Van bi thép thông dụng trong công nghiệp - Phần 2

5.2.1.3. Các vùng có độ dày nhỏ hơn độ dày tối thiểu của thân được chấp nhận khi thỏa mãn tất cả các điều kiện sau:

- Vùng có độ dày nhỏ hơn độ dày tối thiểu được bao bởi 1 đường tròn có đường kính không lớn hơn 0.35. Trong đó d là đường kính cực tiểu của lỗ khoan trên bi, quy định tại Bảng 2 và t_m là chiều dày nhỏ nhất của thành van quy định tại Bảng 3.

- Độ dày đo được không nhỏ hơn 0.75 t_m.

- Các vòng tròn bao quanh vùng có chiều dày tối thiểu bị chia tách bởi khoảng cách giữa các cạnh không nhỏ hơn 1,75.

5.2.1.4. Dựa vào các yếu tố như thành phần bu lông, tải trọng lắp ren hoặc độ cứng vững cần thiết để định hướng các chi tiết, các thiết kế chi tiết khác của van và các điều kiện vận hành quy định nhà sản xuất có trách nhiệm quyết định nếu có yêu cầu chiều dày thành van lớn hơn.

a) Mối hàn đối đầu để liên kết ống có độ dày T ≤ 22 mm

b) Mối hàn đối đầu để liên kết ống có độ dày T > 22 mm

CHÚ DẪN:

A đường kính ngoài danh định của mối hàn cuối (xem Bảng 4)

B đường kính trong danh định của đường ống (xem Bảng 4 để biết dung sai khả dụng)

T Độ dày danh định của ống

Đường kính ngoài danh định và độ dày của ống thép tiêu chuẩn, xem ISO 4200 hoặc ASME B36.10

Hình 1 - Đầu hàn

Bảng 4 - Đầu hàn

5.2.2. Mặt bích

5.2.2.1. Mặt bích của van phải phù hợp với tiêu chuẩn ASME B16.5 với các van có phân loại và EN1092-1 với các van có ký hiệu PN. Các mặt bích có gờ phải được sử dụng, trừ khi có các yêu cầu từ phía người mua.

5.2.2.2. Kích thước từ mặt tới mặt của các van lắp ghép mặt bích phải phù hợp với tiêu chuẩn ASME B16.10 với các van có phân loại hoặc ISO 5752:1982, chuỗi cơ bản 1,14, và 27 cho các van có ký hiệu PN với dung sai khả dụng DN 250 ± 2 mm và DN 300 ± 4 mm.

5.2.2.3. Các mặt bích ở cuối van phải được rèn hoặc đúc với thân hoặc mảnh cuối cùng của thân ghép hoặc liên kết bằng cách hàn bởi công nhân có tay nghề tốt và quy trình hàn chấp nhận được, với điều kiện tất cả các mặt bích của van lớn hơn DN 50 phải là hàn đối đầu. Các phương pháp nhiệt luyện được thực hiện để đảm bảo rằng vật liệu sẽ phù hợp với khoảng thay đổi nhiệt độ lớn.

5.2.2.4. Việc gia công lần cuối bề mặt của mặt bích phải tuân theo tiêu chuẩn ASME B16.5 cho với các van có phân loại hoặc tiêu chuẩn EN 1092-1 cho các van có ký hiệu PN trừ khi có yêu cầu nào khác của người mua.

5.2.3. Đầu hàn đối đầu

5.2.3.1. Đầu hàn đối đầu phải tuân theo Hình 1 Bảng 4 trừ khi có các yêu cầu khác từ phía người mua.

5.2.3.2. Kích thước từ đầu mút tới đầu mút cho các van có phân loại phải phù hợp với tiêu chuẩn ASME B16.10 cả loại dài và ngắn, hoặc theo tiêu chuẩn EN12982 cho các van có ký hiệu PN.

5.2.4. Hốc hàn trên thân

5.2.4.1. Hốc hàn ở cuối phải đồng trục với toàn bộ trục của đầu nối. Mặt đáy hốc hàn phải vuông góc với đường trục của hốc, đường kính hốc hàn và chiều sâu của nó phải theo quy định ở Bảng 5.

