Trong quá trình vận hành hệ thống đường ống, van bướm có thể xuất hiện các hiện tượng như rung thân van, phát tiếng ồn, tay gạt nặng, actuator hoạt động liên tục hoặc đĩa van không trở về đúng vị trí. Đây không phải lúc nào cũng là lỗi của riêng thiết bị. Với một hệ thống sử dụng van công nghiệp, hiện tượng bất thường có thể liên quan đến áp suất chênh lệch, vận tốc dòng chảy, cách lắp đặt, lựa chọn vật liệu làm kín hoặc mô-men vận hành.

Đối với van bướm Butterfly Valve, việc xác định đúng nguyên nhân trước khi thay van có ý nghĩa quan trọng hơn việc xử lý triệu chứng. Tân Thành chia sẻ bài viết này như một tài liệu tham khảo kỹ thuật, giúp người vận hành có thêm cơ sở kiểm tra khi van bướm công nghiệp xuất hiện rung, kêu hoặc đóng mở không ổn định.

1. Rung van bướm không nhất thiết xuất phát từ bản thân van

Một trong những sai lầm phổ biến khi xử lý sự cố là thấy van bướm rung thì lập tức kết luận van bị hỏng.

Thực tế, rung có thể bắt nguồn từ toàn bộ cụm đường ống. Khi vận tốc dòng chảy thay đổi nhanh, dòng xoáy phía sau đĩa van có thể tạo ra dao động. Nếu đường ống thiếu giá đỡ hoặc khoảng cách giữa các điểm cố định không phù hợp, rung động của dòng chảy có thể truyền sang thân van và actuator.

Do đó, khi kiểm tra một valve công nghiệp đang rung, nên xem xét đồng thời:

• Áp suất trước và sau van.

• Lưu lượng thực tế.

• Vị trí mở của đĩa van.

• Tình trạng giá đỡ đường ống.

• Độ đồng tâm giữa hai mặt bích.

• Tình trạng actuator hoặc tay vận hành.

• Các thiết bị nằm gần van.

Đặc biệt, không nên chỉ quan sát thân van. Cần xác định rung xuất hiện tại thân, trục, actuator hay toàn bộ đường ống.

2. Đĩa van làm việc ở vùng góc mở không phù hợp

Van bướm Butterfly Valve có ưu điểm về kết cấu gọn và khả năng tạo lưu lượng lớn. Tuy nhiên, điều này không đồng nghĩa mọi loại van bướm đều thích hợp để điều tiết chính xác trên toàn bộ dải lưu lượng.

Ở một số ứng dụng, người dùng cố định van tại một góc mở nhỏ trong thời gian dài. Khi đó, dòng môi chất đi qua khe hẹp giữa đĩa và thân van với vận tốc cao. Tùy điều kiện áp suất và môi chất, hiện tượng này có thể làm tăng tiếng ồn, rung và mài mòn.

Emerson cũng lưu ý rằng các loại high-performance butterfly valve có thể sử dụng cho throttling nhưng cần được sizing và áp dụng phù hợp để tránh các vấn đề điều khiển khi tải quá trình thay đổi.

Vì vậy, nếu van công nghiệp liên tục làm việc ở một góc mở nhỏ, cần xem lại:

• Lưu lượng thiết kế.

• Lưu lượng tối thiểu.

• Lưu lượng tối đa.

• Chênh áp qua van.

• Đặc tính dòng chảy.

• Mục đích sử dụng là đóng/mở hay điều tiết.

Đây là một trong những điểm nên kiểm tra trước khi thay mới toàn bộ thiết bị.

3. Chênh áp quá lớn làm tăng mô-men đóng mở

Một nguyên nhân khác khiến van bướm công nghiệp trở nên khó vận hành là chênh áp hai phía van quá cao.

Khi van đang đóng hoặc chỉ mở một phần, áp lực tác dụng lên đĩa có thể tạo ra mô-men đáng kể trên trục. Nếu actuator được lựa chọn dựa đơn thuần vào DN mà không tính đến điều kiện vận hành, lực đầu ra có thể không đủ để đưa van về vị trí yêu cầu.

