Đề tài NCKH: Tìm hiểu các loại van trong CN Dầu khí
MỤC LỤC
Lời nói đầu ………………………………………………………………….……… 2
Chương 1: Tìm hiểu chung về van …………………………………………… … …3
I. Lịch sử hình thành và phát triển ………………………………………
…… 3
1. Khái niệm ……………………………………………………… ….….3
2. Cơ chế vận hành ………………………………………………… ……3
II. Một vài loại van trong ngành công nghiệp dầu khí ………………………
…4
1. Van cửa (Gate valve) ……………………………………………………4
2. Van cầu (Globe valve) ……………………………………………….….5
3. Van nút (Plug valve) ………………………………………………….…8
4. Van an toàn (Safe valve) ……………………………………… …… 9
5. Van bi (Ball valve)…………………………………… ……… ……12
6. Van bướm (Butterfly valve)……………………………………… … 14
7. Van điều khiển (Control valve)…………………………………… ….15
8. Van một chiều (Check valve) …………………………………… … 18
Chương 2: Nghiên cứu về van cửa ……………………………………………… ….22
I. Định nghĩa ……………………………………………………………
…… 22
II. Nguyên lý hoạt động ……………………………………………………
….22
III. Cấu tạo
……………………………………………………………………… 23
IV. Ưu nhược điểm của van cửa ……………………………………………
… 29
V. Các dạng hỏng và biện pháp nâng cao hiệu quả sử dụng của van
………… 30
Kết luận …………………………………………………………………………… 32
Trường Đại học Mỏ - Địa chất Page 1

I. Lịch sử hình thành và phát triển.
Bằng chứng cổ về các loại van có thể truy lại thời điểm cổ của người Ai Cập và
người Hy Lạp. Nó là vào thời của người Roman, tất cả mọi người đều công nhận như
các nhà phát triển tương đối phức tạp của hệ thống ống nước. Hệ thống ống nước của
họ đã được cải tiến đủ để cung cấp nước cho các tòa nhà riêng lẻ mà họ đã phát triển,
các van, khóa vòi và đó cũng là bằng chứng của người Roman đã sử dụng van an toàn
ngăn chặn dòng chảy.
Cơ bản triết lý vẫn như ngày hôm nay. Cùng với sự phát triển van trở lên ngày
càng phức tạp. Các loại van sử dụng trong nhiều ngành, nhiều van cổng đã nhường chỗ
cho van bi.
1. Khái niệm
Van là 1 thiết bị cơ khí được dùng trong công nghiệp đường ống để điều chỉnh
dòng chảy của vật chất.
2. Cơ chế vận hành
Trường Đại học Mỏ - Địa chất Page 3
Đề tài NCKH: Tìm hiểu các loại van trong CN Dầu khí
- Khi van đóng hoàn toàn thì sẽ không có dòng chảy của vật chất đi qua.
- Nếu van chỉ mở 1 phần thì chỉ có 1 phần của dòng chảy đi qua. Khi van ở vị trí này
thì nó được gọi là đang ở vị trí điều tiết lưu lượng của dòng chảy.
- Khi van mở hoàn toàn thì ta có dòng chảy qua van là cực đại.
II. Một vài loại van trong ngành công nghiệp dầu khí
1. Van Cửa (Gate valve)
Là một trong những loại van được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp.
a) Nguyên lý hoạt động
Van cửa trượt lên và xuống trong đường ống để mở và đóng đường ống đó. Van
cửa thường được dùng để mở toàn bộ hoặc đóng toàn bộ nên không phù hợp để kiểm
soát áp suất và điều chỉnh hoặc tiết lưu dòng chảy vì không thể đạt được sự điều khiển
chính xác.
Trường Đại học Mỏ - Địa chất Page 4
Đề tài NCKH: Tìm hiểu các loại van trong CN Dầu khí

mặt của vòng làm kín, do vậy mọi tiếp xúc giữa cửa van và vòng làm kín sẽ chấm dứt
khi bắt đầu có dòng chảy.
Van cầu có 3 phần chuyển động chính là đĩa van, ty van và đĩa xoay. Ty van nối đĩa
xoay với đĩa van. Ren ngoài trên ty van khớp với ren trong tại cổ van. Vị trí tương đối
giữa đĩa van và mặt đệm quyết định sự đóng mở cũng như lưu lượng dòng qua van.
Dòng chảy trong thân van bị gấp khúc nhiều lần khiến cho tổn áp qua van khá cao.

