Giới thiệu: Nhiều nhà máy điện than ở Philippines đã gặp phải tình trạng lão hóa đệm và rò rỉ bên trong tăng lên sau 1-2 năm sử dụng van bướm đệm mềm trong các đường ống hơi nước nhiệt độ cao.
Trong các hệ thống hơi phụ trợ của nhà máy điện than (ví dụ: đường ống thổi muội than, đường ống theo dõi), nhiệt độ môi chất thường đạt 350°C–425°C. Van bướm đệm mềm thông thường sử dụng đệm PTFE, EPDM hoặc NBR có những hạn chế sau:
Đệm PTFE: Giới hạn sử dụng lâu dài khoảng 230°C. Trên mức này, vật liệu bị mềm và chảy xệ làm giảm áp lực tiếp xúc làm kín.
Đệm cao su đàn hồi: Lão hóa nhanh trên 150°C, mất độ đàn hồi và biến dạng vĩnh viễn sau khi đóng mở.
Các lỗi phổ biến tại hiện trường bao gồm: tiếng rò rỉ hơi nước khi van đóng, mô-men xoắn bộ truyền động bình thường nhưng không thể đóng hoàn toàn, và đệm bị cháy hoặc hóa than khi tháo rời.
Van bướm đệm cứng điều khiển điện được chọn (loại wafer, thân WCB/SS304, đĩa SS304) cung cấp các thông số có thể xác minh sau:
| Thông số | Giá trị | Ý nghĩa so với đệm mềm |
|---|---|---|
| Nhiệt độ tối đa | ≤425°C (PDF “Nhiệt độ phù hợp”) | Bao phủ dải nhiệt độ hơi quá nhiệt của nhà máy điện |
| Vật liệu đệm làm kín | Thép không gỉ + than chì linh hoạt | Không có thành phần hữu cơ, không bị hóa than |
| Áp suất thử vỏ | Lên đến 6.0 MPa (cấp PN40) | Biên độ trên áp suất vận hành thực tế (thường là 1.6–2.5 MPa) |
| Áp suất thử làm kín khí | 0.5–0.8 MPa | Xác nhận độ kín ở áp suất thấp, ngăn ngừa rò rỉ hơi nước siêu nhỏ |
Cấu trúc đệm cứng dựa vào áp lực tiếp xúc giữa đệm kim loại và đĩa để đạt được khả năng đóng kín, không phụ thuộc vào biến dạng vật liệu đàn hồi. Do đó, nó duy trì áp lực tiếp xúc làm kín nhất quán trong quá trình thay đổi nhiệt độ.
Thân van và đệm là các bộ phận tích hợp. Bề mặt làm kín của đệm được phủ lớp vật liệu hợp kim chịu nhiệt và chống ăn mòn. Một vòng đệm nhiều lớp bằng than chì linh hoạt được gắn trên đĩa. So với van bướm truyền thống, loại van này có khả năng chịu nhiệt độ cao, vận hành dễ dàng, đóng mở không ma sát, và bù đắp khả năng làm kín thông qua tăng mô-men xoắn từ cơ cấu truyền động khi đóng, do đó cải thiện hiệu suất làm kín và kéo dài tuổi thọ.
① Thiết kế ba lần lệch độc đáo cho phép truyền động không ma sát giữa các bề mặt làm kín, kéo dài tuổi thọ van.
② Làm kín đàn hồi được tạo ra bởi mô-men xoắn.
③ Thiết kế nêm thông minh cung cấp chức năng làm kín tự động “siết chặt khi đóng”, với khả năng bù đắp và không rò rỉ giữa các bề mặt làm kín.
④ Nhỏ gọn, nhẹ, dễ vận hành và thuận tiện cho việc lắp đặt.
⑤ Bộ truyền động khí nén hoặc điện có thể được cấu hình theo yêu cầu của người dùng để đáp ứng nhu cầu điều khiển từ xa và theo chương trình.
⑥ Các loại kết nối khác nhau: wafer, lug, mặt bích, hàn đối đầu.
Trong các đường ống hơi, nhiệt độ cao gây ra sự thay đổi khe hở giữa trục và bạc lót. Khi sử dụng bộ truyền động điện dòng SONGO, hãy khớp mô-men xoắn của van với hệ số an toàn (thường là 1.3–1.5×). Đối với van DN150 ở áp suất vận hành 1.6 MPa, mô-men xoắn tính toán ≈120 N·m → chọn SONGO-30 (định mức 300 N·m, cung cấp biên độ).
Thân WCB phù hợp với hơi nước bão hòa. Nếu có clo hoặc hơi ngưng tụ axit, hãy nâng cấp đĩa lên SS316 (1Cr18Ni12Mo2Ti) để tránh ăn mòn rỗ.
Đối với van bướm đệm cứng loại wafer, đĩa van nên mở một góc nhọn với trục đường ống để tránh xói mòn do hơi nước tốc độ cao ở mặt sau của đệm. Thường lắp trục theo chiều ngang với bộ truyền động thẳng đứng.
Sau sáu tháng sử dụng thay thế:
Kiểm tra làm kín trực tuyến (phương pháp bong bóng) ở nhiệt độ hơi 425°C cho thấy không có rò rỉ rõ ràng.
Bộ truyền động đã hoàn thành khoảng 1.200 chu kỳ mà không bị trôi mô-men xoắn.
Gioăng trục (hợp kim than chì linh hoạt + PTFE) không có rò rỉ bên ngoài.
Khoảng thời gian bảo trì ước tính kéo dài từ việc thay đệm hàng năm (đệm mềm) đến kiểm tra gioăng ba năm một lần.
Đối với các đường ống hơi nhiệt độ cao (≤425°C) trong các nhà máy điện than ở Đông Nam Á, van bướm đệm cứng điều khiển điện (đệm kim loại + than chì linh hoạt) cung cấp giải pháp thay thế trực tiếp khi van đệm mềm bị hỏng. Việc lựa chọn phải xác minh nhiệt độ, áp suất, mô-men xoắn và khả năng tương thích vật liệu. Thân WCB không được khuyến nghị cho các dịch vụ có chứa lưu huỳnh hoặc hơi ngưng tụ axit – nên sử dụng SS316 thay thế.
