tìm hiểu về các thiết bị phụ trợ trên đường ống dẫn dầu khí

Tiểu luân môn :Đường ống và bể chứa GVHD: Nguyễn Hữu Sơn
Mục lục.
Mục lục 1
Lời nói đầu 2
Chương 1 3
Các thiết bị phụ trợ chính cho đường ống 3
1.1.khái niệm: 3
1.2. Hệ thống van 4
1.2.1 .Van chặn 4
1.2.2 Van điều chỉnh 8
1.2.3 Van kiểm tra 12
1.2.4 .Van an toàn và van áp suất 12
1.2.4.1.Van an toàn 14
1.2.5.Van phân phối 15
1.2.5.1. Van phân phối dạng xoay 16
1.2.5.2.Van phân phối dạng trượt 19
1.2.6. Van một chiều 20
1.2.6.1. Van một chiều dạng trượt 21
1.2.6.2. Van một chiều dạng của xoay 22
1.2.6.2. Van một chiều dạng đĩa bích 23
1.2.7.Van tiết lưu. 23
1.3.Hệ thống Bơm 24
1.3.1 Bơm ly tâm 24
1.3.2 Bơm trục vít 26
1.3.3.Bơm định lượng. (Metering Pumps): 27
1.3.3.2. Bơm định lượng Thủy lực (Hydraulic Metering Pumps hay còn gọi là Bơm định
lượng màng thủy lực) 28
1.3.3.3. Bơm định lượng màng (Diaphragm Pumps, Dosing) 29
1.3.4.Bơm bánh răng 30
1.4.3. Lưu lượng kế điện từ 44
1.4.4. Thiết bị đo lưu lượng dùng nguyên lý điện từ của hãng Siemens 49

1.5.Hệ thống thiết bị đo nhiệt độ đường ống 50
1.5.1.Nhiệt kế lưỡng kim 51
1.5.2. Nhiệt kế áp suất – lò xo 51
1.5.3.Cặp nhiệt điện: 52
1.5.4.Nhiệt kế điện trở 53
1.5.5. Súng đo nhiệt độ hồng ngoại hay súng hồng ngoại 54
1.5.6. Thiết Bị Đo Nhiệt Độ Kỹ Thuật Số TP7 54
1.5.7. nhiệt kế bức xạ ( còn gọi là hỏa kế- pyrometer ).
- Cấu tạo: 56
1.6.1.Ống Bourdon: 56
1.6.2. Màng ngăn (màng chắn): 57
1.6.3. Đồng hồ đo áp suất kiểu điện từ 57
1.6.4.Một số thiết bị đo áp suất khác 58
1.7.Hệ thống khớp nối bù giản nở 58
1.7.1.Những lợi ích khớp nối bù giản nở mang lại 58
1.7.2.Ứng dụng 59
1.8.Thiết bị an toàn đường ống 62
1.8.1.Hệ thống chống tĩnh điện: 62
1.8.2.Thiết bị phát hiện rò rỉ: 62
1.8.3.Hệ thống phòng cháy chữa cháy: 63
SVTH:Nhóm 5 lớp DHHD7ALTTH Trang 1
Tiểu luân môn :Đường ống và bể chứa GVHD: Nguyễn Hữu Sơn
Kết luận 64
Tài liệu tham khảo 65
Lời nói đầu.
Trong quá trình sản xuất các sản phẩm lọc hóa dầu thì bên cạnh các cách
vận chuyển như dùng các phương tiện chuyên chở hay các thiết bị đặc biệt thì
đường ống có vai trò rất lớn trong việc truyền dẫn nguyên liệu cũng như sản
phẩm từ nơi này sang nơi khác dài hàng trăm Km có khi hàng Km xuyên qua
nhiều vùng miền khác nhau để tới nơi sản xuất hay tới nhu cầu trong quá trình

mà con người cần sử dụng như giao hàng xuất nhập… Trên thế giới thì đặc biệt
đường ống lớn nhất và dài nhất là phải nói tới Nga là một nước Với một hệ
thống đường ống dài khoảng 150.000 km, Nga được coi là nước có hệ thống
SVTH:Nhóm 5 lớp DHHD7ALTTH Trang 2
Tiểu luân môn :Đường ống và bể chứa GVHD: Nguyễn Hữu Sơn
đường ống dài nhất thế giới. Nga chi phối hầu như toàn bộ các hệ thống ống dẫn
dầu khí của thế giới và phân bố rộng khắp, xuyên suốt lãnh thổ châu Âu, giúp
Nga vận chuyển dầu từ Trung Á thẳng tới EU,bên cạnh có những nước khác như
Mỹ và các nước trung đông.
Ở Việt Nam do tiềm năng dầu khí ở nước ta là tương đối lớn. Các hệ
thống đường ống biển hiện có ở nước ta có thể kể đến như: hệ thống đường ống
tại mỏ Bạch Hổ, mỏ Rồng và mỏ Rubi, đường ống dẫn khí Bạch Hổ - Kỳ Vân,
hệ thống đường ống mềm tại mỏ Đại Hùng. Với vận chuyển xa như vậy thì cần
các hệ thống phụ trợ đảm bảo việc truyền dẫn đạt tuyệt đối an toàn.ở phần này
nhóm chúng tôi nghiên cứu : “tìm hiểu về các thiết bị phụ trợ trên đường ống
dẫn dầu khí”.Các thiết bị này giúp phục vụ cho đường ống ổn định đảm bảo an
toàn trong quá trình vận chuyển.
Mặc dù rất cố gắng xong không tránh khỏi những thiếu sót mong thầy và
các bạn góp ý chân thành nhóm chúng em hoàn thiện hơn.
Xin chân thành cảm ơn!
Nhóm sinh viên thực hiện
Chương 1
Các thiết bị phụ trợ chính cho đường ống.
1.1.khái niệm:
Thiết bị phụ trợ được hiểu nó là những thiết bị hỗ trợ cho quá trình vận
hành đường ống bao gồm điều tiết dòng chảy,phân phối sản phẩm điều chỉnh áp
suất đo nhiệt độ…nhằm giúp đường ống hoạt động ở chế độ bình thường dễ
dàng kiểm soát ,an toàn và ổn định trong thời gian dài.
SVTH:Nhóm 5 lớp DHHD7ALTTH Trang 3
Tiểu luân môn :Đường ống và bể chứa GVHD: Nguyễn Hữu Sơn