Đối với van cầu thì chỉ tạo nên sự mài mòn nhỏ do lực ma sát giữa các vòng
làm kín và cửa van . Do vậy trong các công việc đòi hỏi phải vận hành van một cách
thường xuyên thì van cầu là loại thích ứng hơn. Khi ở vị trí điều tiết thì toàn bộ phần
cửa van nằm trong dòng chẩy do đó sự mài mòn xảy ra đồng đều hơn. Khi vòng làm
kín và cửa van bị mài mòn đồng đều nhau thì sau một thời gian sử dụng lâu dài vẫn
giữ được độ kín của nó. Vì lý do này nên chúng thường được dùng trong quá trình
điều tiết dòng chảy.
Trường Đại học Mỏ - Địa chất Page 7
Đề tài NCKH: Tìm hiểu các loại van trong CN Dầu khí

Trong hình vẽ mô tả van đang ở vị trí điều tiết. Khi dòng chảy từ điểm A tới
điểm B thì khả năng cửa van đóng bất thình lình và tắc nghẽn khi nó ở gần với vòng
làm kín. Để có được sự vận hành ổn định, van cầu phải được lắp đặt vào hệ thống
theo hướng dòng chảy vật chất đi từ phần dưới của cửa van lên.
Van cầu có 3 dạng vỏ van khá thông dụng: Van góc, Van chữ Y, Van hai thân.
Van góc cho phép chuyển hướng dòng chảy từ thẳng đứng sang nằm ngang (độ xoáy
của dòng chảy và sự sụt áp đi qua van ít hơn). Van chữ Y có ty van nằm nghiêng so với
trục nằm ngang của cổng vào và cổng ra. Van hai thân có vỏ chia làm 2 mảnh, nối với
nhau bằng bu-long.
3. Van Nút (Plug valve)

a) Cấu tạo.
Trường Đại học Mỏ - Địa chất Page 8

A djusting screw: bulông điều chỉnh
Bonnet: nắp
Spring: lò xo
Vent: lỗ thông hơi
Disc: đĩa
Trường Đại học Mỏ - Địa chất Page 10
Đề tài NCKH: Tìm hiểu các loại van trong CN Dầu khí
Seating surface: bề mặt đế
Adjusting ring: vòng điều chỉnh
Body: thân van
Nozzle: vòi phun
c)Nguyên lý làm việc
Nguyên lý chung: Van an toàn là loại van thường xuyên đóng nó chỉ làm việc
(tự động) và bắt buộc phải làm việc ở một áp suất tối thiểu nào đấy (áp suất cài đặt).
Điều đó có nghĩa là khi áp trong hệ thống đạt đến giá trị cài đặt của van an toàn thì van
an toàn sẽ tự động mở để làm giảm áp suất trong hệ thống.
Trường Đại học Mỏ - Địa chất Page 11
Đề tài NCKH: Tìm hiểu các loại van trong CN Dầu khí
5. Van Bi ( Ball Vavle)

a) Giới thiệu chung
Như tên của nó, van bi dùng sử dụng một viên bi để ngăn chặn hoặc bắt đầu
dòng chảy của chất lỏng.
Van bi có thể dùng cho dòng khí, chất lỏng hoặc chất lỏng có lẫn tạp chất, được
sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng công nghiệp vì chúng rất linh hoạt, được thiết kế
để sử dụng trong vị trí mở/đóng hoàn toàn. Chúng có giá thành rẻ, rất dễ sửa chữa và
vận hành.
b) Cấu tạo & quá trình vận hành.
Van bi thuộc loại van xoay 1/4 vòng (hay còn gọi là van đóng mở nhanh), dòng
chảy thẳng. Bên trong van có bộ phận tròn (viên bi) ép vào các gioăng tròn, tạo nên độ

6. Van Bướm (Butterfly Valve)

a)Cấu tạo
Trường Đại học Mỏ - Địa chất Page 14
Đề tài NCKH: Tìm hiểu các loại van trong CN Dầu khí
Gồm các bộ phận chính:
- Đĩa van (plate)
- Cần trục (Shaft)
-Tay quay (Handle)
- Handle guide:
- Đai ốc (stopper)
- Thân van (valve body)
Thân van của van bướm tương tự như một vòng kim loại trên thân van có những lỗ
dùng để định vị vào đường ống bởi các bulong và đai ốc.
Đĩa van là một tấm kim loại nó làm nhiệm vụ điều khiển dòng chảy (đóng hoặc
mở dòng chảy) thông qua cơ cấu điều khiển hoặc tay quay.
Vòng kín là vòng làm kín giữa thân van và đĩa van khi van thực hiện quá trình đóng
van hoàn toàn.
b)Nguyên lý hoạt động.
Khi tiến hành quay tay quay theo ngược chiều kim đồng hồ là thực hiện quá
trình mở van. Ngược lại khi quay tay quay theo cùng chiều kim đồng hồ là hiện quá
trình đóng van. Việc đóng mở chỉ cần quay tay quay hoặc điều khiển cơ cấu đóng ở
mọi góc độ.
Trường Đại học Mỏ - Địa chất Page 15
Đề tài NCKH: Tìm hiểu các loại van trong CN Dầu khí
7. Van Điều Khiển
a)Định nghĩa
Là loại van tự động điều chỉnh vị trí cửa van thông qua thiết bị điều khiển.
Nhiều loại van điều khiển bằng tay có thể lắp đặt thêm cơ cấu dẫn động vào thân van
để trở thành van điều khiển.