5.2.4.2. Chiều dày tối thiểu của thành hốc, chiều sâu của hốc hàn phải như quy định trong Bảng 6.

5.2.4.3. Kích thước từ đầu mút tới đầu mút của van với các hốc hàn ở đuôi phải được thiết lập bởi nhà sản xuất

Bảng 5 - Kích thước hốc hàn

5.2.5. Đầu lắp ren

5.2.5.1. Đầu lắp ren phải đồng trục với toàn bộ trục của đầu nối. Độ dày tối thiểu của phần ghép ren phải theo quy định trong Bảng 6. Đầu đường ống được vát một góc khoảng 45^o và có chiều sâu xấp xỉ bằng 1 nửa bước ren, áp dụng riêng cho từng đầu ren.

5.2.5.2. Ren ở đầu phải là ren côn hoặc ren trụ, đáp ứng được các yêu cầu áp dụng của TCVN 7701-1 (ISO 7-1), TCVN 8887-1 (ISO 228-1) hoặc ASME B1.20.1 với kích thước ren theo tiêu chuẩn TCVN 7701-2 (ISO 7-2); TCVN 8887-2 (ISO 228-2) hoặc B1.20.1. Ren ống phải được chọn theo yêu cầu người mua.

5.2.5.3. Kích thước từ đầu mút tới đầu mút của van lắp ghép ren phải được xây dựng bởi nhà sản xuất.

5.2.6. Các lỗ trên thân

Van được trang bị ngõng trục có sử dụng bít kín chặn dòng ngược lên trên phải được bố trí một đầu cắm thử DN 15, (NPS 1/2) hoặc nhỏ hơn, có ren phù hợp với 5.2.5.2 nhằm kiểm tra độ kín. Các lỗ ren khác trên van với bất kỳ mục đích gì, sẽ chỉ được chấp nhận khi có yêu cầu của người mua.

5.2.7. Thiết kế chống tĩnh điện

Khi được yêu cầu trong đơn đặt hàng, van phải được cung cấp thêm tính năng chống dòng tĩnh điện, đảm bảo dòng điện liên tục giữa thân trụ van và vỏ van DN 50 và giữa bi, trụ van và phần thân của những van lớn hơn. Tính năng chống tĩnh điện này phải có đường truyền xả điện liên tục với điện trở không quá 10 và điện áp 1 chiều không quá 12 V khi được kiểm tra trong môi trường mới khô sau khi kiểm tra áp suất và sử dụng ít nhất 5 lần.

Bảng 6 - Hốc đế và độ dày thành của đầu nối ren

5.2.8. Chống đẩy ngược trụ van

Thiết kế van sao cho cơ cấu giữ đệm bít kín trụ van không phải là cơ cấu duy nhất dùng để duy giữ trụ van. Thiết kế phải đảm bảo rằng khi chịu áp lực, trụ van sẽ không bị đẩy ra khỏi van khi loại bỏ các thiết bị bên ngoài khác ví dụ hộp bít và bu lông lắp hộp bít có mặt bích. Xem Phụ lục B.

5.2.9. Kết cấu bi - trụ van

5.2.9.1. Thiết kế van phải chắc chắn rằng nếu có sự hư hại nào xảy ra giữa liên kết trụ van và bi hay bất cứ phần nào của trụ van trong vùng chịu áp lực thì không phần nào của trụ van bị đẩy ra khi van chịu áp lực.

5.2.9.2. Liên kết trụ van - bi và toàn bộ phần chi tiết trụ van chịu tác dụng của áp suất phải được thiết kế lớn hơn độ bền xoắn của phần trụ van bên ngoài vỏ bọc.

5.2.9.3. Trụ van và liên kết giữa trụ van và bi phải được thiết kế để loại bỏ các biến dạng dư hoặc hư hại cho bất kỳ phần nào khi có lực tác dụng trực tiếp lên cần vận hành hoặc các công cụ vận hành khác của hộp giảm tốc, bất cứ thứ gì được sắp xếp trong van, truyền một moment xoắn tới trụ van bằng 2 lần mô men xoắn chỉ định của nhà sản xuất.

