Van trong ngành hóa dầu: 7 yếu tố lựa chọn

Van hóa dầu là các bộ phận điều khiển lưu lượng thiết yếu, được sử dụng để điều chỉnh, cách ly, chuyển hướng và bảo vệ chất lỏng, khí, hơi nước, hóa chất, polyme và các môi trường quá trình đa pha.

Các nhà máy hóa dầu hoạt động liên tục và thường phải đối mặt với sự kết hợp của nhiệt độ cao, áp suất cao, hóa chất ăn mòn, khí độc, các hạt mài mòn, điều kiện chân không, chu kỳ nhiệt và các yêu cầu khắt khe về kiểm soát khí thải.

Hiệu suất đáng tin cậy của van giúp duy trì lưu lượng, áp suất, nhiệt độ và hướng quá trình ổn định, đồng thời bảo vệ các thiết bị như bình phản ứng, cột chưng cất, máy nén, máy bơm, bộ trao đổi nhiệt, hệ thống lưu trữ và đường ống.

JST Valve cung cấp các giải pháp van chống ăn mòn, chịu nhiệt độ cao, chịu áp suất cao, có đế kim loại, tự động và được thiết kế theo yêu cầu, dành cho các ứng dụng hóa dầu có yêu cầu khắt khe.

Van hóa dầu được sử dụng ở đâu?

Các van dùng trong ngành hóa dầu được lắp đặt trong toàn bộ các hệ thống chuẩn bị nguyên liệu, phản ứng, tách, nén, gia nhiệt, làm mát, lưu trữ, bốc dỡ, hệ thống tiện ích và hệ thống bảo vệ môi trường.

• Các dây chuyền sản xuất ethylene và propylene
• Các nhà máy sản xuất polyethylene và polypropylene
• Các hệ hợp chất thơm, benzen, toluen và xylen
• Đường ống dẫn hydro, khí tổng hợp và khí nhiên liệu
• Lò phản ứng, cột chưng cất và thiết bị tách
• Hệ thống bypass máy nén và hệ thống chống quá tải
• Hệ thống hơi nước áp suất cao và nước ngưng tụ
• Hệ thống bơm hóa chất và xử lý chất xúc tác
• Bể chứa, bến bốc dỡ và đường ống chuyển tải
• Hệ thống đèn hiệu, hệ thống xả khí, hệ thống xử lý nước thải và hệ thống kiểm soát khí thải

Tại sao việc bảo dưỡng van trong ngành hóa dầu lại là một thách thức

Các quá trình hóa dầu có thể khiến van phải chịu những biến đổi áp suất đột ngột, tốc độ dòng chảy cao, chu kỳ nhiệt, điều kiện chân không, hóa chất ăn mòn, hydrocacbon dễ cháy, khí độc và môi trường polymer có độ nhớt cao.

Sự sụt áp cao có thể gây ra hiện tượng xâm thực, bốc hơi tức thời, rung động, mài mòn và tiếng ồn quá mức. Khí khô hoặc chất lỏng chứa các hạt rắn có thể làm tăng ma sát và gây hư hỏng các bộ phận như đế van, bi, đĩa, trục, lồng bi và bề mặt làm kín.

Một số dịch vụ còn yêu cầu mức rò rỉ ra bên ngoài cực thấp, kết cấu đã qua thử nghiệm chống cháy, khả năng cách ly khẩn cấp nhanh chóng, thiết kế chống tĩnh điện, khả năng điều khiển chính xác, hoặc khả năng chống lại sự tích tụ polymer và quá trình kết tinh của môi trường quá trình.

7 yếu tố lựa chọn van trong ngành hóa dầu

1. Môi trường quá trình và thành phần hóa học

Xác định thành phần đầy đủ của chất lỏng, bao gồm các hóa chất chính, các thành phần phụ, tạp chất, hàm lượng nước, chất rắn, chất xúc tác, clorua, hợp chất lưu huỳnh và các trường hợp có thể không đáp ứng tiêu chuẩn.

2. Nhiệt độ và Áp suất

Nhiệt độ bình thường, nhiệt độ thiết kế, áp suất vận hành, áp suất thiết kế, điều kiện chân không và chênh lệch áp suất tối đa ảnh hưởng đến thông số kỹ thuật của thân van, vật liệu, đệm van, vật liệu làm kín, gioăng, hệ thống bu-lông, bộ phận hoàn thiện và kích thước bộ truyền động.