Ngược lại, actuator quá lớn cũng không phải lúc nào tốt. Việc lựa chọn actuator cần dựa trên mô-men yêu cầu thực tế, điều kiện môi chất, hệ số an toàn và đặc tính của từng thiết kế.

Tài liệu kỹ thuật về rotary valve cũng xem dynamic torque là một thông số quan trọng trong quá trình lựa chọn.

Do đó, khi van đột nhiên nặng hơn bình thường, không nên chỉ bôi trơn hoặc cố tăng lực vận hành. Cần kiểm tra cả điều kiện áp suất trước và sau van.

4. Mặt bích lắp lệch làm đĩa van cọ vào đường ống

Đây là lỗi lắp đặt khá đáng chú ý đối với van bướm.

Nếu hai mặt bích không đồng tâm hoặc khoảng cách giữa hai mặt bích không phù hợp, thân van có thể bị ép khi siết bulông. Trong trường hợp nghiêm trọng, đĩa van có thể chạm vào đường ống hoặc các bộ phận xung quanh.

Hậu quả có thể biểu hiện bằng:

• Tay gạt nặng.

• Actuator chạy quá tải.

• Van không đóng hết.

• Seat bị xước.

• Đĩa van xuất hiện dấu cọ sát.

• Rò rỉ sau một thời gian ngắn vận hành.

Một số thiết kế van bướm công nghiệp có các chi tiết định tâm thân van để hỗ trợ quá trình căn chỉnh khi lắp đặt.

Điều này cho thấy việc căn tâm không phải chi tiết phụ mà có thể ảnh hưởng trực tiếp tới khả năng vận hành và tuổi thọ thiết bị.

5. Van phát tiếng kêu do vận tốc dòng chảy quá cao

Tiếng ồn trong hệ thống có thể đến từ nhiều nguồn. Với van bướm, một trong những yếu tố cần xem xét là vận tốc dòng chảy tại vùng tiết lưu.

Khi đĩa van nằm ở vị trí trung gian, tiết diện dòng chảy giảm. Nếu lưu lượng vẫn rất lớn, vận tốc cục bộ tăng lên. Dòng chảy có thể trở nên không ổn định và tạo ra tiếng ồn hoặc rung.

Trong các ứng dụng nghiêm trọng, cần xem xét cả hiện tượng cavitation. Emerson mô tả cavitation có thể dẫn đến tiếng ồn, rung, hư hại vật liệu và suy giảm hiệu quả dòng chảy.

Vì vậy, nếu van phát tiếng “rít”, “ré” hoặc tiếng bất thường khi chỉ mở một phần, cần kiểm tra điều kiện vận hành thay vì chỉ thay seat.

6. Seat xuống cấp khiến mô-men vận hành tăng

Seat là một trong những bộ phận chịu ảnh hưởng trực tiếp khi van bướm đóng mở thường xuyên.

Nếu seat bị:

• chai cứng;

• biến dạng;

• lão hóa;

• phồng;

• nứt;

• tích tụ cặn;

thì ma sát giữa đĩa và seat có thể tăng lên.

Khi đó, người vận hành có thể nhận thấy tay gạt nặng hơn hoặc actuator cần mô-men lớn hơn.

Với môi chất có hóa chất, nhiệt độ cao hoặc chứa hạt rắn, việc lựa chọn vật liệu seat cần được thực hiện dựa trên điều kiện thực tế. Các dòng butterfly valve chuyên dụng cho môi trường ăn mòn thường sử dụng vật liệu lót và làm kín được lựa chọn riêng theo môi chất.

7. Cặn trong đường ống làm van đóng không kín

Một van công nghiệp có thể hoạt động tốt trong điều kiện đường ống sạch nhưng bắt đầu rò rỉ sau một thời gian vận hành.

Nguyên nhân đôi khi không phải do seat kém mà do:

• cát;

• rỉ sét;

• mạt kim loại;

• cặn đường ống;

• vật liệu hàn còn sót;

• tạp chất trong môi chất.

