Cách mở Van cổng bị hỏng: Hướng dẫn-từng{1}}từng bước dành cho nhân viên bảo trì tại chỗ-

Van cổng đóng vai trò quan trọng trong việc cắt dòng chảy trung bình trong hệ thống đường ống công nghiệp. Khi cơ chế vận hành của chúng bị hỏng-chẳng hạn như tay quay bị gãy, thân van bị kẹt hoặc đĩa nêm bên trong rơi ra-nhân viên bảo trì thường cần mở van nhanh chóng trong các điều kiện-không dừng hoặc khẩn cấp.

 

1. Xác định loại thiệt hại và đánh giá sơ bộ

Trước khi mở van cổng bị hỏng cần làm rõ các triệu chứng lỗi. Các thiệt hại thông thường được chia thành ba loại:

• Hư hỏng tay quay hoặc cơ cấu dẫn động: Các nan hoa của tay quay bị gãy hoặc bị bong lỗ vuông trong khi thân van vẫn quay được.
• Thân van và đai ốc nắp ca-pô bị kẹt: Thường do-không hoạt động trong thời gian dài, bị ăn mòn hoặc không bôi trơn, thường thấy ở van thép cacbon.
• Đĩa nêm bên trong rơi ra hoặc gãy thân van: Thân van quay không tải mà không có lực cản, hoặc thân van rõ ràng bị gãy thành hai đoạn.

 

Chuẩn bị công cụ bảo trì: Cờ lê ống 12- inch hoặc 18- inch, chất bôi trơn xuyên thấu (nên dùng loại có chứa MoS₂-), thanh đồng hoặc búa mặt mềm, mỏ đốt nóng (oxy-axetylen hoặc propan), cờ lê lực (phạm vi: 0-200 N·m).

Thiết bị an toàn: Găng tay bảo hộ, tấm che mặt và nút bịt tai.

 

2. Phương pháp mở van cổng có tay quay bị hỏng

Một trong những trường hợp-thường gặp nhất tại hiện trường là van cổng vận hành bằng tay quay có tay quay bị hỏng do va chạm hoặc ăn mòn, trong khi đầu vuông (hoặc mộng phẳng) ở đầu thân van vẫn còn nguyên. Cờ lê điều chỉnh thông thường không được kẹp trực tiếp vào đầu vuông vào thời điểm này-đầu vuông bằng hợp kim kẽm hoặc gang có khả năng chịu mô-men xoắn hạn chế.

 

Hoạt động chính xác: Thông qua một chuyên dụngcờ lê chìa khóa vancó kích thước mở tay cầm phù hợp, có khe hở lỗ bên trong với đầu vuông của thân van không quá 0,3 mm. Nếu không có dụng cụ đặc biệt, hãy lấy một ống thép liền mạch có đường kính trong lớn hơn đầu vuông một chút, cắt bốn khía đối xứng theo trục để tạo thành cấu trúc tay áo. Lắp hoàn toàn ống bọc vào đầu vuông, sau đó hàn một thanh ngang dài 500 mm ở mặt ngoài của ống thép làm cánh tay chịu lực. Tác dụng lực dần dần bằng phương pháp tải tác động, mỗi lần tăng 10 N·m và dùng thanh đồng gõ nhẹ vào giữa thân van (gần chân van) để phá vỡ ma sát tĩnh do ăn mòn. Kinh nghiệm cho thấy phương pháp này thành công trong việc mở van trong hơn 80% trường hợp hư hỏng tay quay.