3. Sự ăn mòn và tính tương thích vật liệu

Axit, kiềm, clorua, hợp chất lưu huỳnh, dung môi, hydro và các sản phẩm phụ của quá trình sản xuất có thể gây ăn mòn cả các bộ phận kim loại lẫn phi kim loại. Việc lựa chọn vật liệu phải tính đến sự kết hợp toàn diện giữa nồng độ, nhiệt độ, áp suất, tạp chất và tốc độ dòng chảy.

4. Hiện tượng xâm thực, hiện tượng bốc hơi, tiếng ồn và sự mài mòn

Các van điều khiển hoạt động trong điều kiện chênh lệch áp suất lớn có thể cần phải giảm áp theo từng giai đoạn, bộ phận chống xâm thực, bộ phận giảm tiếng ồn, vật liệu gia cố, cửa ra mở rộng hoặc các đường dẫn dòng chảy chống mài mòn.

5. Hiệu suất ngắt dòng và điều khiển lưu lượng

Van cách ly phải đảm bảo mức rò rỉ theo quy định, trong khi van điều khiển phải đảm bảo phản ứng ổn định trong toàn bộ dải hoạt động yêu cầu. Hệ số lưu lượng, dải điều khiển, đặc tính van, sụt áp và độ chính xác của bộ truyền động cần được xem xét tổng thể.

6. An toàn phòng cháy chữa cháy và phát thải không kiểm soát

Các chất lỏng dễ cháy và độc hại có thể yêu cầu các thiết kế van đã qua thử nghiệm chống cháy, cấu trúc chống tĩnh điện, trục van chống nổ, lớp đệm chịu tải động, gioăng bellow, chứng nhận phát thải thấp hoặc các giải pháp cách ly kép.

7. Tự động hóa, Kiểm thử và Bảo trì

Có thể sử dụng các bộ truyền động khí nén, điện, thủy lực hoặc điện-thủy lực cho các mục đích điều khiển quá trình, cách ly từ xa, bảo vệ máy nén và ngắt khẩn cấp. Cần xác định rõ thời gian hoạt động, vị trí an toàn khi hỏng hóc, tín hiệu điều khiển, phân loại khu vực nguy hiểm và khả năng tiếp cận để bảo trì.

Các loại van thường dùng trong các quy trình hóa dầu

Trên thiết bị di động, hãy vuốt ngang để xem toàn bộ bảng.

Vật liệu đặc biệt dùng cho van trong ngành hóa dầu

Thép không gỉ tiêu chuẩn không phù hợp với mọi quy trình hóa dầu. Các axit mạnh, clorua, môi trường khử, hóa chất oxy hóa, axit flohydric, các hợp chất lưu huỳnh và nhiệt độ cao có thể đòi hỏi phải sử dụng các vật liệu đặc biệt.

Tùy thuộc vào dữ liệu quy trình toàn diện, các lựa chọn vật liệu có thể bao gồm thép không gỉ duplex, thép không gỉ siêu duplex, thép siêu austenit, Hastelloy, Inconel, Monel, niken, titan, zirconium, tantalum, gang có hàm lượng silic cao hoặc các bộ phận bằng gốm.

Việc lựa chọn vật liệu cuối cùng phải đánh giá từng bộ phận tiếp xúc với môi trường quá trình, bao gồm thân van, bộ phận bên trong van, bi, đĩa, trục van, đế van, vật liệu làm kín, gioăng, lò xo và các chi tiết buộc chặt tiếp xúc với môi trường quá trình.

Các van hóa dầu góp phần nâng cao độ tin cậy của nhà máy như thế nào

Việc lựa chọn van hóa dầu phù hợp giúp duy trì sản xuất ổn định, kiểm soát quy trình chính xác, cách ly an toàn và bảo vệ thiết bị một cách đáng tin cậy.

Các vật liệu và hệ thống làm kín phù hợp giúp giảm thiểu sự ăn mòn, rò rỉ bên ngoài, hư hỏng mặt đệm, xói mòn, sự tích tụ polymer và các hoạt động bảo trì ngoài kế hoạch.

Việc lựa chọn kích thước bộ truyền động phù hợp và tự động hóa van cũng giúp cải thiện khả năng phản ứng trong các giai đoạn khởi động, tắt máy, thay đổi quy trình, ngắt máy nén, cách ly khẩn cấp và kích hoạt hệ thống an toàn.

Tại sao nên chọn van JST?

JST Valve cung cấp các loại van dùng trong ngành hóa dầu dành cho hydrocacbon, hơi nước, khí, axit, kiềm, dung môi, hóa chất ăn mòn, polyme, bùn lỏng và các môi trường quá trình nhiệt độ cao.

