Tìm hiểu van an toàn cho máy nén khí là gì và hướng dẫn lắp đặt cho hệ thống

Van an toàn cho máy nén khí là gì? Đây là một câu hỏi được nhiều kỹ sư và người vận hành hệ thống khí nén quan tâm khi muốn tìm hiểu về cơ chế bảo vệ thiết bị.

Bài viết dưới đây Cao Phong sẽ giúp bạn hiểu rõ khái niệm, nguyên lý hoạt động, cấu tạo cũng như các loại van an toàn thường dùng cho máy nén khí.

Van an toàn cho máy nén khí là gì?

Van an toàn máy nén khí là thiết bị bảo vệ không thể thiếu trong hệ thống máy nén khí công nghiệp. Nó hoạt động giống như một cơ chế “tự ngắt”, đảm bảo toàn bộ hệ thống luôn vận hành trong giới hạn áp suất an toàn.

Khi áp suất bên trong vượt quá mức cho phép, van sẽ tự động mở ra để xả bớt lượng khí dư, từ đó đưa áp suất trở về trạng thái ổn định, tránh gây ra sự cố nguy hiểm.

Nguyên lý hoạt động của van an toàn cho máy nén khí:

• Cài đặt áp suất tối đa: Trên mỗi van an toàn luôn có một giá trị áp suất ngưỡng được thiết lập sẵn.
• Tự động xả áp khi vượt ngưỡng: Khi áp suất khí nén trong hệ thống tăng cao vượt quá mức này, van sẽ mở ra để giải phóng khí nén.
• Đảm bảo an toàn: Nhờ đó, thiết bị giúp hạn chế nguy cơ nổ ống dẫn, bảo vệ máy nén khí và các bộ phận liên quan khỏi hư hỏng.

Vị trí lắp đặt van an toàn cho máy nén khí

Trong hệ thống máy nén khí, việc lựa chọn vị trí lắp đặt van an toàn đóng vai trò then chốt để đảm bảo khả năng bảo vệ tối ưu cho toàn bộ thiết bị. Van thường được bố trí tại những điểm quan trọng, nơi dễ dàng kiểm soát và theo dõi áp suất:

Trên bình chứa khí

Đây là vị trí phổ biến và quan trọng nhất. Bình chứa là nơi lưu trữ khí nén sau quá trình nén, áp suất bên trong có thể tăng cao bất thường nếu hệ thống gặp sự cố hoặc vận hành sai cách. Khi lắp van an toàn tại đây, thiết bị sẽ nhanh chóng xả áp khi vượt ngưỡng cho phép, giúp bảo vệ bình chứa cũng như các thành phần khác.

Trên đường ống xả của máy nén

Một số thiết kế cho phép lắp van an toàn trực tiếp tại đường ống xả. Vị trí này giúp kiểm soát áp suất ngay từ đầu ra, đảm bảo khí nén trước khi đưa vào hệ thống không vượt quá mức an toàn.

Các vị trí khác

Tùy theo cấu hình và yêu cầu vận hành, van an toàn có thể được lắp đặt ở nhiều điểm khác như trên các thiết bị phụ trợ hoặc dọc tuyến ống dẫn khí chính. Dù ở đâu, nguyên tắc quan trọng là van phải đặt tại nơi dễ theo dõi, xả khí an toàn ra ngoài khi áp suất vượt giới hạn.

Các loại van an toàn cho máy nén khí hiện nay

dưới đây là các loại van an toàn cho máy nén khí phổ biến: 

Van an toàn tay giật nối ren

Đây là dòng van an toàn được sử dụng phổ biến trong các hệ thống máy nén khí cỡ nhỏ đến trung bình. Điểm nổi bật của loại van này là thiết kế có tay giật, cho phép người dùng dễ dàng thao tác mở van để xả khí nhanh chóng trong tình huống khẩn cấp.

Cấu tạo: Van thường được chế tạo từ inox hoặc đồng, bao gồm thân van, đĩa van và lò xo đàn hồi. Trong quá trình làm việc, lò xo giữ chặt đĩa van. Khi áp suất trong hệ thống vượt ngưỡng cài đặt, lực nén của khí sẽ thắng lực lò xo, làm đĩa van bật mở và khí được xả ra ngoài.

• Ưu điểm: Thiết kế đơn giản, dễ lắp đặt, vận hành thuận tiện, giá thành rẻ.
• Nhược điểm: Chỉ thích hợp cho các hệ thống có mức áp suất làm việc trung bình hoặc thấp, không phù hợp với môi trường yêu cầu áp suất cao.

