Van cầu đồng

Van cầu đồng là một loại van được làm bằng đồng. Bộ phận đóng (đĩa van) di chuyển tuyến tính dọc theo đường tâm của ghế van, và bề mặt làm kín được ép chặt bởi trục van để đóng ngắt môi chất. Các dạng cấu trúc của nó bao gồm loại thẳng, dòng chảy trực tiếp và loại góc vuông, và nó phù hợp để điều khiển đường ống trong các ngành công nghiệp hóa chất, đóng tàu, dược phẩm và máy móc thực phẩm. Kế hoạch tiêu chuẩn quốc gia liên quan, “Van cầu đồng ren ngoài áp suất thấp hàng hải”, được ban hành vào năm 2025 và thuộc thẩm quyền của Ủy ban kỹ thuật tiêu chuẩn hóa máy móc hàng hải quốc gia. Các kế hoạch tiêu chuẩn tương tự bao gồm van cầu đồng mặt bích dùng trong môi trường biển.

Van này có chức năng đóng, điều chỉnh và tiết lưu, đồng thời có hành trình đĩa van ngắn và độ mài mòn thấp. Đường kính danh nghĩa và định mức áp suất của nó bao phủ một phạm vi rộng. Theo tiêu chuẩn GB/T 587-2008 “Van cầu đồng mặt bích hàng hải”, nó phù hợp với hệ thống đường ống trên tàu có áp suất danh nghĩa không vượt quá 6,4MPa. Các thông số cụ thể thay đổi tùy thuộc vào loại. Nó thích hợp cho các môi chất như nước biển, nước ngọt, dầu bôi trơn, dầu nhiên liệu và hơi nước có nhiệt độ không vượt quá 250℃. Các bộ phận chính như thân van, nắp van và đĩa van được làm bằng đồng thiếc đúc, còn trục van được làm bằng đồng nhôm. Phạm vi nhiệt độ hoạt động thường là -40℃ đến 250℃, với một số mẫu đặc biệt đạt tới 350℃; van cầu đồng cho các ứng dụng nhiệt độ thấp đặc biệt có thể được thiết kế cho môi trường thấp tới -196℃. Trong các ứng dụng trên tàu, van có thể được kiểm tra thông qua thử nghiệm nước muối và thử nghiệm nhiệt độ thấp, phù hợp với hệ thống đường ống hàng hải, môi trường áp suất cao và các ứng dụng đặc thù trên tàu.

Thông số kỹ thuật van cầu đồng JIS 5K

• Tên sản phẩm: Van cầu đồng JIS 5K
• Tiêu chuẩn thiết kế: JIS F7351
• Tiêu chuẩn thử nghiệm: JIS F7400
• Tiêu chuẩn mặt bích: JIS B2220 – 5K
• Kiểu van: Van cầu đồng, loại screw-down non-return (SDNR)
• Áp suất danh nghĩa: JIS 5K
• Kích thước: DN15 – DN65
• Kiểu kết nối: Mặt bích JIS 5K
• Vật liệu thân van: Đồng đúc Bronze
• Vật liệu nắp van: Đồng hoặc đồng thau
• Vật liệu đĩa van: Đồng hoặc đồng thau
• Vật liệu trục van: Đồng thau
• Tay quay: Gang đúc
• Kiểu trục: Trục nâng
• Kiểu nắp: DN15–DN40 nắp ren; DN50–DN65 nắp bắt bu lông
• Môi chất: Nước biển, nước ngọt, dầu, khí và hơi nước
• Áp suất làm việc với nước không va đập: tối đa khoảng 0,69 MPa ở 120°C
• Áp suất làm việc với hơi nước: khoảng 0,49 MPa ở 205°C
• Nhiệt độ làm việc: tối đa khoảng 205°C đối với hơi nước
• Kiểu làm kín: Làm kín kim loại
• Ứng dụng: Hệ thống đường ống tàu biển, nước biển, nước ngọt, dầu nhiên liệu, dầu bôi trơn và hơi nước.

