1. Tổng Quan Ứng Dụng
Van cầu (globe valve) là loại van dùng phổ biến nhất trong hệ thống hơi cao áp nhờ khả năng điều tiết lưu lượng tốt, độ kín cao và dải áp suất rộng. Trong các nhà máy nhiệt điện công suất 600 MW trở lên, van cầu thường xuất hiện ở các vị trí:
- Đường hơi chính (Main Steam Line) — class #1500 đến #2500, nhiệt độ 540–600 °C
- Đường tái nhiệt (Hot Reheat) — class #900 đến #1500
- Van xả khí, xả nước, drain cho boiler và turbine
- Van điều khiển feedwater và hơi phụ trợ
2. Các Tiêu Chí Lựa Chọn
2.1 Vật Liệu Thân Van
Vật liệu thân là tiêu chí số một. Với hơi quá nhiệt 540 °C, các vật liệu sau được khuyến nghị theo ASME B16.34:
| Vật liệu | Nhiệt độ tối đa | Ứng dụng |
|---|---|---|
WC9 / 2.25Cr-1Mo |
595 °C | Main steam, hot reheat |
C12A / 9Cr-1Mo-V |
650 °C | USC boiler, supercritical |
F22 forged |
595 °C | Van rèn class #2500 |
2.2 Trim Và Lớp Hardfacing
Trim (đĩa van + ghế van) là phần làm việc khắc nghiệt nhất. Tiêu chuẩn ngành yêu cầu lớp hardfacing Stellite 6 tối thiểu 1.5–3 mm trên cả hai bề mặt làm kín. Một số hãng cao cấp như VELAN sử dụng Stellite 21 cho ứng dụng erosive.
2.3 Class Áp Suất Theo ANSI/ASME
Class áp suất phải được tính từ áp suất thiết kế tại nhiệt độ vận hành, không phải áp suất thường. Với hơi 540 °C, class #1500 cho áp suất ≤ 178 bar, class #2500 cho áp suất ≤ 297 bar.
“Một trong những bài học đắt giá nhất từ dự án Nhiệt điện Vũng Áng 1 — chủ đầu tư đã chọn class #900 cho đường hơi chính do tính nhầm áp suất theo nhiệt độ phòng. Phải thay toàn bộ trong giai đoạn commissioning.”— KS. Phạm Hùng, MVT Project Lead
3. Yêu Cầu Thử Nghiệm
Mỗi van trước khi xuất xưởng phải qua các phép thử bắt buộc:
- Shell test (thử thân) — áp suất 1.5× rating, nước, 15 phút
- Seat test (thử kín) — áp suất 1.1× rating, theo ANSI/FCI 70-2 Class V
- Backseat test — kiểm tra kín gland packing khi van mở hết
- Fugitive emission test — theo ISO 15848-1 nếu yêu cầu
4. Lắp Đặt Và Bảo Trì
Van cầu phải lắp đúng chiều dòng chảy theo mũi tên trên thân van. Lắp ngược sẽ gây rung động đĩa van, mài mòn ghế và hỏng trim trong vòng 6–12 tháng vận hành.
5. Kết Luận
Lựa chọn van cầu cao áp đúng từ đầu giúp tiết kiệm 30–40% chi phí bảo trì trong 5 năm đầu vận hành. Liên hệ đội kỹ sư MVT để được tư vấn miễn phí cho dự án cụ thể của bạn.
