đáng kể, nhưng chúng vẫn rất được tin dùng trong các ứng dụng điều tiết lưu lượng

Trang 29

1.1.1 Nguyên lý làm việc

Khi xoay tay quay cùng chiều kim đồng hồ làm cho trục van chuyển động đi xuống tác động lên đĩa van làm cho van thực hiện quá trình đóng Khi quay tay quay ngược chiều kim đồng hồ làm cho trục van chuyển động đi lên thực hiện quá trình mở van.Van

cầu làm việc được ở các chế độ: Đóng van hoàn toàn, mở van hoàn toàn, tiết lưu

2.1.2 Cấu tạo

Van cầu có cấu tạo như sau

Hình 2.1 - Cấu tạo van cầu

a Thân van

Là bộ phận tiếp xúc trực tiếp với lưu chất chịu áp lực chính, là nơi chứa tất cả các

chi tiết của van Thân van cầu có 3 dạng: van góc, van chữ Y, van chữ S

Thân van chữ S: Có vỏ chia làm 2 mảnh nối với nhau bằng bulông

Thân van chữ Y: Có ty van nằm nghiêng so với trục nằm ngang của cổng vào và

cổng ra

Thân van góc: Cho phép chuyển hướng dòng chảy từ thẳng đúng sang nằm ngang

Hình 2 2 - Thân van cầu

Trang 30

b Nắp van

Hình 2.3 - Nắp van cầu

c Trục van

Trục van cầu là một thanh kim loại dùng để kết nối và truyền momen soắn từ thiết

bị truyền động (tay quay) đến đĩa van Trục van được làm kín bằng gioăng để tránh rò

rỉ chất lỏng ra bên ngoài, gioăng làm kín sẻ được thay thế khi bảo trì van

d Cổng van

Là bộ phận trực tiếp đóng, mở van Đĩa van có dạng hình nút chai hoặc hình côn được kết nối với trục van, tay vặn để tạo thành một cơ chế nâng hạ trong việc đóng, mở

điều tiết lưu lượng Đĩa van được chế tạo bằng hợp kim cứng để chống ăn mòn

Hình 2 4 - Các loại đĩa van cầu

e Bulông, đai ốc liên kết

Giữa thân và nắp luôn có mối ghép bằng ren thường sử dụng bulông-đai ốc hoặc vít cấy theo tiêu chuẩn quy đinh, phù hợp với môi trường làm việc (chịu áp, chịu nhiệt,

chống ăn mòn)

Trang 31

f Vòng làm kín

Là chi tiết để làm kín các bộ phận của van, chống rò rỉ môi chất ra ngoài môi trường.Thông thường gioăng được chế tạo từ các vật liệu chịu được áp suất nhiệt độ cao Việc kiểm tra và bảo trì van cầu thường xuyên chính là kiểm tra gioăng trong các đợt bảo trì bảo dưỡng nhà máy

Hình 2.5 – Vòng làm kín (seat ring) van cầu

g Nắp hộp làm kín (Tham khảo van cổng)

h Bộ phận điều khiển cổng van

Van cầu có các loại điều khiển bằng tay, bằng motor điện Nhưng nói chung đều làm cho cổng van chuyển động đi lên hoặc đi xuống làm nhiệm vụ kéo cổng van dịch chuyển sinh ra quá trình đóng mở van

Tay quay được gắn với đầu trên của trục van, tùy theo yêu cầu và công dụng của từng loại van cầu mà tay quay có thể gắn liền (cố định với trục van hoặc tay quay ăn khớp với trục van thông qua mối ghép ren)

2.1.3 Phân loại van cầu

Van cầu rất đa dạng về chủng loại cũng như mẫu mã Tùy theo từng hãng thì sẽ

có các loại van cầu khác nhau Sau đây chúng ta sẽ tìm hiểu các loại van cầu dựa theo thiết kế cũng như vật liệu của chúng

Trang 32

a Phân loại theo dạng thiết kế

Trang 33

Là một sửa đổi của van dạng Tee Đầu ra và đầu vào của van vuông góc với nhau,

và dòng chảy được bẻ ngoặt một góc 90 độ Van này được sử dụng cho các ứng dụng

có chu kỳ dòng chảy do khả năng xử lý “hiệu ứng trượt” của chúng xảy ra một cách tự nhiên với dòng chảy xung Tuy vậy dòng van này ít phổ biến do cấu tạo của chúng Điều này khiến việc thiết kế và lắp đặt hê thống trở nên khó khăn hơn

- Dạng Wye

Hình 2.8 - Thân dạng Wye Đây là dòng van có độ sụt áp thấp nhất Ghế (seat) và thân nằm một góc 45° so với chiều của dòng chảy Thiết kế này làm giảm độ cản trở dòng chảy và độ sụt áp đi thấp nhất Do có thiết kế nghiêng 45° nên van có kích thước cồng kềnh hơn so với van dạng Tee Giá thành dòng van này cũng cao hơn nhiều so với các dòng còn lại