5.2.9.4. Mô men xoắn khuyến nghị của nhà sản xuất phải dựa trên điều kiện có chất lỏng sạch nhưng không phải chất bôi trơn có độ nhớt không lớn hơn độ nhớt của nước ở điều kiện chênh áp bằng áp suất làm việc lớn nhất của van.

5.2.10. Cấu trúc bi

Bi phải có 1 lỗ trụ tròn (dòng chảy).

5.2.11. Vận hành

5.2.11.1. Van được vận hành bằng tay (nghĩa là cơ cấu vận hành không có bánh răng hoặc cơ cấu trợ lực được gắn vào tay gạt) trừ khi có yêu cầu khác của người mua.

5.2.11.2. Vận hành thông qua hộp giảm tốc, khi có yêu cầu của khách hàng hoặc để đáp ứng yêu cầu về lực vận hành van ở phần 5.2.11.3, Hộp giảm tốc sẽ được sử dụng cùng với tay vặn để dẫn động trụ van.

5.2.11.3. Trừ khi có yêu cầu khác từ phía người mua, chiều dài của cần gạt bằng tay hoặc đường kính bánh răng sẽ được tính toán sao cho lực tác dụng cần thiết để mở hay đóng van không quá 350N ở mô men xoắn khuyến cáo của nhà sản xuất.

5.2.1.4. Với các van vận hành bằng cần gạt, vị trí dừng phải có cả vị trí đóng hoàn toàn và mở hoàn toàn.

5.2.11.5. Van sẽ được đóng khi mà cần gạt hoặc tay vặn quay thuận chiều kim đồng hồ.

5.2.11.6. Tay vặn trên hộp giảm tốc thường sẽ được đánh đấu hướng mở và đóng.

5.2.11.7. Tay gạt phải được bố trí song song với lỗ trong bi. Nếu người mua chỉ định tay vặn tròn hay oval, thì phải ký hiệu chiều mở và đóng van

5.2.11.8. Tay gạt hay hộp giảm tốc dẫn động bằng tay phải thiết kế sao cho phần ký hiệu của tay gạt, hộp giảm tốc thể tách rời, nhằm đảm bảo chỉ thị đúng vị trí đóng và mở van.

5.2.11.9. Chỉ thị vị trí của dòng chảy qua bi phải tích hợp với trụ van. Ký hiệu này được ký hiệu cố định hoặc tạo hình trực tiếp lên trụ van.

5.2.11.10. Tay gạt, tay vặn và các cơ cấu dẫn động khác phải được lắp với van sao cho chúng có thể tháo ra và thay thế mà không ảnh hưởng tới trụ van.

5.2.12. Nắp chèn

5.2.12.1. Nắp chèn điều chỉnh được phải có khả năng siết chặt bít kín trụ van mà không phải tháo rời bất kỳ chi tiết nào của van.

5.2.12.2. Nắp chèn lắp ghép ren với thân hoặc vỏ (xem phụ lục B) không được sử dụng cho van có kích thước DN>200 (NPS>8).

5.2.12.3. Nắp chèn lắp ghép phương thẳng đứng không được sử dụng trừ khi có sự đồng ý của người mua.

5.2.12.4. Các vị trí dừng tích hợp trên hộp nắp chèn hay hộp mặt bích của nắp chèn không được sử dụng.

5.2.13. Mặt bích rời

5.2.13.1. Khe hở hướng kính dạng vòng trên bề mặt tỳ ở tâm của đệm xoắn của mặt bích không được vượt quá 1,5 mm. Khe hở này chính là kích thước b ở Hình 2. Ví dụ về loại khe hở này có thể nằm giữa thành ngoài của thân và mặt trong mặt bích được chỉ ra ở Hình 2.

5.2.13.2. Với các van bi thiết kế với thân chèn (xem Phụ lục B) với 1 miệng đệm mặt tỳ trên đường kính ngoài của thân chèn, phần thân chèn tại mặt bích không được lồi ra khỏi thân van có mặt bích. Mặt bích trên miếng chêm không được lõm xuống phía dưới thân quá 0.25 mm (Kích thước a trên Hình 2).

