Kiểm Tra Rò Rỉ Van An Toàn Áp Suất: Quy Trình Kiểm Tra PSV Từng Bước Sử Dụng Phương Pháp Khí, Nitơ và Nước

Áp Suất Kiểm Tra Chênh Lệch Nhiệt Độ Lạnh (CDTP) Là Gì?
CDTP là tham số quan trọng nhất trong kiểm tra rò rỉ van an toàn (PSV). Đây là áp suất kiểm tra được áp dụng lên van trong quá trình thử nghiệm trên bàn. CDTP khác với áp suất cài đặt thực tế của van vì điều kiện vận hành thực tế tại nhà máy — nhiệt độ cao và áp suất ngược — ảnh hưởng đến hành vi mở van.
Ở nhiệt độ cao, lò xo bên trong PSV mất một phần độ cứng. Điều này khiến van mở ở áp suất thấp hơn áp suất cài đặt trên bảng tên. Tương tự, nếu van xả chống lại áp suất ngược không đổi khi vận hành nhưng được thử nghiệm ở áp suất khí quyển trên bàn, áp suất kiểm tra phải được điều chỉnh cho phù hợp.
Công thức CDTP là: CDTP = (Áp Suất Cài Đặt − Áp Suất Ngược Không Đổi) × Hệ Số Hiệu Chỉnh Nhiệt Độ. Hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ được biểu thị dưới dạng phần trăm và có trong tài liệu của nhà sản xuất PSV. Emerson Fisher công bố bảng hệ số hiệu chỉnh cho từng dòng van. Luôn lấy hệ số từ bảng dữ liệu gốc trước khi tính CDTP.
Nếu giá trị CDTP được in trên bảng tên hoặc bảng dữ liệu vận hành của PSV, hãy sử dụng trực tiếp giá trị đó. Việc tính toán thủ công chỉ cần thiết khi không có tài liệu gốc.
Kiểm Tra Rò Rỉ PSV Bằng Khí Nén hoặc Nitơ
Phương pháp dùng khí nén hoặc nitơ là quy trình thử nghiệm trên bàn được sử dụng rộng rãi nhất. Nó cung cấp chỉ báo trực quan rõ ràng về rò rỉ ghế van mà không đưa chất lỏng vào thân van.
- Bước 1: Gắn chặt PSV lên bàn thử. Đảm bảo kết nối đầu vào kín khí bằng các phụ kiện thử đã hiệu chuẩn và có áp suất chịu được cao hơn giá trị CDTP.
- Bước 2: Xác định hoặc tính giá trị CDTP từ bảng tên van hoặc dữ liệu nhà sản xuất.
- Bước 3: Kết nối bình nitơ qua bộ điều áp và van kim chính xác đến cổng đầu vào của PSV. Sử dụng đồng hồ đo áp suất đã hiệu chuẩn với dải đo gấp 1,5 lần CDTP để có độ phân giải tốt nhất.
- Bước 4: Tăng áp suất nitơ từ từ bằng van kim. Đưa áp suất lên 90% CDTP. Không vượt quá CDTP trong giai đoạn kiểm tra rò rỉ.
- Bước 5: Gắn ống nhựa trong suốt vào đầu ra của PSV. Ngâm đầu kia vào bình nước sâu 25 mm. Quan sát bề mặt nước để phát hiện bong bóng khí thoát ra từ ống.
- Bước 6: Đếm số bong bóng. API 527 quy định tốc độ bong bóng tối đa cho phép dựa trên kích thước và loại van. Với van có ghế mềm, giới hạn thường là không có bong bóng nào mỗi phút. Với van có ghế kim loại, Bảng 1 của API 527 liệt kê tốc độ cho phép theo kích thước lỗ thoát. Van Emerson Fisher Series 526 hoặc 760 có tốc độ rò rỉ tối đa được công bố cần được xác nhận theo bảng này.