Khi các hạt này nằm giữa đĩa và seat, van có thể không đạt vị trí đóng kín.

Vì vậy, trước khi kết luận van bướm Butterfly Valve bị hỏng, nên kiểm tra tình trạng môi chất và vệ sinh đường ống nếu cần.

8. Actuator không được hiệu chỉnh đúng hành trình

Đối với van bướm công nghiệp sử dụng bộ truyền động khí nén hoặc điện, việc hiệu chỉnh hành trình có vai trò quan trọng.

Van có thể đạt trạng thái “đóng” theo tín hiệu điều khiển nhưng trên thực tế đĩa chưa về đúng vị trí cơ khí. Ngược lại, actuator có thể tiếp tục tạo lực khi van đã tới giới hạn.

Với hệ thống tự động hóa, cần kiểm tra:

• Điểm đóng.

• Điểm mở.

• Chiều quay.

• Tín hiệu điều khiển.

• Giới hạn hành trình.

• Áp suất khí cấp nếu sử dụng khí nén.

• Tình trạng positioner nếu có.

Việc lắp actuator cũng cần bảo đảm sự tương thích giữa trục van, actuator và bộ gá. Các hệ thống butterfly valve hiện đại có thể sử dụng chuẩn kết nối actuator như ISO 5211.

Quy trình kiểm tra khi van bướm rung hoặc khó đóng

Thay vì tháo van ngay lập tức, có thể kiểm tra theo trình tự:

Bước 1: Ghi nhận áp suất trước và sau van.

Bước 2: Xác định góc mở hiện tại.

Bước 3: Kiểm tra rung tại thân van và đường ống.

Bước 4: Kiểm tra độ đồng tâm của mặt bích.

Bước 5: Kiểm tra hành trình actuator.

Bước 6: Kiểm tra seat, đĩa và trục khi đã cô lập hệ thống an toàn.

Bước 7: Kiểm tra môi chất và nguy cơ cặn bẩn.

Bước 8: Đánh giá lại sizing nếu tình trạng lặp lại.

Cách tiếp cận này giúp phân biệt lỗi cơ khí, lỗi lắp đặt và lỗi do điều kiện quá trình.

Khi nào nên thay van bướm?

Không phải mọi hiện tượng rung hay rò rỉ đều yêu cầu thay toàn bộ van.

Nếu seat có thể thay thế và thân van, trục, đĩa vẫn đáp ứng yêu cầu kỹ thuật, phương án bảo trì có thể tiết kiệm hơn. Một số dòng butterfly valve công nghiệp được thiết kế với seat có thể thay thế tại hiện trường.

Ngược lại, nếu thân van bị ăn mòn nghiêm trọng, trục biến dạng hoặc bề mặt làm kín đã hư hỏng vượt giới hạn cho phép, thay mới có thể là phương án phù hợp hơn.

Kết luận

Hiện tượng van bướm rung, kêu hoặc khó đóng mở cần được nhìn dưới góc độ toàn bộ hệ thống thay vì chỉ quy kết cho thiết bị. Chênh áp, vận tốc dòng chảy, góc mở, căn chỉnh mặt bích, seat, cặn bẩn và actuator đều có thể ảnh hưởng đến hiệu suất của van bướm công nghiệp.

Nếu doanh nghiệp đang cần tham khảo giải pháp van công nghiệp, valve công nghiệp, van bướm Butterfly Valve hoặc các dòng van phục vụ hệ thống đường ống, Tân Thành có thể hỗ trợ kiểm tra thông số theo từng ứng dụng thực tế. Việc lựa chọn đúng van valve công nghiệp ngay từ đầu giúp hạn chế các sự cố rung, rò rỉ và tăng chi phí bảo trì về sau.

#VanBướm #VanBướmButterflyValve #VanBướmCôngNghiệp #VanCôngNghiệp #ValveCôngNghiệp #VanValveCôngNghiệp #TânThành