5.2.13.3. Ren của thân chèn (Hình 2) phải có diện tích hữu dạng cho sao cho ứng suất cắt nhỏ hơn 70Mpa ở điều kiện áp suất bên trong bằng áp suất danh định ở 38^oC.

CHÚ DẪN:

1 Thân chèn;

2 Mặt bích thân van

Hình 2 - Các giới hạn trên mặt bích rời

5.2.14. Mối nối trên thân

5.2.14.1. Mối nối trên thân điển hình là những điểm nối bằng bu lông từ thân tới nắp, nối ren giữa thân với nắp, nối bu lông với vỏ, nối ren với vỏ. Ở những nới không có vỏ bọc của mối nối, mối nối từ thân tới nắp có thể phải chịu tải trọng của đường ống, có thể xem phụ lục B để xem cách gọi tên của từng phần.

5.2.14.2. Bu lông sử dụng để lắp ghép các mối nối vỏ phải là vít cấy hoặc bu lông có ren liên tục với đai ốc hoặc đai ốc chụp. Các đai ốc 6 cạnh phải được gia công bán tinh và phù hợp với tiêu chuẩn ASME B18.2.2, ISO 4032, ISO 4033 hoặc ISO 4034. Các vít theo tiêu chuẩn ASME có đường kính 25 mm hoặc nhỏ hơn phải có bước ren lớn (UNC). Các vít theo tiêu chuẩn ASME có đường kính lớn hơn 25 mm có 8 loại ren (8UN). Các bu lông có ren theo loại 2A và đai ốc có ren loại 2B theo tiêu chuẩn ASME B1.1. Bu lông theo hệ mét M30 và nhỏ hơn phải có bước ren lớn. Bu lông theo hệ mét lớn hơn cỡ M30 sẽ có bước ren 3 mm. Các ren hệ mét phải phù hợp với tiêu chuẩn TCVN 7292 (ISO 261) và TCVN 4683-2:2008 (ISO 965-2:1998), dung sai là 6g.

5.2.14.3. Đai ốc và bu lông có đệm lót ở đầu trong các mối ghép ở vỏ phải vuông góc với đường nối tâm của các lỗ có ren, hoặc khe hở giữa các lỗ cho các chi tiết lắp xiết có dung sai ± 1^o.

5.2.14.4. Mối nối thân với nắp thân (xem phụ lục B để biết tên) phải được bắt chặt tối thiểu bằng 4 bu lông. Kích thước tối thiểu của các bu lông như sau:

- M10 hoặc 3/8 cho kích cỡ 25DN65;

- M12 hoặc 1/2 cho kích cỡ 80DN200;

- M16 hoặc 5/8 cho kích cỡ 250DN.

5.2.14.5. Mối nối bu lông hay nối ren của vỏ phải đáp ứng tối thiểu một trong các yêu cầu sau:

Trong đó:

S_b là ứng suất cho phép của bu lông ở 38^oC, đơn vị là mega pascal; với các trường hợp lớn hơn 138 Mpa thì dùng 138 Mpa;

P_c với các van được phân loại theo loại thì đây là số ký hiệu loại trong ký hiệu phân loại van. Ví dụ 600 hoặc; với các van phân loại theo PN thì lấy số ký hiệu PN nhân với 6, ví dụ cho PN 40 lấy 40*6 = 240;

A_g là diện tích được bao quanh bởi đường ngoại biên hiệu dụng của tấm đệm, đơn vị mm²;

A_b là tổng diện tích vùng chịu tác dụng ứng suất kéo, đơn vị mm²;

A_s là tổng diện tích vùng chịu tác dụng ứng suất cắt, đơn vị mm².

5.2.14.6. Khi ghép, bề mặt tiếp xúc với miếng đệm phải được làm sạch khỏi dầu nặng, dầu bôi trơn và chất bít kín. Một lớp mỏng chất bôi trơn không nặng hơn dầu hỏa, có thể được dùng nếu cần thiết trong việc lắp ghép.

