[Kỹ Sư Kiểm Định]: Hướng Dẫn Toàn Diện Về Van An Toàn Nồi Hơi – Quy Trình Kiểm Tra, Hiệu Chỉnh Và Bảo Trì Theo QCVN
Kính gửi Quý Doanh nghiệp,
Bài viết này, được tổng hợp từ kinh nghiệm của các kỹ sư kiểm định chuyên nghiệp của công ty cổ phần nồi hơi Công Nghiệp Đông Anh, sẽ cung cấp cho bạn một hướng dẫn chi tiết, chuyên sâu về quy trình Van an toàn trên nồi hơi: kiểm tra, hiệu chỉnh và bảo trì, giúp bạn tự tin tuân thủ pháp luật và đảm bảo an toàn tuyệt đối cho nhà máy của mình.
Trong mọi hệ thống hơi nóng, van an toàn trên nồi hơi không chỉ là một phụ kiện mà là “tấm khiên” bảo vệ cuối cùng. Khi áp suất vượt quá giới hạn, chỉ có thiết bị này mới có thể ngăn chặn thảm họa nổ lò hơi.
Thực tế đáng báo động là nhiều doanh nghiệp, đặc biệt là các đơn vị mới, thường chỉ tập trung vào vận hành mà bỏ quên công tác kiểm tra, hiệu chỉnh và bảo trì van an toàn trên nồi hơi theo đúng tiêu chuẩn kỹ thuật. Việc bỏ qua khâu hiệu chỉnh (cân chỉnh) van an toàn có thể dẫn đến hai hậu quả khôn lường: Thứ nhất, nổ lò hơi do van không mở đúng lúc; Thứ hai, lãng phí hơi do van xì liên tục.
1. Nền Tảng Kỹ Thuật: Van An Toàn Là Gì và Hoạt Động Như Thế Nào?
Để thực hiện công tác kiểm tra, hiệu chỉnh và bảo trì van an toàn trên nồi hơi hiệu quả, trước hết, chúng ta cần hiểu rõ về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của nó.
1.1. Phân biệt Van An Toàn và Van Xả Áp
- Van An Toàn (Safety Valve): Dùng để bảo vệ hệ thống khí và hơi (như nồi hơi, lò hơi). Loại van này sẽ mở hoàn toàn đột ngột (“pop action”) khi áp suất vượt quá ngưỡng cài đặt, nhằm nhanh chóng xả một lượng lớn lưu chất.
- Van Xả Áp (Relief Valve): Dùng cho hệ thống chất lỏng. Loại van này mở từ từ theo tỷ lệ áp suất.
Trong phạm vi nồi hơi, chúng ta chỉ tập trung vào Van An Toàn.
1.2. Cấu tạo cốt lõi
Van an toàn trên nồi hơi thường gồm 5 bộ phận chính: Thân van, Đĩa van (Disc), Lò xo (Spring), Bộ phận điều chỉnh áp (Adjusting Screw) và Tay giật (Lifting Lever). Trong đó, Lò xo và Đĩa van là hai thành phần quan trọng nhất quyết định việc kiểm tra, hiệu chỉnh và bảo trì van an toàn trên nồi hơi.
- Lò xo: Cung cấp lực nén để giữ đĩa van đóng kín.
- Đĩa van: Chịu áp suất hơi từ nồi hơi.
1.3. Nguyên lý Hoạt động (Lực Cân Bằng)
Nguyên lý hoạt động của van an toàn trên nồi hơi dựa trên sự cân bằng lực:
- Trạng thái Đóng kín: Lực nén của lò xo lớn hơn lực đẩy của hơi (áp suất nồi hơi).
- Trạng thái Mở (Xả áp): Khi áp suất hơi tăng đến mức cài đặt (Set Pressure), lực đẩy của hơi vượt qua lực nén của lò xo, van mở đột ngột để xả hơi.
2. Quy Trình Kiểm Tra Van An Toàn Trong Vận Hành (Hàng Ngày & Hàng Tuần)
Phần này hướng dẫn người vận hành trực tiếp thực hiện công tác kiểm tra van an toàn trên nồi hơi theo chu kỳ ngắn.
2.1. Kiểm tra Hàng Ngày (Thử bằng Tay giật)
Đây là thao tác cơ bản và quan trọng nhất để đảm bảo đĩa van không bị kẹt (sticking) do cặn bẩn hoặc rỉ sét:
- Thời điểm thực hiện: Chỉ giật van khi áp suất nồi hơi đã đạt từ 75% đến 90% Áp suất Làm việc Tối đa Cho phép (Pmax). Điều này giúp lực hơi đủ mạnh để kéo nhẹ đĩa van, tránh gây mẻ/hư hại đĩa van.
- Thao tác đúng:
- Mặc đầy đủ Đồ Bảo Hộ Cá Nhân (PPE).