• Các lựa chọn vật liệu hợp kim đặc biệt và chống ăn mòn
• Thiết kế van chịu nhiệt độ cao và áp suất cao
• Cấu trúc có lớp lót mềm, lớp lót kim loại, lớp phủ cứng và cấu trúc gốm
• Các giải pháp van bi, van bướm, van cầu, van cổng, van cắm, van một chiều và van điều khiển
• Các bộ van khí nén, điện, thủy lực và tự động
• Vật liệu, kích thước, kết nối và hệ thống làm kín được thiết kế theo yêu cầu
• Kiểm tra, thử nghiệm, khả năng truy xuất nguồn gốc, bản vẽ và tài liệu dự án

Thông tin cần thiết để lựa chọn van

Để nhận được lời khuyên chính xác về van hóa dầu, vui lòng cung cấp:

• Phương tiện xử lý và thành phần hóa học đầy đủ
• Nồng độ, hàm lượng nước, tạp chất và hàm lượng chất rắn
• Nhiệt độ hoạt động và thiết kế
• Áp suất vận hành, áp suất thiết kế và điều kiện chân không
• Lưu lượng bình thường và chênh lệch áp suất tối đa
• Loại van, kích thước, cấp áp suất và tiêu chuẩn kết nối
• Chức năng cách ly, điều khiển, chuyển hướng, đi vòng hoặc ngắt khẩn cấp
• Yêu cầu về hiệu suất chống rò rỉ và phát thải không kiểm soát
• Hiện tượng xâm thực, hiện tượng bốc hơi đột ngột, tiếng ồn, sự mài mòn và điều kiện chất rắn
• Loại bộ truyền động, tín hiệu điều khiển, thời gian hoạt động và vị trí an toàn khi hỏng hóc
• Các yêu cầu về thử nghiệm chống cháy, kiểm tra, thử nghiệm, chứng nhận và lập hồ sơ

Tài liệu tham khảo kỹ thuật

Thông tin bổ sung về kiểm soát lưu lượng trong ngành hóa dầu, van dùng trong điều kiện khắc nghiệt và các yêu cầu đối với van đường ống có thể tham khảo từ các tài liệu kỹ thuật sau:

• Hệ thống kiểm soát lưu lượng Valmet dành cho các ứng dụng trong ngành hóa dầu
• Van bi Flowserve dành cho điều kiện làm việc khắc nghiệt
• Tiêu chuẩn API 6D dành cho van đường ống và hệ thống ống dẫn

Các câu hỏi thường gặp

Những loại van nào thường được sử dụng trong các nhà máy hóa dầu?

Van bi, van điều khiển, van cầu, van bướm, van cổng, van nút và van một chiều được sử dụng rộng rãi. Loại van phù hợp phụ thuộc vào chất lỏng/khí, chức năng, áp suất, nhiệt độ, điều kiện dòng chảy và yêu cầu về độ rò rỉ.

Những loại van nào phù hợp với môi trường hóa dầu có tính ăn mòn?

Có thể xem xét các loại van làm từ Hastelloy, Monel, Inconel, niken, titan, zirconium, tantalum, thép duplex, thép siêu duplex và thép siêu austenit. Việc lựa chọn cuối cùng đòi hỏi phải có đầy đủ dữ liệu hóa học và dữ liệu vận hành.

Tại sao van có đế kim loại lại được sử dụng trong các nhà máy hóa dầu?

Các ghế van bằng kim loại có thể mang lại khả năng chịu nhiệt độ cao, các hạt mài mòn, xói mòn và các chu kỳ vận hành khắc nghiệt tốt hơn. Thiết kế ghế van, lớp phủ, yêu cầu về độ rò rỉ và mô-men xoắn vận hành phải được đánh giá phù hợp với điều kiện ứng dụng thực tế.

Kiểm soát phát thải không kiểm soát là gì?

Việc kiểm soát khí thải rò rỉ tập trung vào việc hạn chế sự rò rỉ khí hoặc hơi trong quá trình sản xuất qua lớp đệm trục van, các mối nối thân van và các vị trí làm kín bên ngoài khác. Các chất độc hại, dễ cháy hoặc có tác động tiêu cực đến môi trường có thể đòi hỏi phải sử dụng lớp đệm đặc biệt hoặc cơ cấu làm kín bằng ống thổi.

Công ty JST Valve có thể cung cấp các loại van hóa dầu được thiết kế theo yêu cầu không?

JST Valve có thể đánh giá các yếu tố tùy chỉnh của van, bao gồm vật liệu, cấu trúc, bộ phận bên trong, đế van, hệ thống làm kín, kích thước, kết nối, bộ truyền động, kế hoạch kiểm tra, yêu cầu thử nghiệm và tài liệu dự án.