- Bước 7: Ghi lại kết quả. Lưu lại giá trị CDTP đã dùng, số bong bóng quan sát được và thời gian thử. Ký tên và ghi ngày tháng vào hồ sơ thử nghiệm trước khi lưu vào hệ thống quản lý bảo trì nhà máy.
Kiểm Tra Rò Rỉ PSV Bằng Nước
Phương pháp dùng nước được áp dụng khi cần tham chiếu chất lỏng để phát hiện rò rỉ nhỏ hoặc khi ứng dụng yêu cầu xác nhận thủy tĩnh về độ kín ghế van.
- Bước 1: Gắn PSV lên bàn thử với đầu vào hướng lên trên.
- Bước 2: Xác nhận giá trị CDTP từ bảng tên hoặc bảng dữ liệu.
- Bước 3: Đổ đầy thân van PSV bằng nước sạch trước khi tăng áp suất. Việc đổ nước loại bỏ các túi khí có thể che giấu rò rỉ tại ghế van.
- Bước 4: Kết nối nguồn nước qua bơm tay hoặc thiết bị thử thủy lực. Mở van kim cấp nước và tăng áp suất từ từ đến 90% CDTP.
- Bước 5: Quan sát mặt bích đầu ra của PSV. Tìm các giọt nước hoặc dòng nước chảy liên tục. Đặt khăn sạch khô tại đầu ra để phát hiện ngay cả rò rỉ nhỏ.
- Bước 6: Đo tốc độ rò rỉ bằng bình đong đặt tại đầu ra. Thời gian thu nước trong 60 giây. So sánh thể tích đo được với giới hạn cho phép trong dữ liệu nhà sản xuất van hoặc API 527.
- Bước 7: Nếu van đạt, xả áp và thoát nước hoàn toàn trước khi lắp lại. Bất kỳ nước còn lại trong van dùng cho khí có thể gây ăn mòn hoặc đóng băng ghế van trong khí hậu lạnh.
Xử Lý Khi Thử Nghiệm Thất Bại
Thử nghiệm rò rỉ PSV thất bại đòi hỏi theo dõi có hệ thống. Trước tiên, kiểm tra ghế van và đĩa van dưới kính lúp để phát hiện mảnh vụn, vết xước hoặc ăn mòn. Vệ sinh bề mặt ghế van và thử lại có thể khắc phục nhiều lỗi mà không cần đại tu toàn bộ.
Thứ hai, kiểm tra lò xo xem có biến dạng không. Lò xo hỏng gây áp suất cài đặt không ổn định. Thay thế bằng phụ tùng chính hãng. Bently Nevada 3500/16 Dual Vibration Monitor và Bently Nevada 3500/42 High-Performance Vibration Monitor được dùng để xác định cộng hưởng máy móc gần đó làm tăng tốc độ mỏi lò xo và gây rò rỉ ghế van PSV tái diễn.
Do đó, sau bất kỳ hành động khắc phục nào, hãy lặp lại toàn bộ kiểm tra rò rỉ từ Bước 1. Ghi lại lần thử thứ hai riêng biệt. Không ghi đè hồ sơ thất bại ban đầu — các cơ quan quản lý yêu cầu bằng chứng về cả lỗi và xác nhận khắc phục.
Kết Luận và Lời Khuyên Hành Động
Kiểm tra rò rỉ PSV bảo vệ nhân sự và thiết bị quy trình. Hiểu cách tính CDTP, chọn phương pháp thử phù hợp và áp dụng tiêu chí chấp nhận đúng là nền tảng của bất kỳ chương trình PSV đáng tin cậy nào. Sử dụng tài liệu Emerson Fisher để biết tốc độ rò rỉ cho phép. Khi xảy ra lỗi, tuân theo quy trình khắc phục có hệ thống và luôn thử lại trước khi đưa van vào vận hành. Một chương trình PSV kỷ luật giúp giảm sự cố an toàn và giảm rủi ro pháp lý.
Tác giả: Sun Pengfei là kỹ sư tự động hóa công nghiệp với hơn 10 năm kinh nghiệm về PLC, DCS và hệ thống điều khiển.
