Van công nghiệp trong ngành dầu khí: tiêu chuẩn và vật liệu

Van công nghiệp trong ngành dầu khí kiểm soát dầu thô, khí đốt và sản phẩm hydrocarbon ở áp cao, môi trường ăn mòn, dễ cháy nổ. Cao Phong tóm tắt tiêu chuẩn, vật liệu và loại van thường gặp trong bảng dưới đây.

Tiêu chuẩn thường gặp với van dầu khí

Tiêu chuẩn	Áp dụng cho	Ghi chú
API 6D	Van đường ống dẫn dầu khí	Thường từ 2 inch trở lên, tới Class 2500
API 608, ISO 17292	Van bi kim loại	Dùng cho nhà máy, dầu khí, hoá dầu
API 600	Van cổng thép đúc	Dầu khí, hơi
API 623	Van cầu thép đúc	Lọc hoá dầu
API 607, ISO 10497	Thử lửa van 1/4 vòng	Phải có chứng chỉ thử đúng dòng van
ASME B16.5, B16.34	Mặt bích; áp theo nhiệt độ của van	Tra đúng Class và nhiệt độ
ATEX	Thiết bị trong vùng dễ cháy nổ	Thường gặp với đầu điện, phụ kiện điện
ISO 9001	Hệ thống quản lý chất lượng của nhà sản xuất	Không thay cho tiêu chuẩn sản phẩm

Ngành dầu khí đòi hỏi thiết bị vận hành ổn định và an toàn cao. Trong đó, van công nghiệp trong ngành dầu khí giúp điều tiết dòng chảy, ngăn rò rỉ và duy trì hiệu suất hệ thống trong điều kiện vận hành khắc nghiệt.

Van công nghiệp trong ngành dầu khí là gì?

Đây là thuật ngữ chỉ chung các loại van dùng trong đường ống, thiết bị, bồn chứa để kiểm soát dòng dầu thô, khí đốt, xăng dầu và các sản phẩm hydrocarbon khác. Van thường được thiết kế để chịu áp cao, nhiệt độ khắc nghiệt và môi trường ăn mòn.

Khác với van nước hay van khí nén thông thường, van dầu khí có yêu cầu kỹ thuật cao hơn nhiều. Thân van thường làm từ thép, thép không gỉ hoặc hợp kim đặc biệt, độ kín phải đáp ứng yêu cầu của hồ sơ dự án.

Tầm quan trọng của van trong ngành dầu khí

Trong chuỗi khai thác, vận chuyển và xử lý dầu khí, van kiểm soát toàn bộ quá trình lưu chuyển chất lỏng và khí. Dưới đây là ba vai trò chính.

Điều tiết dòng chảy trên đường ống

Van đóng, mở hoặc điều tiết dòng chảy theo yêu cầu, giúp hệ thống hoạt động linh hoạt và an toàn. Mỗi loại van có chức năng riêng: van cổng và van bi để đóng mở, van cầu và van điều khiển để điều tiết.

Phòng chống rò rỉ và cháy nổ

Độ kín cao hạn chế rò rỉ dầu hoặc khí, đặc biệt quan trọng trong môi trường dễ cháy nổ. Một số dòng van được thử lửa theo API 607, gọi là van fire-safe.

Giảm chi phí bảo trì

Chọn đúng van giúp hệ thống vận hành ổn định, giảm chi phí bảo trì và kéo dài tuổi thọ thiết bị.

Thách thức trong môi trường vận hành dầu khí

Áp lực lớn và nhiệt độ khắc nghiệt

Các mỏ dầu khí, đặc biệt là ngoài khơi, thường có áp suất cao và nhiệt độ môi trường biến đổi mạnh. Van cần được chọn đúng cho các điều kiện này.

Ăn mòn do hoá chất, nước biển, khí H2S

Môi trường chứa lưu huỳnh, muối hoặc hoá chất dễ gây ăn mòn. Vì vậy van cần vật liệu chống ăn mòn như inox 316L, duplex hoặc Inconel.

Rủi ro cháy nổ

Do đặc thù của ngành, thiết bị trong vùng dễ cháy nổ phải đáp ứng các yêu cầu như ATEX và API theo hồ sơ dự án.

Tiêu chí lựa chọn van cho ngành dầu khí

• Chịu được áp lực, nhiệt độ và tác nhân ăn mòn của môi chất.
• Độ kín phù hợp với yêu cầu vận hành.
• Đúng tiêu chuẩn van công nghiệp mà hồ sơ dự án yêu cầu, ví dụ API 6D, API 608, ASME.
• Vận hành bền, ít phải sửa chữa.

Những dòng van thường dùng trong ngành dầu khí

Ngành dầu khí dùng nhiều loại van, tiêu biểu có thể kể đến:

Van cổng: dùng cho đường ống chính và nơi cần lưu lượng lớn, nhờ tổn thất áp thấp khi mở hết. Van cổng chỉ để đóng hết hoặc mở hết, không dùng để điều tiết.