Kích thước tiêu chuẩn

Inch	㎜	inch	㎜	inch	㎜	inch	㎏	LB
15	1/2	52	2-1/16	72	2-13/16	57	2-1/4	0,31	0,68
20	3/4	64	2-1/2	84	3-5/16	72	2-13/16	0,53	1.17
25	1	76	3	94	3-11/16	78	3-1/16	0,76	1,68
32	1-1/4	83	3-1/4	110	4-5/16	97	3-13/16	1.21	2,67
40	1-1/2	98	3-7/8	126	4-15/16	108	4-1/4	1,66	3,66
50	2	118	4-5/8	153	6	126	4-15/16	2,79	6.15

Lưu ý: Với van JIS F7351 5K, một số nhà sản xuất công bố phạm vi đến DN65; vì vậy không nên ghi DN15–DN80 nếu sản phẩm cụ thể không có DN80.

Định nghĩa và Nguyên tắc van cầu đồng

Van cầu đồng là một loại van trong đó bộ phận đóng (đĩa van) di chuyển dọc theo đường tâm của đế van. Van được chế tạo chủ yếu bằng đồng thau hoặc hợp kim đồng, là vật liệu có tính dẻo tốt, dễ gia công và có khả năng chống ăn mòn phù hợp với môi trường hàng hải. Nguyên lý hoạt động của van là sử dụng chuyển động của trục van để đưa đĩa van lên hoặc xuống, ép bề mặt làm kín của đĩa van với bề mặt làm kín của đế van nhằm đóng ngắt, điều tiết và kiểm soát dòng chảy của môi chất trong đường ống.

Cấu trúc và phân loại van cầu đồng

Van cầu đồng có thể được phân loại thành loại thẳng, loại dòng chảy trực tiếp và loại góc vuông theo hình dạng cấu trúc của chúng. Van cầu đồng mặt bích hàng hải là một loại phổ biến. Theo tiêu chuẩn GB/T 587-2008, van có thể được chia thành các loại khác nhau như loại A, loại B, loại AS và loại BS. Mỗi loại có sự khác biệt về áp suất danh nghĩa (PN) và đường kính danh nghĩa (DN). Ví dụ, loại A và loại B phù hợp với PN 1,0–6,4 MPa, trong khi loại AS và loại BS phù hợp với PN 0,6–6,4 MPa. Mỗi loại có phạm vi đường kính cụ thể.

Các bộ phận chính của van như thân van và nắp van thường được làm bằng đồng thiếc đúc, chẳng hạn như ZCuSn10Zn2, trong khi trục van được làm bằng đồng nhôm. Vật liệu đồng và hợp kim đồng có khả năng chống ăn mòn tốt, phù hợp với môi trường hàng hải. Van thích hợp sử dụng với các môi chất như nước biển, nước ngọt, dầu bôi trơn, dầu nhiên liệu và hơi nước.

Thông số kỹ thuật chung van cầu đồng

Phạm vi áp suất danh nghĩa của van cầu đồng thường từ 0,6 MPa đến 6,4 MPa và phạm vi đường kính danh nghĩa thường từ DN15 đến DN300. Môi trường áp dụng bao gồm nước biển, nước ngọt, dầu bôi trơn, dầu nhiên liệu và hơi nước có nhiệt độ ≤250℃. Về vật liệu của các bộ phận chính, thân van, nắp van và đĩa van thường được làm bằng đồng thiếc đúc, chẳng hạn như ZCuSn10Zn2 hoặc ZCuSn5Pb5Zn5, trong khi trục van được làm bằng đồng nhôm, chẳng hạn như CuAl9Mn2.

Các thông số cụ thể có thể khác nhau tùy theo từng loại van. Đối với loại AS và BS, áp suất làm việc tối đa cho phép là 0,57 MPa khi áp suất danh nghĩa 0,6 MPa, với phạm vi đường kính DN15–DN300; khi áp suất danh nghĩa 6,4 MPa, áp suất làm việc tối đa cho phép là 5,69 MPa, với phạm vi đường kính DN20–DN50. Đối với loại A và B, áp suất làm việc tối đa cho phép là 0,95 MPa khi áp suất danh nghĩa 1,0 MPa, với phạm vi đường kính DN65–DN150; khi áp suất danh nghĩa 6,4 MPa, áp suất làm việc tối đa cho phép là 5,69 MPa, với phạm vi đường kính DN20–DN150.