Đôi khi tín hiệu không khí nén từ thiết bị điều khiển không đủ để vận hành van một
cách nhanh chóng hoặc giữ van ở vị trí mong muốn. Trong những trường hợp này, van
được nối với cơ cấu định vị để trợ giúp cho cơ cấu dẫn động di chuyển hay giữ cần
van ở đúng vị trí.
8. Van một chiều (Check valve)
a)Định nghĩa
Van một chiều là thiết bị bảo vệ đường ống dẫn, cho phép dòng chất lỏng-khí đi
qua chỉ theo 1 hướng nhất định và ngăn cản dòng theo hướng ngược lại. Van một
chiều được sử dụng để bảo vệ các thiết bị của mạch thủy lực như ống dẫn, máy bơm,
bình chứa, … Ngoài ra van một chiều còn có tác dụng ngăn ngừa sự mất mát chất
lỏng-khí khi có sự cố rò rỉ, hỏng hóc ống dẫn.

Chức năng quan trọng của van một chiều đó là đảm bảo chế độ vận hành chuẩn
của cả hệ thống. Khi có sự cố tụt áp tại một máy bơm, nếu không có van 1 chiều lớp ở
cửa đẩy của máy bơm đó thì một phần lưu lượng chất lỏng có thể chảy ngược về máy
bơm bị tụt áp. Điều này không có lợi trong quá trình vận hành hệ thống.
b)Cấu tạo
Các dạng chính của Van một chiều gồm: Dạng trượt và dạng cửa xoay .
Các bộ phận chính của van: phần tử trượt –dạng trượt (cửa xoay – dạng cửa xoay),
mặt đế đỡ, phần tử trợ lực (lò xo,then, …).
Dạng trượt:
Trường Đại học Mỏ - Địa chất Page 19
Đề tài NCKH: Tìm hiểu các loại van trong CN Dầu khí Gồm các bộ phận chính:
Spring retainer: bộ phận giữ lò xo lại
Spring: lò xo
Disc: đĩa
Body: thân van

của trọng lượng chính nó hoặc lực lò xo được giữ chặt ở ví trí “Đóng”.
Trường Đại học Mỏ - Địa chất Page 21
Đề tài NCKH: Tìm hiểu các loại van trong CN Dầu khí
Khi xuất hiện dòng chảy đến van, cửa xoay dưới tác động của năng lượng dòng
chảy bị đẩy khỏi vị trí đóng và cho phép dòng chảy đi qua van. Tại thởi điểm vận tốc
dòng chảy về không, phần tử trượt (hay cửa xoay) quay về vị trí đóng, áp suất cửa ra
của van tác động lên phần tử trượt giữ chặt phần tử trượt ở vị trí đóng và ngăn cản
dòng chảy về hướng cửa vào của van. Như vậy sự hoạt động của van một dưới tác
động của chất lỏng-khí.
CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU VỀ VAN CỬA (GATE VALVE)
Van cửa là loại van được sử dụng trong nhiều ứng dụng công nghiệp bao gồm
ngành công nghiệp dầu khí, dược phẩm, sản xuất, ô tô, và hàng hải.
Van cửa rất phổ biến trong các ứng dụng ngầm, hoặc nơi không gian theo chiều
dọc được giới hạn bởi vì chúng không mất thêm không gian. Van cửa có thể được sử
dụng trong môi trường đòi hỏi như môi trường nhiệt độ cao và áp suất cao. Chúng
Trường Đại học Mỏ - Địa chất Page 22
Đề tài NCKH: Tìm hiểu các loại van trong CN Dầu khí
thường được nhìn thấy trong các nhà máy điện, xử lý nước, khai thác mỏ, và các ứng
dụng ngoài khơi.
I. Định nghĩa
Van cửa dùng để ngăn dòng chảy hoặc một phần dòng chảy nhằm đạt được một
dòng chảy mới ở sau van. Khi van được mở hoàn toàn thì cửa van không nằm trong
dòng chảy của vật chất.
II. Nguyên lý hoạt động
Van cửa trượt lên và xuống trong đường ống để mở và đóng đường ống đó.
Khi mở hoàn toàn, chất lỏng hay khí chảy qua van trên một đường thẳng với trở lực rất
thấp, độ cản trở dòng chảy của van là rất nhỏ nên tổn thất áp lực qua van là tối thiểu.
Hư hại có thể xảy ra bởi chất lỏng khi van đóng một phần, nó tạo ra một lượng áp suất
giảm nhỏ khi mở,vận tốc dòng chảy cao có thể tạo nên sự mài mòn đĩa và bề mặt trong
van. Đĩa van không mở hoàn toàn cũng có thể bị rung động. Mặt khác khi cửa van

Trường Đại học Mỏ - Địa chất Page 25