- Kéo tay giật van một cách dứt khoát và nhanh chóng trong khoảng 3-5 giây.
- Thả tay giật để van đóng kín lại.
- Yêu cầu Đạt: Van phải mở hơi dứt khoát và đóng lại ngay lập tức (không bị xì hơi liên tục).
2.2. Kiểm tra Rò rỉ và Dấu hiệu Hỏng hóc Sớm
Thường xuyên quan sát đường ống xả của van an toàn để phát hiện các dấu hiệu:
- Rò rỉ liên tục (Weeping/Simmering): Thấy hơi xì nhẹ liên tục từ đường xả. Đây là dấu hiệu đĩa van hoặc đế van bị mòn, bị cặn bẩn bám vào, gây lãng phí hơi và nguy hiểm.
- Tiếng động bất thường (Chattering): Van mở và đóng nhanh liên tục, tạo ra tiếng va đập lớn. Đây là dấu hiệu áp suất vận hành quá gần áp suất mở van (Pset) hoặc thiết kế đường ống xả có vấn đề.
Nếu phát hiện các dấu hiệu này, công tác kiểm tra, hiệu chỉnh và bảo trì van an toàn trên nồi hơi chuyên sâu phải được tiến hành ngay lập tức.
3. Quy Trình Hiệu Chỉnh (Cân Chỉnh) Van An Toàn Theo Tiêu Chuẩn (Expertise)
Hiệu chỉnh van an toàn trên nồi hơi (còn gọi là cân chỉnh) là công việc đòi hỏi chuyên môn kỹ thuật cao, thường được thực hiện bởi đơn vị kiểm định có chức năng và thiết bị chuyên dụng.
3.1. Tiêu chuẩn Về Áp suất Cài đặt (Set Pressure)
Theo Quy chuẩn Kỹ thuật Quốc gia QCVN 01:2008/BLĐTBXH, áp suất mở van an toàn (Pset) phải được cài đặt dựa trên Áp suất Làm việc Tối đa Cho phép (Pmax) của nồi hơi, và phải tuân thủ nghiêm ngặt theo thiết kế.
- Quy tắc Vàng: Áp suất mở van (Pset) phải được niêm chì và không được tự ý thay đổi.
- Tham khảo Chuyên môn: Các kỹ sư kiểm định thường tuân theo tiêu chuẩn quốc tế như ASME BPVC để đảm bảo Pset được cài đặt chính xác, tối ưu nhất là Pset nên nằm trong khoảng 103% đến 105% áp suất làm việc thông thường.
3.2. Phương pháp Hiệu chỉnh Cơ bản
Có hai phương pháp chính để hiệu chỉnh van an toàn trên nồi hơi:
Phương pháp 1: Thử trên Lò hơi (On-site Test)
Đây là cách xác định Pset trực tiếp tại nhà máy:
- Chuẩn bị: Gắn một áp kế đã được kiểm định (hiệu chuẩn) lên nồi hơi, gần vị trí van an toàn nhất.
- Thực hiện: Tăng áp suất hơi trong nồi hơi từ từ.
- Ghi nhận: Quan sát áp kế, ghi lại chính xác áp suất hơi tại thời điểm van bắt đầu mở (Pop).
- Điều chỉnh: Nếu áp suất mở không khớp với Pset yêu cầu, điều chỉnh vít lò xo (Adjusting Screw) và thử lại.
Phương pháp 2: Thử tại Xưởng (Off-site Test)
Đây là phương pháp chính xác nhất, được thực hiện bởi đơn vị kiểm định:
- Tháo van: Tháo van an toàn khỏi nồi hơi.
- Thử nghiệm: Gắn van vào Bàn thử áp suất chuyên dụng (Sử dụng thiết bị cấp áp suất chính xác cao).
- Cân chỉnh: Điều chỉnh và ghi nhận áp suất mở/đóng với độ chính xác tuyệt đối, sau đó niêm chì.
3.3. Hiệu chỉnh Áp suất Đóng lại (Blowdown)
Một khía cạnh quan trọng của Van an toàn trên nồi hơi: kiểm tra, hiệu chỉnh và bảo trì là Áp suất Đóng lại (Reseating Pressure hay Blowdown).
- Blowdown là sự chênh lệch giữa Pset (áp suất mở) và áp suất van đóng lại.
- Việc điều chỉnh Blowdown giúp van đóng kín trở lại ngay sau khi áp suất giảm xuống mức an toàn, tránh lãng phí hơi kéo dài. Việc này được thực hiện bằng cách điều chỉnh Vòng Chỉnh (Blowdown Ring) ở phía dưới đĩa van.
4. Công Tác Bảo Trì Chuyên Sâu Van An Toàn (Maintenance Overhaul)
Để kéo dài tuổi thọ và độ tin cậy của van an toàn, công tác bảo trì chuyên sâu phải được thực hiện định kỳ.