 

3. Động kinh do ăn mòn: Chi tiết xử lý đối với Van cổng bằng thép cacbon

Sau hơn nửa năm hoạt động trong môi trường ẩm ướt hoặc chứa lưu huỳnh-, các ren hình thang của thân van và đai ốc nắp ca-pô củavan cổng thép carbonrất dễ hình thành cặn oxit sắt (Fe₂O₃·xH₂O). Tốc độ ăn mòn đồng đều của thép cacbon trong không khí ẩm trong nhà là khoảng 0,1–0,2 mm/năm, trong khi tốc độ ăn mòn kẽ hở ở bề mặt tiếp xúc ren gấp 3–5 lần tốc độ ăn mòn tổng thể. Khi các sản phẩm ăn mòn lấp đầy khe hở ren lớn hơn 0,5 mm, mô-men xoắn mở sẽ tăng lên gấp 4–6 lần giá trị bình thường.

 

Các bước điều trị

1. Xịt một lượng lớn chất thẩm thấu (như CRC Freeze-Off hoặc WD{4}}40 Specialist) dọc theo khe hở giữa thân van và nắp ca-pô. Để yên trong 15 phút và dùng búa có mặt mềm gõ nhẹ vào đầu van cứ sau 5 phút trong suốt thời gian đó.
2. Tháo tấm bảo vệ thân van (nếu được trang bị) để lộ tất cả các ren lộ ra. Làm sạch rỉ sét trên bề mặt bằng bàn chải dây thép.
3. Đệm các hàm cờ lê bằng các tấm đồng, sau đó kẹp phần nhẵn của thân van (tránh vùng ren). Áp dụng mô-men xoắn ổn định ngược chiều kim đồng hồ, đồng thời làm nóng khu vực đai ốc nắp ca-pô đến 80–100 độ bằng đèn khò (được điều khiển bằng miếng đo nhiệt độ hoặc nhiệt kế hồng ngoại). Sự chênh lệch nhiệt độ làm cho đường kính trong của đai ốc giãn nở khoảng 0,05–0,10 mm (hệ số giãn nở tuyến tính của thép cacbon: 12×10⁻⁶ / độ), giảm ứng suất nén giữa các sợi một cách hiệu quả.
4. Nếu vẫn không thể xoay được, hãy áp dụngphương pháp tác động xen kẽ: siết chặt theo chiều kim đồng hồ 1/8 vòng, sau đó thử xoay ngược chiều kim đồng hồ 1/4 vòng. Lặp lại ba lần và hầu hết các điểm liên kết ăn mòn sẽ bị cắt bỏ. Phải tránh mô-men xoắn cao một chiều liên tục; nếu không thân van sẽ dễ bị vặn ra. Thân van thường được làm bằng thép không gỉ AISI 410 hoặc 431 với cường độ xoắn 600–750 MPa, nhưng mô-men xoắn an toàn thực tế không được vượt quá 80 N·m bị ảnh hưởng bởi ăn mòn ứng suất (lấy cỡ nòng DN80 làm ví dụ).

 

4. Truyền động thay thế cho van cổng bánh xe

A van cổng bánh xethường được trang bị tay quay bằng gang có đường kính 300–500 mm để mang lại lợi thế đòn bẩy nhờ đường kính bánh xe lớn. Nếu tay quay bị gãy hoàn toàn nhưng trục vẫn cố định ở phía trên thân van, có thể chế tạo thiết bị dẫn động tạm thời: lấy một tấm thép dày 10 mm, khoan một lỗ vuông khớp với đầu vuông của thân van ở giữa rồi hàn đối xứng hai thanh thép tròn dài 600 mm trên mép tấm thép để làm cờ lê tay cầm chữ T. Công cụ tự chế tạo này khôi phục chiều dài cánh tay lực ban đầu, cho phép người vận hành tác dụng mô-men xoắn thông thường (không quá 40 N·m). Nếu thân van và đai ốc nắp ca-pô bị giữ lại thì phương pháp này bị cấm và phải tuân theo quy trình thâm nhập nhiệt trong phần trước.