5.2.15. Vòng đệm kín bu lông

5.2.15.1. Khi cần sử dụng vòng đệm kín bu lông, vòng đệm kín phải xuyên qua lỗ ở nắp chèn. Khe hở cho bu lông trên mặt bích ngoài, nắp chèn và đệm là không được phép.

5.2.15.2. Vòng đệm kín bu lông phải được giới hạn kích cỡ sao cho ứng suất kéo của bu lông không được vượt quá 1/4 ứng suất kéo cho phép cực đại của vật liệu làm vít cho ứng suất nén vòng đệm là 38 Mpa.

6. Vật liệu

6.1. Vỏ van

Vỏ bao gồm thân, miếng chèn ở thân, nắp thân, vỏ bọc và nắp đầu trục bi phải được chọn vật liệu theo tiêu chuẩn ASME B16.34 cho các van có phân loại và tiêu chuẩn EN 1092-1 cho các van có ký hiệu PN. Các thành phần này của vỏ van được nhận dạng trong Phụ lục B.

6.2. Sửa vật liệu vỏ

Những khuyết tật trong đúc hoặc các vật liệu vỏ chịu áp của van được rèn, xuất hiện trong quá trình chế tạo hoặc thử có thể cho phép được sửa chữa bởi các vật liệu có đặc tính gần nhất so với vật liệu đúc hoặc rèn.

6.3. Cơ cấu đóng cắt

Các phần bên trong của van, như bi, tay van, mặt tỳ kim loại hay mặt tỳ đàn hồi phải có tính chống ăn mòn tương đương hoặc tốt hơn lớp vỏ. Người mua có thể lựa chọn vật liệu có khả năng chống ăn mòn tốt hơn hoặc độ bền tốt hơn cho những chi tiết này.

6.4. Tấm nhãn mác

Tấm nhãn mác phải được làm bằng vật liệu chống ăn mòn và phải được đính vào van bằng các chi tiết lắp xiết chống ăn mòn hoặc bằng hàn.

6.5. Bu lông

Trừ khi có những yêu cầu đặc biệt từ phía người mua, vật liệu làm bu lông để ghép vỏ phải được chọn theo tiêu chuẩn ASME B16.34:2004, Bảng 1, nhóm 4 hoặc tiêu chuẩn EN 1515 - 1999, Bảng 2.

6.6. Gioăng

Vật liệu làm gioăng trụ van, gioăng trên thân, gioăng nắp che phủ và tấm đệm phải phù hợp với nhiệt độ cho phép cao nhất cho phép và khoảng áp suất tương ứng do nhà sản xuất quy định cho van. Các chi tiết kim loại sử dụng trong phần bịt kín phải có tính năng chống mài mòn tương đương hoặc tốt hơn vật liệu làm vỏ.

6.7. Nút ren

Nút ren được sử dụng làm kín các đầu ren hở phải có tính năng chống mòn bằng hoặc hơn vật liệu làm vỏ. Gang xám, gang dẻo và các dạng gang khác không được sử dụng làm nút ren.

7. Ghi nhãn

7.1. Tính rõ ràng

Mỗi van được chế tạo theo tiêu chuẩn này phải được ký hiệu rõ ràng phù hợp với tiêu chuẩn ISO 5209, ngoài ra các yêu cầu sau phải áp dụng thêm.

7.2. Ghi nhãn cho thân van

7.2.1. Việc ghi nhãn bắt buộc cho thân van theo điều 7.2.2 phải như sau:

- Tên người sản xuất và nhãn hiệu;

- Vật liệu làm thân van;

- Áp suất danh nghĩa bao gồm PN theo sau là chỉ số áp suất, ví dụ: PN 16 cho các van có ký hiệu PN, hoặc số loại áp lực, ví dụ 150 cho các van ký hiệu theo loại.

- Kích thước danh nghĩa, có thể là DN và theo sau là chỉ số kích thước, ví dụ DN 500 hoặc chỉ số NPS, ví dụ 20.

