Van an toàn xăng dầu là gì? Cấu tạo, công dụng & nguyên lý hoạt động

Van an toàn là thiết bị quan trọng trong hệ thống bồn chứa xăng dầu, giúp kiểm soát áp suất và hạn chế nguy cơ phát sinh sự cố trong quá trình lưu trữ, nhập hoặc xuất nhiên liệu. Việc lựa chọn đúng loại van, thông số áp suất và lắp đặt đúng kỹ thuật có vai trò trực tiếp đối với độ an toàn của bồn chứa.

Van an toàn xăng dầu là gì?

Van an toàn xăng dầu là thiết bị được lắp trên bồn chứa nhằm kiểm soát áp suất bên trong bồn, bảo vệ kết cấu bồn trước tình trạng áp suất tăng hoặc giảm vượt giới hạn cho phép.

Trong hệ thống chứa xăng dầu, sự thay đổi nhiệt độ, quá trình nhập – xuất nhiên liệu và sự giãn nở của hơi nhiên liệu có thể làm thay đổi áp suất trong không gian hơi của bồn. Nếu áp suất không được kiểm soát, bồn có thể bị biến dạng, rò rỉ hoặc phát sinh các rủi ro mất an toàn.

Về thực tế kỹ thuật, cần phân biệt van an toàn với van thở. Van thở có nhiệm vụ kiểm soát cả áp suất dương và áp suất âm trong bồn, đồng thời hạn chế thất thoát hơi nhiên liệu. QCVN 01:2020/BCT cũng định nghĩa van thở là thiết bị kiểm soát áp suất dương và áp suất âm trong bể để đảm bảo an toàn cho bể chứa và hạn chế tổn thất do bay hơi xăng dầu.

Đối với từng loại bồn, môi trường làm việc và yêu cầu thiết kế, thiết bị bảo vệ áp suất có thể được lựa chọn với cấu tạo và thông số khác nhau.

Cấu tạo của van an toàn xăng dầu

Tùy từng model và nhà sản xuất, cấu tạo van có thể thay đổi. Tuy nhiên, một van an toàn sử dụng cho bồn chứa xăng dầu thường bao gồm các bộ phận chính sau:

Thân van

Thân van là bộ phận bao bọc và liên kết các chi tiết bên trong. Vật liệu chế tạo thường được lựa chọn dựa trên môi trường làm việc, khả năng chịu ăn mòn, nhiệt độ và đặc tính của nhiên liệu.

Thân van cần đảm bảo độ bền cơ học, khả năng làm kín và tương thích với hệ thống đường ống hoặc cổ van trên bồn.

Bộ phận đóng mở

Đây là cụm chi tiết trực tiếp thực hiện quá trình đóng hoặc mở van khi áp suất thay đổi.

Khi áp suất trong bồn nằm trong giới hạn cho phép, bộ phận đóng mở duy trì trạng thái kín. Khi áp suất vượt ngưỡng cài đặt, van mở để giải phóng áp suất theo thiết kế.

Cơ cấu lò xo hoặc đối trọng

Một số dòng van sử dụng lò xo hoặc cơ cấu đối trọng để duy trì lực đóng van.

Thông số của cơ cấu này được tính toán tương ứng với áp suất cài đặt. Đây là bộ phận quan trọng quyết định thời điểm van bắt đầu mở và đóng trở lại.

Gioăng làm kín

Gioăng giúp hạn chế rò rỉ hơi và nhiên liệu tại các vị trí ghép nối hoặc bề mặt làm kín.

Vật liệu gioăng phải phù hợp với xăng dầu, nhiệt độ và điều kiện vận hành thực tế.

Kết nối với bồn

Van có thể được thiết kế dạng kết nối ren, mặt bích hoặc kiểu kết nối chuyên dụng tùy theo thiết kế của bồn và hệ thống đường ống.

Kích thước kết nối cần được xác định chính xác trước khi lắp đặt để đảm bảo khả năng vận hành và bảo trì.

Nguyên lý hoạt động của van an toàn

Nguyên lý hoạt động của van an toàn tương đối đơn giản nhưng yêu cầu thông số cài đặt phải phù hợp với thiết kế bồn.

Khi áp suất nằm trong giới hạn cho phép

Trong điều kiện vận hành bình thường, áp suất bên trong bồn nằm trong khoảng thiết kế. Lực tác động lên cơ cấu đóng van chưa vượt qua lực cài đặt nên van duy trì trạng thái đóng.

Trạng thái này giúp hạn chế hơi nhiên liệu thoát ra ngoài và duy trì điều kiện làm việc ổn định cho bồn chứa.

Khi áp suất tăng vượt ngưỡng

Khi nhiệt độ môi trường tăng, nhiên liệu giãn nở hoặc phát sinh nhiều hơi trong quá trình vận hành, áp suất trong bồn có thể tăng.

Khi áp suất đạt đến giá trị cài đặt, lực tác động lên bộ phận đóng mở đủ lớn để van bắt đầu mở. Phần áp suất dư được giải phóng theo thiết kế của hệ thống.

Khi áp suất trở về mức an toàn

Sau khi áp suất giảm về mức phù hợp, lực giữ van trở lại trạng thái cân bằng. Bộ phận đóng mở đóng lại, duy trì độ kín cho bồn.

Với thiết bị kiểm soát cả áp suất dương và áp suất âm, cơ chế tương tự được áp dụng ở chiều ngược lại khi bên trong bồn xuất hiện chân không.

Công dụng của van an toàn trong hệ thống xăng dầu

Van an toàn không phải là một phụ kiện đơn thuần mà là bộ phận góp phần bảo vệ toàn bộ hệ thống lưu trữ nhiên liệu.