Lắp đặt và bảo trì van cầu đồng

Khi lắp đặt van cầu đồng, cần chú ý đến hướng dòng chảy của môi chất theo hướng mũi tên trên thân van và nên lắp đặt theo phương ngang. Khi kết nối mặt bích, cần đảm bảo bề mặt mặt bích phẳng và sạch, gioăng được đặt đúng vị trí, các bu lông được siết chặt đều theo đường chéo. Thường xuyên kiểm tra hiệu suất làm kín, bôi trơn trục van và thay thế gioăng, vòng đệm khi cần thiết.

Tiêu chuẩn và thông số kỹ thuật

Van cầu đồng tiêu chuẩn hàng hải được thiết kế và sản xuất theo các tiêu chuẩn kỹ thuật liên quan đến hệ thống đường ống trên tàu. Đối với dòng van cầu đồng mặt bích hàng hải, tiêu chuẩn GB/T 587-2008 quy định các yêu cầu về kết cấu, kích thước, vật liệu, áp suất và khả năng sử dụng trong môi trường hàng hải.

Các tiêu chuẩn liên quan có thể bao gồm tiêu chuẩn GB/T, CB/T và tiêu chuẩn JIS F dành cho van hàng hải. Đối với van cầu đồng JIS 5K, sản phẩm được thiết kế phù hợp với hệ thống đường ống hàng hải sử dụng kết nối mặt bích JIS 5K, đáp ứng yêu cầu về nước biển, nước ngọt, dầu nhiên liệu, dầu bôi trơn và các môi chất phù hợp trong điều kiện khai thác trên tàu.

Nguyên tắc lựa chọn van cầu đồng

Van cầu đồng được ưa chuộng cho hệ thống đường ống trên tàu nhờ khả năng chống ăn mòn nước biển tốt, phù hợp với các đường ống dẫn các môi chất như nước biển, nước ngọt, dầu bôi trơn, dầu nhiên liệu và hơi nước.

Van cầu đồng được khuyến nghị sử dụng cho hệ thống đường ống dẫn hơi nước có nhiệt độ hoạt động không vượt quá 250℃; một số mẫu đặc biệt có thể sử dụng ở nhiệt độ dưới 350℃.

Đối với hệ thống đường ống có áp suất định mức không vượt quá 6,4 MPa, có thể lựa chọn van cầu đồng. Áp suất danh nghĩa thông thường của van cầu đồng mặt bích dùng trong môi trường hàng hải là PN0,6–6,4 MPa.

Trong các ứng dụng yêu cầu đóng mở và điều tiết dòng chảy thường xuyên, cấu trúc hành trình ngắn của van cầu đồng có thể đáp ứng tốt yêu cầu vận hành.

Trong môi trường ăn mòn hoặc các trường hợp cần hạn chế gỉ sét, đồng thau và hợp kim đồng có khả năng chống ăn mòn tốt, đặc biệt phù hợp với môi trường nước biển.

Ưu điểm van cầu đồng

Van cầu đồng có cấu trúc chắc chắn, tương đối dễ sản xuất, lắp đặt và bảo trì.

Van có hành trình đĩa ngắn, thời gian đóng mở nhanh và thuận tiện cho việc vận hành.

Sản phẩm có khả năng làm kín tốt, bề mặt làm kín có độ ma sát tương đối thấp và tuổi thọ sử dụng cao.

Có khả năng đóng ngắt và điều tiết dòng chảy, phù hợp với nhiều hệ thống đường ống hàng hải.

Khả năng chống ăn mòn tốt, thích hợp sử dụng trong môi trường nước biển và các điều kiện làm việc trên tàu.

Áp suất danh nghĩa: PN0,6–6,4 MPa

Nhiệt độ hoạt động: -40–250℃ (một số mẫu đặc biệt có thể đạt đến 350℃)