Van Bi Trunnion (Trunnion Ball Valve) | KJS

Giá từ:

Categories: Công nghiệp, KJS

Mô tả sản phẩm

The ball valve is anchored at the top and bottom, supported by trunnions and bearings, commonly used in high-pressure and large-sized applications. It features a sealing mechanism where the seat on the upstream side wraps around the ball to achieve sealing.

Trong thế giới van công nghiệp, van bi (Ball Valve) nổi tiếng với khả năng đóng mở nhanh, độ kín khít cao và tổn thất áp suất thấp. Tuy nhiên, khi đối mặt với các hệ thống có áp suất cao và kích thước lớn, van bi Trunnion (Trunnion Ball Valve) trở thành lựa chọn ưu việt, vượt xa van bi kiểu nổi (Floating Ball Valve) truyền thống. Bài viết này sẽ đi sâu vào cấu tạo, nguyên lý hoạt động, ưu điểm và ứng dụng của loại van quan trọng này.

Van Bi Trunnion (Trunnion Ball Valve) Là Gì?

Van bi Trunnion, hay còn gọi là Trunnion Mounted Ball Valve, là một loại van bi đặc biệt được thiết kế để xử lý các ứng dụng có áp suất cao và đường kính lớn. Điểm khác biệt cốt lõi của van bi Trunnion so với van bi kiểu nổi là quả bi van được cố định chắc chắn tại vị trí của nó bằng một trục phụ ở phía dưới gọi là Trunnion (hoặc chốt đỡ).

Nhờ có chốt đỡ Trunnion này, quả bi không còn “nổi” tự do trong thân van mà được giữ cố định. Điều này giúp giảm đáng kể tải trọng tác động lên ghế van (seats) và trục van, cho phép van hoạt động hiệu quả và bền bỉ trong các điều kiện khắc nghiệt.

Cấu Tạo Và Nguyên Lý Hoạt Động

Van bi Trunnion có cấu tạo tương tự van bi thông thường nhưng được bổ sung cơ cấu đỡ Trunnion:

Thân van (Body): Vỏ ngoài của van, chứa các bộ phận bên trong và kết nối với đường ống. Thân van có thể là dạng 1 mảnh, 2 mảnh hoặc 3 mảnh.
Bi van (Ball): Là bộ phận đóng mở chính, có dạng hình cầu rỗng với một lỗ xuyên tâm. Bi van được gia công chính xác, bề mặt nhẵn mịn để đảm bảo độ kín.
Trục van (Stem): Kết nối bi van với bộ phận điều khiển bên ngoài, truyền chuyển động quay 90 độ để mở hoặc đóng van.
Trunnion (Chốt đỡ bi): Đây là bộ phận đặc trưng. Trunnion là một trục hoặc chốt được gắn vào phía dưới của bi van và được đỡ bởi thân van. Nó giúp cố định bi van tại vị trí, chịu tải trọng của áp lực lưu chất và giảm lực ma sát lên ghế van.
Ghế van (Seats): Hai vòng đệm làm kín nằm ở hai phía của bi van. Trong van Trunnion, ghế van thường là loại ghế nổi (floating seats), được đẩy áp sát vào bi van bằng lực lò xo hoặc áp lực của lưu chất, tạo ra độ kín khít.
Gioăng làm kín (Gaskets/Packing): Đảm bảo độ kín giữa các bộ phận của van và ngăn rò rỉ ra bên ngoài.
Bộ phận vận hành (Actuator): Tay quay (handwheel), hộp số (gearbox), bộ truyền động khí nén (pneumatic actuator) hoặc bộ truyền động điện (electric actuator) để điều khiển van.

Nguyên lý hoạt động:

Khi van được vận hành, trục van sẽ xoay bi van một góc 90 độ:

Mở van: Khi lỗ xuyên tâm của bi van thẳng hàng với đường ống, van ở vị trí mở hoàn toàn, cho phép lưu chất đi qua.
Đóng van: Khi bi van xoay 90 độ, lỗ của bi vuông góc với dòng chảy, ngăn chặn hoàn toàn lưu chất.

Điểm khác biệt chính là cách tải trọng được phân bổ. Trong van bi Trunnion, áp lực của lưu chất tác động lên ghế van phía thượng nguồn (up-stream seat), đẩy ghế van này áp sát vào bi van. Đồng thời, lực này cũng được truyền xuống chốt Trunnion, giúp cố định bi và giảm thiểu áp lực trực tiếp lên bi và trục, từ đó giảm mô-men xoắn vận hành đáng kể, ngay cả dưới áp suất cao.

