Van an toàn áp suất là một thiết bị an toàn và trong nhiều trường hợp là tuyến phòng thủ cuối cùng.

Điều quan trọng là phải đảm bảo rằng van an toàn áp suất có khả năng hoạt động mọi lúc và trong mọi trường hợp. Van an toàn không phải là van quy trình hoặc bộ điều chỉnh áp suất và không được lạm dụng như vậy.

Van an toàn áp suất phải được vận hành cho một mục đích duy nhất: bảo vệ quá áp suất.

Lý do gây ra áp suất dư thừa trong tàu

Có một số lý do tại sao áp suất trong bình hoặc thiết bị có thể vượt quá giới hạn định trước. Phổ biến nhất là:

• ổ cắm bị chặn
• Tiếp xúc với lửa bên ngoài, thường được gọi là “Trường hợp cháy”
• giãn nở nhiệt của chất lỏng
• Điều kiện quá trình bất thường (Phản ứng hóa học)
• Lỗi hệ thống làm mát
• Vỡ ống trao đổi nhiệt
• Lỗi thành phần đường ống
• Lỗi van điều khiển

Mỗi sự kiện được liệt kê ở trên có thể xảy ra riêng lẻ hoặc đồng thời. Mỗi nguyên nhân gây ra quá áp sẽ tạo ra một khối lượng; hoặc lưu lượng thể tích khác nhau được thải ra. Ví dụ, lưu lượng khối lượng nhỏ trong trường hợp giãn nở nhiệt; và lưu lượng khối lượng lớn trong trường hợp xảy ra phản ứng hóa học. Các kỹ sư quy trình có trách nhiệm xác định tình huống xấu nhất; để định cỡ và lựa chọn thiết bị an toàn áp suất phù hợp.

Các loại van an toàn áp suất

Van an toàn áp suất tải lò xo

Trong Van an toàn áp suất chịu tải bằng lò xo. Lực đóng hoặc lực lò xo được tác dụng bởi một lò xo xoắn ốc được nén bằng vít điều chỉnh. Lực lò xo được truyền qua trục quay lên đĩa. Đĩa bịt kín vào vòi miễn là lực lò xo lớn hơn lực được tạo bởi áp suất ở đầu vào của van. Hình 2 cho thấy tất cả các bước hoạt động của Van an toàn áp suất chịu tải lò xo.

Trong tình huống khó chịu, van an toàn sẽ mở ở áp suất cài đặt định trước. Lực lò xo F _s  tác động theo hướng đóng và F _p . Lực được tạo bởi áp suất ở đầu vào của van an toàn, tác dụng theo hướng mở. Ở áp suất đặt, các lực F _s  và F _p  cân bằng. Không có lực kết quả để giữ đĩa xuống ghế. Van an toàn sẽ bắt đầu rò rỉ một cách rõ ràng hoặc rõ ràng (tiếng xả ban đầu).

Khi áp suất bên trong hệ thống tăng lên; lực F _p tăng trên áp suất cài đặt và lực lò xo bổ sung cần thiết để nén lò xo hơn nữa sẽ vượt qua. Van sẽ mở nhanh với tiếng “bốp”, trong hầu hết các trường hợp là mở hết cỡ.

Lưu ý

Trong hầu hết các ứng dụng, van an toàn có kích thước phù hợp sẽ làm giảm áp suất trong bình khi xả. Áp suất trong bình sẽ giảm tại bất kỳ thời điểm nào tiếp theo. Nhưng không muộn hơn khi kết thúc tình trạng khó chịu. Áp suất giảm trong bình sẽ làm giảm lực F _p . Tuy nhiên, ở áp suất đã đặt, dòng chảy vẫn tác động lên vùng đĩa mở rộng, điều này sẽ giữ cho van mở. Cần giảm thêm áp suất cho đến khi lực lò xo F _s  lại lớn hơn F _p ; và van an toàn bắt đầu đóng. Ở cái gọi là áp suất nối lại, đĩa sẽ chạm lại vào vòi và van an toàn đóng lại.

Van an toàn áp suất vận hành thí điểm

Van an toàn vận hành thí điểm được điều khiển bởi phương tiện xử lý. Để đạt được điều này, áp suất hệ thống được áp dụng cho van thí điểm (= bộ phận điều khiển cho van chính); thông qua bộ thu áp suất. Sau đó, van thí điểm sử dụng vòm phía trên pít-tông của van chính để điều khiển việc mở và đóng van chính. Hình 4 cho thấy tất cả các bước hoạt động của Van an toàn áp suất vận hành thử nghiệm.

Trong quá trình hoạt động bình thường, áp suất của hệ thống được lấy ở đầu vào của van chính và được chuyển đến vòm. Vì diện tích vòm lớn hơn diện tích của đế van chính nên lực đóng lớn hơn lực mở. Điều này giữ cho van chính đóng chặt.

Ở áp suất cài đặt, van thí điểm hoạt động. Phương tiện không còn được định tuyến đến mái vòm. Điều này ngăn chặn sự gia tăng thêm áp suất vòm. Ngoài ra, mái vòm được thông hơi. Do đó, lực đóng ngừng hoạt động như một điều kiện tiên quyết để hệ thống vượt quá áp suất đẩy van chính mở. Tùy thuộc vào thiết kế của van thí điểm, việc mở này có thể nhanh chóng và hoàn toàn (Hành động bật). Hoặc dần dần và một phần theo áp suất hệ thống (Hành động điều chỉnh).

Lưu ý

Nếu áp suất hệ thống giảm xuống áp suất đóng, van thí điểm sẽ hoạt động; và một lần nữa định tuyến môi trường đến vòm. Áp suất trong vòm tăng lên và van chính đóng nhanh và hoàn toàn (Hành động bật). Hoặc dần dần và một phần theo áp suất hệ thống (Hành động điều chỉnh).

Sự khác biệt giữa Van an toàn áp suất và Van giảm áp

“Van an toàn áp suất” và “Van giảm áp suất” là những thuật ngữ thường được sử dụng để xác định các thiết bị giảm áp suất trên tàu hoặc thiết bị. Mặc dù được sử dụng thay thế cho nhau một cách tự do; các thuật ngữ này khác nhau ở khía cạnh sau:

Van an toàn áp suất

Van an toàn áp suất là thuật ngữ được sử dụng để mô tả thiết bị giảm áp trên bình chứa đầy chất lỏng hoặc khí nén. Đối với một van như vậy, việc mở là đột ngột. Khi đạt đến áp suất cài đặt của van, van sẽ mở gần như hoàn toàn.

Van giảm áp

Van giảm áp là thuật ngữ được sử dụng để mô tả thiết bị giảm áp trên bình chứa đầy chất lỏng. Đối với một van như vậy, độ mở tỷ lệ thuận với sự gia tăng áp suất của bình. Do đó việc mở van không đột ngột mà từ từ nếu áp suất tăng dần.

Bài viết tham khảo : Ống siphon inox