Van an toàn inox

Van an toàn inox được sản xuất từ thép không gỉ, nổi bật với khả năng chống oxy hóa và làm việc ổn định trong môi trường khắc nghiệt. Nhờ tính bền bỉ và chống ăn mòn tốt, loại van này thường được ứng dụng trong hệ thống máy nén khí, đường ống có hóa chất, môi trường có độ ẩm cao hoặc khu vực gần biển. Độ bền lâu dài cùng tuổi thọ sử dụng cao giúp giảm thiểu chi phí bảo trì và thay thế trong quá trình vận hành.

• Ưu điểm: Khả năng chống gỉ sét tốt, chịu được áp lực và nhiệt độ cao, độ bền vượt trội.
• Nhược điểm: Giá thành cao hơn so với van chế tạo từ gang, đồng hoặc thép thông thường.

Van an toàn nắp chụp mặt bích

Đây là dòng van an toàn được ứng dụng phổ biến trong các hệ thống máy nén khí công suất lớn, nơi đòi hỏi khả năng xả lưu lượng khí lớn và đảm bảo mức độ an toàn tuyệt đối cho thiết bị.

Cấu tạo: Van gồm ba bộ phận chính là thân van, đĩa van và nắp chụp cố định bằng bu lông. Khi áp suất trong hệ thống vượt quá giá trị cài đặt, lực đẩy sẽ tác động làm đĩa van nâng lên, đồng thời nắp chụp bung ra để giải phóng áp lực.

• Ưu điểm: Khả năng chịu áp suất cao, độ bền cơ học tốt, hoạt động ổn định ngay cả trong môi trường nhiệt độ lớn.
• Hạn chế: Thiết kế có phần phức tạp hơn, chi phí sản xuất và giá bán thường cao hơn so với những loại van an toàn thông thường.

Van an toàn gang

Van an toàn gang là dòng sản phẩm phổ biến nhờ giá thành kinh tế và khả năng chịu lực cơ học tốt. Loại van này thường được lựa chọn cho các hệ thống máy nén khí và những ứng dụng công nghiệp thông dụng.

Nhờ cấu trúc chắc chắn, van có thể làm việc ổn định dưới áp lực lớn, đáp ứng nhu cầu trong nhiều hệ thống khí nén công nghiệp.

• Ưu điểm: độ bền cơ học cao, khả năng chịu áp lực tốt, chi phí đầu tư thấp.
• Hạn chế: dễ bị gỉ sét trong môi trường ẩm ướt và không thích hợp khi tiếp xúc với lưu chất có tính axit.

Van an toàn thép

Van an toàn bằng thép được đánh giá cao nhờ khả năng chịu áp lực và độ bền vượt trội, đặc biệt phù hợp với các hệ thống máy nén khí và các ngành công nghiệp nặng. Tùy theo mục đích sử dụng, sản phẩm có thể chế tạo từ thép carbon hoặc thép hợp kim nhằm đáp ứng tốt những điều kiện vận hành khắt khe.

• Ưu điểm: Có độ bền cơ học lớn, chịu được áp suất và nhiệt độ cao.
• Nhược điểm: Chi phí đầu tư cao; trong môi trường ẩm ướt hoặc chứa hóa chất, thép có nguy cơ bị ăn mòn.

Hướng dẫn lắp đặt và điều chỉnh van an toàn cho máy nén khí

Việc lắp đặt cũng như cài đặt van an toàn đúng quy chuẩn là yếu tố then chốt nhằm bảo vệ hệ thống máy nén khí và đảm bảo an toàn cho người vận hành. Dưới đây là các bước thực hiện chi tiết:

1. Chuẩn bị trước khi lắp đặt

• Van an toàn: Lựa chọn đúng loại van có áp suất cài đặt và kích thước kết nối tương thích với máy nén khí.
• Dụng cụ cần thiết: Cờ lê, mỏ lết, băng tan, keo dán ren (nếu cần thiết).
• Trang bị bảo hộ: Găng tay, kính bảo hộ và quần áo bảo hộ để tránh rủi ro trong quá trình làm việc.

2. Các bước lắp đặt

• Xác định vị trí: Thông thường, van an toàn được lắp trên bình chứa khí hoặc đường ống xả. Nên chọn vị trí dễ tiếp cận để tiện bảo trì và kiểm tra.
• Làm sạch bề mặt: Vệ sinh kỹ khu vực tiếp xúc giữa van và đường ống để tạo mối nối chắc chắn, tránh rò rỉ.
• Lắp đặt: Dùng cờ lê/mỏ lết vặn chặt van vào đường ống. Nếu dùng ren, nên quấn băng tan hoặc sử dụng keo dán ren để đảm bảo kín khít.
• Kiểm tra kết nối: Sau khi lắp, kiểm tra lại toàn bộ mối nối để chắc chắn không bị rò rỉ khí.