Ưu Điểm Nổi Bật Của Van Bi Trunnion

Van bi Trunnion sở hữu nhiều ưu điểm vượt trội, khiến chúng trở thành lựa chọn hàng đầu cho các ứng dụng công nghiệp khắc nghiệt:

Khả năng chịu áp suất cao: Thiết kế Trunnion giúp phân bổ lực hiệu quả, cho phép van xử lý áp suất rất cao mà không làm biến dạng bi hay ghế van.
Mô-men xoắn vận hành thấp: Nhờ bi được cố định và ghế van tự làm kín bằng áp lực dòng chảy, lực cần thiết để đóng mở van giảm đáng kể. Điều này giúp van vận hành dễ dàng hơn, đặc biệt với van kích thước lớn hoặc có thể sử dụng bộ truyền động nhỏ hơn, tiết kiệm chi phí.
Độ bền và tuổi thọ cao: Giảm tải trọng và ma sát lên bi và ghế van kéo dài tuổi thọ của van, giảm nhu cầu bảo trì.
Độ kín khít đáng tin cậy: Cơ chế làm kín của ghế nổi được hỗ trợ bởi áp lực dòng chảy và/hoặc lò xo, đảm bảo độ kín tuyệt đối ngay cả ở áp suất chênh lệch cao.
Khả năng “Double Block and Bleed” (DBB): Nhiều van bi Trunnion có khả năng cô lập dòng chảy hoàn toàn từ cả hai phía (thượng nguồn và hạ nguồn) khi đóng, đồng thời cho phép xả áp suất từ khoang giữa. Tính năng này cực kỳ quan trọng cho các ứng dụng đòi hỏi an toàn cao.
Phù hợp với kích thước lớn: Thiết kế Trunnion là lý tưởng cho các van có đường kính lớn, nơi van bi kiểu nổi sẽ không khả thi hoặc kém hiệu quả.
Chống cháy (Fire Safe): Nhiều van bi Trunnion được thiết kế theo tiêu chuẩn chống cháy (ví dụ: API 607, API 6FA) để đảm bảo an toàn trong trường hợp hỏa hoạn, bằng cách duy trì độ kín ngay cả khi các gioăng phi kim bị phá hủy.

Ứng Dụng Của Van Bi Trunnion

Với những ưu điểm vượt trội, van bi Trunnion được ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp đòi hỏi độ tin cậy và an toàn cao:

Ngành dầu khí (Oil & Gas): Các đường ống dẫn dầu thô và khí đốt tự nhiên đường dài (pipelines), trạm bơm, trạm nén khí, giàn khoan ngoài khơi, nhà máy lọc dầu. Đây là ứng dụng phổ biến nhất của van bi Trunnion.
Ngành hóa chất và hóa dầu: Xử lý các hóa chất nguy hiểm, dễ cháy nổ, hoặc độc hại dưới áp suất và nhiệt độ cao.
Ngành năng lượng (Nhà máy điện): Dùng trong các hệ thống hơi, nước có áp suất cao.
Hệ thống phân phối khí đốt: Đảm bảo an toàn và hiệu quả trong mạng lưới phân phối khí.
Các ứng dụng cryogenic (nhiệt độ cực thấp): Do khả năng chịu được biến động nhiệt độ.

Lựa Chọn Van Bi Trunnion Phù Hợp

Để lựa chọn van bi Trunnion tối ưu cho hệ thống của bạn, cần xem xét các yếu tố sau:

Áp suất và nhiệt độ hoạt động: Yếu tố quan trọng nhất để chọn vật liệu và thiết kế van phù hợp.
Loại lưu chất: Tính ăn mòn, độ nhớt, có hạt rắn hay không sẽ quyết định vật liệu thân van, bi van và ghế van (ví dụ: thép carbon, thép không gỉ, hợp kim đặc biệt, PTFE, PEEK).
Kích thước đường ống (DN): Van bi Trunnion thường được ưu tiên cho các kích thước lớn (ví dụ từ DN80 trở lên).
Kiểu kết nối: Phổ biến nhất là nối bích (Flanged) theo các tiêu chuẩn như ASME/ANSI, API, hoặc nối hàn (Butt-weld/Socket-weld) cho các ứng dụng áp suất rất cao và cần độ kín tuyệt đối.
Tiêu chuẩn thiết kế và kiểm định: Đảm bảo van tuân thủ các tiêu chuẩn quốc tế như API 6D (cho đường ống), API 6A (cho ngành dầu khí), ASME B16.34, NACE MR0175 (chống ăn mòn Sulfide).
Kiểu vận hành: Tay quay, hộp số, hoặc bộ truyền động tự động (điện, khí nén, thủy lực) tùy theo yêu cầu điều khiển và mức độ tự động hóa.
Yêu cầu DBB (Double Block and Bleed): Nếu cần khả năng cách ly kép và xả áp khoang giữa, cần chọn loại van Trunnion có tính năng này.

Kết Luận

Van bi Trunnion (Trunnion Ball Valve) là một giải pháp kỹ thuật mạnh mẽ và đáng tin cậy cho việc kiểm soát dòng chảy trong các hệ thống áp suất cao, lưu lượng lớn và môi trường khắc nghiệt. Với thiết kế độc đáo giúp giảm mô-men xoắn, tăng độ bền và đảm bảo độ kín tuyệt đối, van bi Trunnion đóng vai trò thiết yếu trong việc duy trì an toàn và hiệu quả cho các hoạt động công nghiệp quan trọng.

Bạn có cần thêm thông tin chi tiết về các loại van bi Trunnion hoặc muốn được tư vấn lựa chọn sản phẩm phù hợp với dự án của mình không? Hãy liên hệ với Long SBS để nhận được sự hỗ trợ chuyên nghiệp!