4.1. Tần suất Kiểm định và Bảo trì
- Kiểm định Định kỳ: Van an toàn phải được kiểm định (cân chỉnh và niêm chì) cùng chu kỳ với nồi hơi, thường là 2 năm/lần.
- Bảo trì Sửa chữa lớn (Overhaul): Thường thực hiện cùng chu kỳ kiểm định.
4.2. Bảo trì Sửa chữa lớn (Overhaul)
Quy trình này nhằm khôi phục van về trạng thái hoạt động tốt nhất:
- Tháo rời và Vệ sinh: Tháo van thành từng bộ phận. Tẩy sạch hoàn toàn cáu cặn, rỉ sét trên đĩa van, đế van và lò xo.
- Kiểm tra Độ mòn: Kiểm tra bề mặt đĩa van và đế van (Seat). Nếu bị xước, rỗ, hoặc mòn nghiêm trọng, cần phải mài lại (lapping) hoặc thay thế.
- Kiểm tra Lò xo: Đánh giá độ đàn hồi, rỉ sét, hoặc biến dạng của lò xo. Nếu lò xo bị mỏi (giảm lực nén) do nhiệt độ cao, phải được thay thế.
- Lắp ráp và Kiểm tra lại: Lắp van trở lại với gioăng đệm (Gasket) mới, sau đó đưa lên bàn thử áp suất để xác minh lại Pset và Blowdown.
4.3. Bảng Phân loại Hỏng hóc và Khắc phục Nhanh
| Vấn đề | Nguyên nhân phổ biến | Khắc phục nhanh (Tạm thời) |
| Van rò rỉ liên tục | Cáu cặn bám trên đế van | Kéo tay giật van nhẹ để hơi cuốn trôi cặn bẩn (Nếu áp suất |
| Van không mở đúng Pset | Lò xo bị kẹt, rỉ sét; Tay giật không được kiểm tra. | Tăng cường thử bằng tay giật; Cần đưa đi hiệu chỉnh lại. |
| Van đóng lại chậm/Quá sâu | Vòng chỉnh (Blowdown Ring) cài đặt sai. | Cần chuyên gia hiệu chỉnh lại vòng chỉnh (thường trong quá trình Overhaul). |
5. Những Sai Lầm Chết Người và Lưu Ý Lắp Đặt (Safety & Trust) ⚠️
Sai lầm trong lắp đặt và mua sắm có thể vô hiệu hóa mọi nỗ lực kiểm tra, hiệu chỉnh và bảo trì van an toàn trên nồi hơi.
5.1. Sai lầm Chết Người trong Lắp đặt
- Tuyệt đối CẤM lắp van khóa (Van chặn/cổng) giữa nồi hơi và van an toàn. Hành động này sẽ khiến van an toàn không hoạt động khi cần, dẫn đến nổ nồi hơi.
- Ống xả hơi (Discharge Pipe) phải độc lập: Đường ống xả phải được dẫn ra khu vực an toàn, không được có van khóa, và phải có độ dốc để đảm bảo thoát nước ngưng tụ (tránh hiện tượng búa nước và ăn mòn).
5.2. Sai lầm trong Lựa chọn Chất lượng
Việc “tiết kiệm” khi mua van an toàn bằng cách chọn sản phẩm không rõ nguồn gốc, không có chứng chỉ kỹ thuật (như API, ASME, TUV, hay CE) là một quyết định mạo hiểm.
- Hậu quả: Van an toàn kém chất lượng có thể bị kẹt hoặc không chịu được nhiệt độ/áp suất thực tế, dẫn đến thất bại trong vận hành. Chi phí kiểm định và đại tu van an toàn chỉ bằng một phần rất nhỏ so với chi phí khắc phục hậu quả tai nạn (thương vong, thiệt hại tài sản, đình chỉ sản xuất).
6. Kết Luận: Đầu Tư Vào Van An Toàn Là Đầu Tư Vào An Toàn
Công tác Van an toàn trên nồi hơi: kiểm tra, hiệu chỉnh và bảo trì là quy trình bắt buộc và cần được ưu tiên hàng đầu trong mọi nhà máy sử dụng thiết bị áp lực.
Việc thiết lập và tuân thủ chặt chẽ quy trình kiểm tra, hiệu chỉnh và bảo trì van an toàn trên nồi hơi không chỉ giúp bạn tuân thủ pháp luật và tránh khỏi những án phạt nặng nề, mà còn là hành động thiết thực nhất để bảo vệ mạng sống của người lao động và sự bền vững của hoạt động sản xuất.
Đừng chờ đợi đến khi van an toàn gặp sự cố mới bắt đầu hành động. Hãy chủ động lập kế hoạch kiểm định và bảo trì ngay hôm nay!
>>Xem thêm: Nồi hơi, lò hơi công nghiệp