3. Cài đặt áp suất làm việc

• Xác định áp suất cài đặt: Mức áp suất trên van phải thấp hơn áp suất làm việc cực đại của máy nén khí. Nên tham khảo tài liệu kỹ thuật từ nhà sản xuất.
• Điều chỉnh áp suất: Vặn vít điều chỉnh trên van bằng cờ lê. Vặn theo chiều kim đồng hồ để tăng áp suất, ngược chiều để giảm áp suất.
• Kiểm tra vận hành: Khởi động hệ thống và theo dõi. Nếu áp suất vượt ngưỡng cài đặt, van phải tự động mở để xả khí.

Cách chỉnh van an toàn cho máy nén khí

Việc điều chỉnh van an toàn cho máy nén khí là thao tác quan trọng, cần sự cẩn trọng và tuân thủ kỹ thuật. Khi cài đặt đúng áp suất làm việc, van sẽ giúp bảo vệ thiết bị cũng như toàn bộ hệ thống khí nén khỏi sự cố hoặc hư hỏng ngoài ý muốn.

Lưu ý an toàn: Trước khi bắt đầu, hãy tắt máy nén khí và xả toàn bộ khí trong bình để đảm bảo an toàn tuyệt đối.

Các bước tiến hành lắp van an toàn cho máy nén khí:

Bước 1: Xác định vị trí van an toàn

• Van thường được gắn trực tiếp trên bình chứa khí hoặc đặt trên đường ống dẫn khí.

Bước 2: Tháo nắp bảo vệ

• Mở nắp che bên ngoài để tiếp cận bộ phận chỉnh áp của van.

Bước 3: Chuẩn bị dụng cụ

• Thông thường cần dùng cờ lê hoặc tua vít phù hợp để vặn chỉnh.

Bước 4: Tiến hành điều chỉnh áp suất

• Muốn tăng áp suất xả: vặn theo chiều kim đồng hồ.
• Muốn giảm áp suất xả: vặn ngược chiều kim đồng hồ.

Khuyến nghị: Luôn tham khảo hướng dẫn kỹ thuật từ nhà sản xuất để biết mức áp suất cài đặt chính xác cho từng dòng van, tránh chỉnh sai gây mất an toàn.

Các lỗi thường gặp khi sử dụng van an toàn cho máy nén khí và biện pháp xử lý

Lỗi	Nguyên nhân	Cách khắc phục
Van không mở khi áp suất vượt giới hạn	Áp suất cài đặt quá cao – Lò xo bị kẹt hoặc mất độ đàn hồi – Bụi bẩn, cặn bám vào bề mặt làm việc.	Điều chỉnh lại mức áp suất cài đặt – Vệ sinh, bôi trơn hoặc thay mới lò xo. – Tháo van để vệ sinh toàn bộ chi tiết bên trong.
Van mở liên tục hoặc không đóng kín sau khi xả	Bề mặt tiếp xúc bị mòn hoặc hỏng – Lò xo mất lực hoặc hư hỏng – Có dị vật kẹt giữa đĩa van và đế van.	Gia công lại hoặc thay mới bề mặt tiếp xúc – Thay lò xo mới – Tháo van, loại bỏ dị vật.
Van bị rò rỉ khí	Gioăng làm kín bị hư hoặc lão hóa – Mối nối với đường ống lỏng lẻo – Thân van nứt gãy.	Lắp gioăng mới – Kiểm tra, siết chặt lại khớp nối. – Thay van mới nếu thân van hỏng nặng.
Van bị kẹt	Bụi bẩn hoặc cặn bám vào bộ phận chuyển động – Ăn mòn, gỉ sét khiến các chi tiết kẹt cứng.	Tháo ra vệ sinh sạch sẽ – Bôi trơn các chi tiết chuyển động – Thay mới khi bị gỉ sét hoặc ăn mòn nghiêm trọng.

Tóm lại, van an toàn máy nén khí đóng vai trò then chốt trong việc bảo vệ hệ thống khí nén, vừa duy trì hiệu suất làm việc ổn định vừa đảm bảo an toàn cho người vận hành. Việc nắm vững đặc điểm từng loại van, quy trình lắp đặt, cài đặt áp suất, điều chỉnh cũng như bảo dưỡng định kỳ sẽ giúp hệ thống vận hành bền bỉ, giảm thiểu rủi ro và kéo dài tuổi thọ thiết bị.