Bảo vệ bồn trước áp suất bất thường

Công dụng quan trọng nhất của van là hạn chế tình trạng áp suất vượt quá giới hạn thiết kế.

Đối với bồn chứa nhiên liệu, kiểm soát áp suất giúp giảm nguy cơ biến dạng kết cấu và các sự cố liên quan đến quá áp.

Hạn chế rò rỉ hơi xăng dầu

Van được thiết kế để duy trì trạng thái kín trong điều kiện vận hành bình thường. Điều này góp phần hạn chế hơi nhiên liệu thoát ra môi trường không cần thiết.

Đối với cửa hàng và hệ thống lưu trữ xăng dầu, kiểm soát hơi cũng là một yếu tố quan trọng trong việc đảm bảo an toàn vận hành.

Hỗ trợ bảo vệ môi trường

Việc hạn chế hơi nhiên liệu phát tán ra bên ngoài giúp giảm thất thoát sản phẩm và hạn chế lượng hơi hydrocarbon phát sinh trong quá trình lưu trữ.

Tăng độ an toàn khi vận hành bồn

Thiết bị bảo vệ áp suất hoạt động như một lớp bảo vệ cho bồn chứa, đặc biệt trong các tình huống áp suất thay đổi bất thường.

QCVN 07-6:2023/BXD yêu cầu các công trình cấp xăng dầu, khí đốt phải được thiết kế và vận hành đảm bảo an toàn, đồng thời yêu cầu công trình và các hạng mục liên quan được định kỳ bảo trì, bảo dưỡng, sửa chữa hoặc thay thế để duy trì chức năng theo thiết kế.

Van an toàn được sử dụng ở đâu?

Van an toàn và các thiết bị kiểm soát áp suất được sử dụng trong nhiều hệ thống lưu trữ, vận chuyển và cấp phát nhiên liệu như:

• Bồn chứa xăng dầu tại cửa hàng kinh doanh nhiên liệu.
• Bồn chứa dầu diesel, dầu DO, dầu FO.
• Bồn chứa nhiên liệu tại nhà máy, kho chứa.
• Bồn và xi téc vận chuyển xăng dầu.
• Hệ thống nhập – xuất nhiên liệu.
• Các cụm thiết bị lưu trữ và cấp phát nhiên liệu có yêu cầu kiểm soát áp suất.

Tại cửa hàng xăng dầu, quy chuẩn kỹ thuật yêu cầu bể chứa phải được trang bị van thở và các thông số của van phải phù hợp với kết cấu, dung tích và điều kiện vận hành của bể.

Tiêu chuẩn và yêu cầu khi lựa chọn van an toàn

Đây là phần đặc biệt quan trọng khi lựa chọn van cho bồn chứa xăng dầu. Không nên chọn van chỉ dựa vào kích thước hoặc giá bán.

Chọn đúng áp suất cài đặt

Áp suất cài đặt phải phù hợp với thiết kế của bồn và điều kiện vận hành thực tế.

Nếu áp suất cài đặt quá cao, van có thể không bảo vệ bồn khi xảy ra quá áp. Ngược lại, nếu cài đặt quá thấp, van có thể mở thường xuyên, gây thất thoát hơi và ảnh hưởng đến quá trình vận hành.

Chọn đúng kích thước kết nối

Đường kính van và kích thước đầu nối phải tương thích với cổ bồn hoặc hệ thống đường ống.

Đối với van thở của cửa hàng xăng dầu, QCVN 01:2020/BCT quy định đường kính trong của ống nối từ bể tới van thở không được nhỏ hơn 50 mm.

Kiểm tra vật liệu chế tạo

Vật liệu cần phù hợp với loại nhiên liệu và môi trường lắp đặt. Đối với hệ thống xăng dầu, khả năng chống ăn mòn và độ bền của vật liệu là những yếu tố cần được xem xét ngay từ khâu lựa chọn.

Kiểm tra khả năng chống cháy

Van và hệ thống liên quan phải được lựa chọn phù hợp với yêu cầu an toàn cháy nổ của công trình.

Đối với van thở tại cửa hàng xăng dầu, QCVN 01:2020/BCT yêu cầu van thở phải có bình ngăn lửa hoặc được bảo vệ bởi hệ thống chống sét đánh thẳng theo quy định.

Kiểm tra nguồn gốc và thông số kỹ thuật

Sản phẩm cần có thông tin rõ ràng về nhà sản xuất, model, kích thước, vật liệu, áp suất làm việc và áp suất cài đặt.

Đối với các thiết bị bảo vệ áp suất trên bồn, thông số kỹ thuật phải được đối chiếu với hồ sơ thiết kế thay vì lựa chọn theo kinh nghiệm hoặc kích thước có sẵn.

Kết luận

Van an toàn là thiết bị quan trọng giúp kiểm soát áp suất và tăng mức độ an toàn cho hệ thống bồn chứa xăng dầu. Để thiết bị hoạt động hiệu quả, cần lựa chọn đúng loại van, áp suất cài đặt, vật liệu, kích thước kết nối và thực hiện lắp đặt, kiểm tra theo yêu cầu kỹ thuật.

Đặc biệt, không nên đồng nhất van an toàn với van thở trong mọi trường hợp. Việc xác định đúng chức năng của thiết bị ngay từ đầu sẽ giúp lựa chọn sản phẩm phù hợp với thiết kế và điều kiện vận hành của bồn.

Nếu bạn đang cần tư vấn, lựa chọn và báo giá van an toàn cho bồn chứa xăng dầu, hãy liên hệ Xăng Dầu Hà Nội qua Hotline: 0961. 089. 292 để được hỗ trợ theo thông số thực tế của hệ thống.