 

Một trường hợp đặc biệt khác: quay không tải do phím kết nối (phím phẳng hoặc phím woodruff) giữa thân van và tay quay bị hỏng. Lúc này, hãy tháo nắp chắn bụi ra và kiểm tra khe khóa ở đầu thân van. Chiều rộng khe phím phổ biến là 6 mm hoặc 8 mm với độ sâu 3 mm. Đo độ mòn của khe phím bằng thước đo cảm biến; thay thế bằng phím tắt mới nếu khoảng cách vượt quá 0,2 mm. Để sử dụng tạm thời trong trường hợp khẩn cấp, hãy đệm lá đồng dày 0,1 mm vào khe khóa và bôi chất kết dính kỵ khí (chẳng hạn như Loctite 638) để cố định. Sau 2 giờ đóng rắn, nó có thể truyền mô-men xoắn khoảng 30 N·m{13}}đủ để mở một van không bị kẹt.

 

5. Biện pháp xử lý tối ưu cho sự rơi-bên trong của Van cổng bằng thép đúc

Nếu tất cả các phương pháp trên đều thất bại và thân van quay nhiều hơn một vòng mà hoàn toàn không có lực cản thì rất có thể đĩa nêm đã rơi ra từ đầu dưới của thân van (thường thấy ởvan cổng thép đúc có kết nối khe chữ T{0}}bị mòn hoặc gãy giữa thân van và đĩa nêm trong điều kiện làm việc ở nhiệt độ-cao). Vật liệu thân van bằng thép đúc thường là WCB (nhiệt độ làm việc: -29 ~ 425 độ) hoặc WC6 (nhiệt độ cao lên tới 540 độ). Áp suất thử vỏ tuân thủASME B16.34: áp suất thử thủy lực của van cổng thép đúc loại 150 là 3,0 MPa (gấp 1,5 lần áp suất danh nghĩa) và áp suất thử khí nén là 0,6 MPa.

 

Đĩa nêm bị rơi không thể đặt lại được từ bên ngoài; việc xoay cưỡng bức thân van sẽ chỉ làm hỏng thêm ren đai ốc của thân van. Phương pháp an toàn duy nhất lúc này là xả hoàn toàn áp suất và xả môi trường đường ống, sau đó tháo bu lông nắp ca-pô. Đối với van cổng thép đúc Class 150 DN100, bu lông nắp ca-pô thường là 8 bộ đinh tán M20×1,5 với mô-men xoắn siết trước là 200–250 N·m. Nới lỏng các bu lông theo trình tự chéo và chú ý đến khả năng nắp ca-pô có thể bị bung ra do áp suất dư. Sau khi tháo rời, có thể thấy đĩa nêm rơi xuống đáy thân van. Lấy đĩa nêm ra và kiểm tra đầu chữ T{13}}ở đầu dưới của thân van-thay thế toàn bộ phần trang trí nếu độ mòn vượt quá 15% kích thước ban đầu. Trong quá trình lắp lại, bề mặt bịt kín của đế van phải được mài phẳng và phải kiểm tra độ đồng đều của các điểm tiếp xúc bằng bột chì đỏ (các miếng tiếp xúc liên tục dọc theo chu vi có chiều rộng không nhỏ hơn 2 mm). Việc tháo gỡ và bảo trì như vậy yêu cầu thời gian tắt máy ít nhất 2 giờ nhưng tránh được chi phí thay thế toàn bộ van cao (giá van cổng thép đúc gấp khoảng 1,8 lần so với van cổng thép carbon).

 

6. Tiêu chí về Thiệt hại không thể khắc phục và Khuyến nghị Thay thế

Dựa trên kinh nghiệm thực tế, nỗ lực mở van không được khuyến khích và cần phải thay van ngay lập tức khi xảy ra ba điều kiện sau:

1. Uốn dẻo thân van (độ lệch độ thẳng vượt quá 2 mm/m).
2. Rò rỉ nhỏ giọt ở mối nối mặt bích giữa thân van và nắp ca-pô-cho thấy miếng đệm bị hỏng hoặc mất-lực siết bu-lông trước.
3. Các vết nứt nứt hoặc xuyên thấu trên bề mặt đệm kín của đĩa nêm (có thể quan sát được qua nội soi).