7.2.2. Với những van nhỏ hơn DN 50, nếu hình dạng, kích thước thân van không cho phép nhập các ký hiệu cần thiết, 1 hay 1 vài ký hiệu có thể bỏ qua, nếu chúng được ghi rõ ở tấm nhãn mác. Thứ tự bỏ qua sẽ là:

- Kích thước danh nghĩa;

- Ký hiệu PN hoặc chỉ số loại;

- Vật liệu thân van.

7.3. Ghi nhãn cho bích có rãnh tròn

Mặt bích cuối cần ghi nhãn chỉ khi nó có một rãnh tròn để lắp vòng đệm. Khi có rãnh tròn, số đệm hình tròn (ví dụ R25) phải được đánh dấu trên biên của mỗi mặt bích. Đối với các số đệm tròn xem ASME B16.5.

7.4. Tấm nhãn mác

Miỗ van phải có 1 tấm nhãn mác với các ký hiệu sau:

- Tên nhà sản xuất hoặc nhãn hiệu;

- Áp suất danh định, PN hay loại;

- Số đăng ký của nhà sản xuất;

- Áp suất cực đại tại 38^oC;

- Nhiệt độ giới hạn và áp suất, nếu tương ứng có;

- Áp suất giới hạn khác và nhiệt độ tương ứng, nếu có;

- Ký hiệu của cơ cấu đóng cắt, ví dụ PTFE;

- Dạng các ren ống ví dụ NPT hay RC.

Số hiệu tiêu chuẩn này có thể ghi vào nếu tất cả các yêu cầu đã được đáp ứng.

7.5. Ghi nhãn đặc biệt cho van một chiều

Van được thiết kế hoặc cải tiến để chỉ có tác dụng theo một chiều, ví dụ có khả đóng theo 1 chiều, thì phải có thêm ký hiệu riêng đính lên thân van để xác định hướng đó. Ký hiệu phải được thể hiện trên tấm nhãn mác như Hình 3.

8. Thử nghiệm và giám sát

8.1. Thử áp lực

8.1.1. Quy định chung

Mỗi van phải được thử áp lực và thử độ kín theo yêu cầu của tiêu chuẩn TCVN 9441 (ISO 5208) ngoại trừ những thay đổi trong tài liệu này. Các chất bít kín, bôi trơn hay dầu bôi trơn phải được loại bỏ khỏi bề mặt tỳ trước khi thử áp lực. Tuy nhiên có thể cho phép có một lớp dầu bôi trơn mỏng không nặng hơn dầu hỏa trên bề mặt giữa 2 đệm kín bằng kim loại để chống ăn mòn.

8.1.2. Thử vỏ

8.1.2.1. Việc thử vỏ phải được thực hiện ở áp suất không nhỏ hơn 1,5 lần áp suất danh nghĩa của van ở 38^oC. Nếu thiết kế van có kết cấu bịt kín, điều chỉnh được, thì phải điều chỉnh để duy trì được áp suất thử vỏ.

8.1.2.2. Thời gian thử vỏ là thời gian tối thiểu mà áp suất thử vỏ được duy trì, phải phù hợp với Bảng 7.

8.1.2.3. Trong suốt quá trình thử vỏ, không có bất kỳ sự rò rỉ nào được phép xuất hiện trên vỏ hoặc ở các vị trí bít kín.

Bảng 7 - Thời gian thử áp lực

8.1.3. Thử độ kín

8.1.3.1. Với những thiết kế van có mặt tỳ đàn hồi, việc thử độ kín phải dùng khí với áp suất khí nằm trong khoảng từ 4 đến 7 bar (400 kPa tới 700 kPa). Với thiết kế bi rời, phương pháp này thử này phải cấp đầy phần hốc giữa mặt tỳ và hốc của bi ở thân bằng chất khí để chắc chắn rằng không có bất kỳ rò rỉ nào tại các khe hở ở mặt tỳ của van xuất hiện. Với các van ngõng trục với gioăng chặn dòng hướng lên, phương pháp phải đo độ rò rỉ qua mặt tỳ ở phía trên. 

Xem tiếp: Van bi thép thông dụng trong công nghiệp - Phần 3

Xem lại: Van bi thép thông dụng trong công nghiệp - Phần 1

Sưu tầm và biên soạn bởi: https://honto.vn