Với các ứng dụng cần đảm bảo về cả lưu lượng cũng như áp suất dòng chảy thì van dạng Wye là lựa chọn tối ưu

b Phân loại theo phương thức kết nối

- Van cầu lắp ren

Là dòng van sử dụng trong các hệ thống đường ống nhỏ, thường là van làm bằng inox hoặc đồng Van sử dụng trong các hệ thống nhỏ từ size DN50 trở xuống Một số trường hợp có thể có đến size DN80 Kết nối ren được sử dụng trong các hệ thống có

áp lực nhỏ từ PN16 trở xuống

Trang 34

- Van cầu lắp bích

Đối với các dòng van lớn từ DN50 trở lên thì việc lắp ren trở nên khó khăn Vì vậy

ta có kết nối bích để việc lắp đặt trở nên dễ dàng hơn Thân van được đúc kèm hai mặt bích để lắp vào hệ thống đường ống Tùy theo từng nước và từng hãng mà ta có các tiêu chuẩn bích khác nhau như JIS, BS, ANSI

- Van cầu dạng hàn

Với các hệ thống có áp lực cao đến vài trăm bar, lúc này kết nối bích là không đủ

Vì vậy ta có kết nối hàn để đảm bảo áp lực cho hệ thống hoạt động Van cầu dạng hàn thường là các dòng size nhỏ và được đúc từ thép để đảm bảo làm việc tốt trong môi trường áp lực cao

c Phân loại theo vật liệu chế tạo

- Van cầu gang

d Phân loại theo phương thức điều khiển

- Van cầu cơ

- Van cầu điều khiển khí nén

- Van cầu điều khiển điện

2.1.4 Ứng dụng của van cầu

Sau đây là một số ứng dụng tiêu biểu của van cầu

- Hệ thống nước làm mát nơi dòng chảy cần được điều tiết để tiết kiệm chi phí

- Hệ thống dầu nhiên liệu nơi điều tiết dòng chảy có tầm quan trọng rất lớn

- Nước, hóa chất, khí ngưng tụ và hệ thống thoát nước

- Lỗ thông nồi hơi, lỗ thông hơi chính và ống thoát nhiệt

Trang 35

- Hệ thống dòng bôi trơn tuabin

- Tiếp nhận van

- Thử kín van (thử kín các vị trí làm kín trong van)

- Sửa chữa các chi tiết bị hỏng sau khi thử kín

- Bàn giao van

2.2.1 Các nguyên nhân hư hỏng thường gặp, biện pháp sửa chữa

Đĩa van sau thời gian làm việc mài mòn không điều, hiện tượng ăn mòn trên đĩa van xảy ra khi do tác động lâu ngày của dòng hóa chất Cho dù seat ring còn mới nhưng van vẫn bị rò rỉ Tùy theo mức độ hư hỏng ta khắc phục bằng cách mài rà hoặc hàn đắp hoặc thay thế

Seat ring bị rò rỉ sau thời gian làm việc do ăn mòn hóa chất cũng như mài mòn của dòng lưu chất công nghệ tạo ra Tùy theo mức độ hư hỏng Ta khắc phục bằng cách mài ra hoặc hàn đắp hoặc thay thế

Trục van bị công vênh, trầy xước làm cho quá trình làm kín giữa trục van và nắp van không còn nữa, sinh ra quá trình rò rỉ Phun phủ, hoặc gia công, thay thế

Ren trên đầu trục đứt, gãy có thể hàn đắp sau đó gia công tiện

Các vòng làm kín (gaskets) trên van sau khi tháo ra bảo dưỡng đều phải thay mới

2.2.2 Tháo/ lắp van cầu

Áp dụng cho Van cầu (Size: 4 inches, class 1500 -FF)

a Chuẩn bị

- Các biên bản đánh giá hiện trạng thiết bị trước khi tháo

- Liệt kê các thiết bị, dụng cụ, đồ gá (chi tiết) sử dụng trong khi tháo

- Các loại dầu, mỡ bôi trơn, giẻ lau

- Định vị, kẹp chặt thiết bị lên bàn gá đảm bảo vững chắc

- Vệ sinh van sạch sẽ, vạch dấu các vị trí (nếu cần thiết) cho van

- Mở cổng van 50%

Trang 36

b Các bước tháo van cầu

TT các

Thiết bị, dụng cụ

van xả áp, xả cặn( nếu có) Tránh làm hỏng ren, trờn giác Cờ lê

xước Cờ lê

Dụng cụ chuyên dụng

Chú ý : các bước lắp được tiến hành ngược lại, cần lưu ý một số yêu cầu sau

- Các chi tiết phải đảm bảo đã khắc phục sau khi sửa chữa

- Vệ sinh sạch các chi tiết trước khi lắp

- Bôi trơn các chi tiết lắp ghép cần thiết

- Lực siết các mối ghép phải đảm bảo

- Công tác cẩu, kéo phải tuyệt đối thận trọng tránh mất an toàn cho người và thiết bị