Van bi: phù hợp nơi cần đóng mở nhanh, chịu được áp cao và cho dòng chảy hai chiều.

Van cầu: dùng trong hệ thống cần điều tiết lưu lượng chính xác.

Van bướm: thường lắp trên đường ống phụ hoặc nơi không đòi hỏi độ kín cao, nhờ nhỏ gọn, chi phí thấp, làm việc ở áp thấp.

Van an toàn: là thiết bị bảo vệ trong hệ thống dầu khí, tự xả khi áp vượt giới hạn cho phép.

Van một chiều: thường lắp ở phía đẩy của bơm để chặn dòng chảy ngược khi bơm dừng, bảo vệ thiết bị.

Yêu cầu kỹ thuật và chứng nhận

Hồ sơ dự án dầu khí thường nêu rõ các tiêu chuẩn trong bảng đầu bài. Nên đọc kỹ từng yêu cầu vì mỗi tiêu chuẩn áp dụng cho một loại van hoặc một nội dung khác nhau.

Vật liệu chế tạo chuyên dụng

• Thép carbon và thép hợp kim: chịu áp suất và nhiệt độ cao, dùng cho thân van, nắp van và bộ phận chịu lực. Mác thường gặp gồm ASTM A105, ASTM A350 LF2.
• Inox đặc biệt: 316L, duplex và super duplex dùng cho bộ phận tiếp xúc trực tiếp với môi chất nhờ chống ăn mòn tốt.
• Vật liệu khác: Hastelloy, Monel, Inconel dùng trong một số môi trường ăn mòn rất nặng.

Ứng dụng thực tế trong ngành dầu khí

Quá trình khai thác: van cổng, van bi, van an toàn, van điều khiển được lắp trên giàn khoan, tại giếng dầu để kiểm soát dòng chảy, áp suất và giữ an toàn.

Quá trình vận chuyển: trên đường ống dẫn dầu và tàu chở dầu, van bi, van cầu, van một chiều được dùng để đưa dầu khí từ khu vực khai thác đến nhà máy chế biến hoặc điểm tiêu thụ.

Quá trình chế biến: trong nhà máy lọc dầu và hoá dầu, van cầu, van bi, van điều khiển, van kim được dùng để kiểm soát lưu lượng, áp suất và nhiệt độ.

Kinh nghiệm chọn van cho dầu khí

• Fire-safe là thử mẫu theo dòng van. Thử đốt 750–1000 °C trong 30 phút khi đang có áp. Hãy đòi chứng chỉ đúng dòng, cỡ, cấp áp và seat, không chỉ dựa vào chữ trên catalogue.
• Van bi kiểu bi nổi (floating ball) thường tới khoảng DN200, Class 150–300. Lớn hơn hoặc áp cao hơn phải dùng bi trục cố định (trunnion).
• Áp ghi trên van seat mềm là áp ở nhiệt độ thường, nóng lên thì áp cho phép giảm mạnh. Dầu nóng phải kiểm áp theo nhiệt độ trong catalogue.
• Chọn cấp áp tối thiểu bằng 1,2 lần áp cao nhất của hệ thống.
• Môi chất nóng hoặc rất lạnh: hỏi về khoang thân, vì chất lỏng nhốt giữa hai seat khi nóng lên sẽ tăng áp. Chọn van có lỗ thoát áp trên bi (vented ball) khi cần.
• Khu vực dễ cháy nổ: dùng đầu điện chống cháy nổ, hoặc đầu khí nén kèm van điện từ và hộp công tắc bản chống cháy nổ.
• Ghi rõ hồ sơ cần có từ đầu: CO, CQ, chứng chỉ vật liệu 3.1, chứng chỉ thử.

Câu hỏi thường gặp

API 6D và API 608 khác nhau thế nào?

API 6D dành cho van đường ống dẫn dầu khí, thường từ 2 inch và tới Class 2500. API 608 dành cho van bi kim loại dùng trong nhà máy, Class 150, 300, 600 và 800 với van ren, hàn.

Van fire-safe là gì?

Là dòng van đã qua thử lửa theo API 607 hoặc ISO 10497. Sau khi đốt, van vẫn vận hành được và độ rò nằm trong giới hạn của tiêu chuẩn.

Van cổng có dùng để điều tiết dòng dầu không?

Không. Van cổng chỉ để đóng hết hoặc mở hết. Cần điều tiết thì dùng van cầu hoặc van điều khiển.

Liên hệ Cao Phong

Liên hệ Cao Phong, gửi kèm môi chất, áp, nhiệt độ, cỡ ống và tiêu chuẩn hồ sơ yêu cầu để được tư vấn và nhận báo giá:

CÔNG TY TNHH THƯƠNG MẠI THIẾT BỊ CÔNG NGHIỆP CAO PHONG

• Website: https://caophong.com.vn
• Hotline: 028 6270 3525
• Email: contact@caophong.com.vn
• Địa chỉ: 331/41 Phan Huy Ích, Phường An Hội Tây, Thành Phố Hồ Chí Minh, Việt Nam
• Mã số thuế (MST): 0315207350