- Lắp xong phải vận hành thử để kiểm tra sự chuyển động , ăn khớp của chi tiết

- Vệ sinh công nghiệp

- Bàn giao thiết bị cho bên có liên quan

Trang 37

2.2.3 Thay thế các vòng làm kín (packing, gasket)

Trình tự thực hiện theo các hình bên dưới:

+ Tham khảo bài trước (Van cổng)

2.2.4 Sửa chữa vòng làm kín (seatring) trong thân

- Khuyết tật sửa chữa bằng phương pháp mài

- Yêu cầu bề mặt sau khi mài đạt được

- Trình tự thực hiện như hình dưới

Hình 2.9 - Sửa vòng làm kín (seatring) van cầu

2.2.5 Sửa chữa cổng van (Disc)

Tương tự van cổng

Chú ý: cổng van có dạng côn sửa chữa bề mặt được thực hiện trên máy tiện, sau đó mài

tinh lại bề mặt

Trang 38

❖ TÓM TẮT BÀI 2

Trong bài này, một số nội dung chính được giới thiệu:

1: Cấu tạo, nguyên lý làm việc van cầu

2: Phân loại, ứng dụng van cầu

3: Quy trình sửa chữa, bảo dưỡng van cầu

4: Các nguyên nhân hư hỏng thường gặp và biện pháp sửa chữa

❖ CÂU HỎI VÀ TÌNH HUỐNG THẢO LUẬN BÀI 2

Câu hỏi 1 Nêu khái niệm, cấu tạo, nguyên lý làm việc của van cầu ?

Câu hỏi 2 Các nguyên nhân hư hỏng thường xảy ra, biện pháp sửa chữa van cầu? Câu hỏi 3 Van cầu có dùng để tiết lưu dòng chảy không? Tại sao

Bài tập 2 Lập quy trình, thực hành tháo lắp, sửa chữa van cầu

Trang 39

BÀI 3: BẢO DƯỠNG, SỬA CHỮA VAN BƯỚM

❖ GIỚI THIỆU VAN BƯỚM

Van bướm tên tiếng anh là Butterfly valve được gọi tắt là van bướm hoặc van cánh

bướm, nó là một trong những loại van công nghiệp được sử dụng phổ biến hiện nay Bởi van bướm có cấu tạo đơn giản, và đặc biệt là chi phí để mua loại van này thấp hơn so với các loại van công nghiệp có cùng chức năng khác

Van bướm là loại van công nghiệp dùng để điều tiết (đóng/mở) dòng chảy trong đường ống với nhiều loại kích thước khác nhau Do đặc điểm cấu tạo thoạt nhìn giống

con bướm nên gọi tắt là van bướm (butterfly valve)

Van đóng/ mở lưu chất nhờ bộ phận đĩa có thể xoay quanh trục với các góc khác nhau Thông thường valve bướm được điều khiển bởi tay gạt, tay quay hoặc các bộ tác động điện hoặc khí nén Cùng với van cổng, van dao, van bi thì van bướm là một trong những loại van đóng nhanh/ mở nhanh

- Trình bày được cấu tạo, phân loại, nguyên lý làm việc, ứng dụng của van bướm

- Tháo, lắp được van bướm theo đúng quy trình

Trang 40

- Nội dung:

3.1 Giới thiệu van bướm

Van bướm tên tiếng anh là Butterfly valve được gọi tắt là van bướm hoặc van

cánh bướm, nó là một trong những loại van công nghiệp được sử dụng phổ biến hiện nay Bởi van bướm có cấu tạo đơn giản, và đặc biệt là chi phí để mua loại van này thấp hơn so với các loại van công nghiệp có cùng chức năng khác

Van bướm là loại van công nghiệp dùng để điều tiết (đóng/mở) dòng chảy trong đường ống với nhiều loại kích thước khác nhau Do đặc điểm cấu tạo thoạt nhìn giống

con bướm nên gọi tắt là van bướm (butterfly valve) Van đóng/ mở lưu chất nhờ bộ

phận đĩa có thể xoay quanh trục với các góc khác nhau Thông thường valve bướm được điều khiển bởi tay gạt, tay quay hoặc các bộ tác động điện hoặc khí nén Cùng với van cổng, van dao, van bi thì van bướm là một trong những loại van đóng nhanh/ mở nhanh

Tiêu đề	Giáo trình Sửa chữa bảo dưỡng van công nghiệp 1 (Nghề: Sửa chữa thiết bị chế biến dầu khí - Cao đẳng)
Tác giả	ThS. Lê Anh Dũng, ThS. Trần Kim Khánh, ThS. Đỗ Văn Thọ
Trường học	Trường Cao Đẳng Dầu Khí
Chuyên ngành	Sửa chữa thiết bị chế biến dầu khí
Thể loại	Giáo trình mô đun
Năm xuất bản	2022
Thành phố	Bà Rịa-Vũng Tàu

Định dạng
Số trang	82
Dung lượng	1,73 MB