1.2. Hệ thống van.
Mục đích: Van được sử dụng trong hệ thống đường ống dùng để ngắt
hoặc chỉnh dòng chất lỏng.Dựa vào chức năng của van sự thay đổi trong trạng
thái dòng của van,có thể điều chỉnh bằng tay hoặc bằng tự động tùy vào hệ
thống cấu tạo của van
Van được chia làm nhiều loại nhưng nó phải đảm bảo là hoạt động cho
sản phẩm dầu khí ổn định và luân chuyển trong hệ thống đường ống sau là
những loại van điển hình sẽ được giới thiệu:
1.2.1 .Van
c
h
ặ
n
Van chặn l loại van được dùng để ngăn dòng chảy hoặc một phần
dòng
chảy nhằm đạt được một dòng chảy mới ở sau van. Yêu cầu cơ bản thiết
kế
một
van chặn l đưa ra trở lực dòng tối thiểu ở vị trí hòan tòan mở và đạt
được
đặc
tính dạng kín ở vị trí hoàn toàn đóng. Van cổng, van cầu, van bi, van
bướm,
van
màg có thể đáp ứng được tất cả các yêu cầu trong ở những mức độ
khác nhau,
ví
vậy được sử dụng rộng rãi trong việc đóng cắt. Những kiểu
van thực tế
được

đánh giá bằng các thông số
sau:
-
Chênh á
p
-
đ
ộ

kín
-
đặc
tính dịng chất
lỏng
-
Kín hệ
thống
-
Yêu cầu tác
động
-
Chi phí ban
đầu
-
Bảo
dưỡng
Van cổng hay van cửa (gate valve): Van cửa được thiết kế để làm việc
như
một van chặn. Khi làm việc, van loại này thường l đóng hoàn toàn hoặc l
mở

hoàn toàn. Khi mở hoàn toàn, chất lỏng hoặc l khí chảy qua van trên
một
đường thẳng với trở lực rất thấp. Kết quả tổn thất p lực qua van l tối
thiểu.
Van cửa không nên dùng để điều chỉnh hoặc tiết lưu dòng chảy bởi
SVTH:Nhóm 5 lớp DHHD7ALTTH Trang 4
Tiểu luân môn :Đường ống và bể chứa GVHD: Nguyễn Hữu Sơn
vì
không thể đạt được sự điều khiển chính
xác.
Hơn nữa, vận tốc dòng chảy cao ở vị trí van mở một phần 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.

Van cầu (Globe valves): Van cầu truyền thống dùng để chặn dòng
chảy.
Mặc dù van cầu tạo nên tổn thất áp lực cao hơn van thẳng (Ví dụ: van cửa,
xả,
bi…) nhưng nó có thể dùng trong trường hợp tổn thất áo lực không phải l
yếu
tố điều
khiển.
Van cầu bao gồm: van cầu kiểu chữ Y và van
góc.
SVTH:Nhóm 5 lớp DHHD7ALTTH Trang 5

Tiểu luân môn :Đường ống và bể chứa GVHD: Nguyễn Hữu Sơn
Van cầu thường được sử dụng để điều chỉnh lưu lượng. Dải lưu lượng
điều
chỉnh, tổn thất áp lực và tải trọng làm việc phải được tính tốn đến khi
thiết
kế
van để đề phòng van sớm bị hỏng và đảm bảo vận hành thông
suốt.
Van cầu thường l loại có ty ren trơn trừ van loại lớn thì có kết cấu bề
ngồi
bắt bulông bằng đòn gánh. Phụ kiện của van cầu cũng giống như phụ kiện
van
cửa. Bảo dưỡng van cầu thì tương đối dễ dàng vì đĩa van và đế van cùng
phía.
Với đĩa cố định, đĩa thường có bề mặt phẳng ép ngược vào đế van
giống
như
một cái nắp. Kiểu thiết kế đế van này không phù hợp với tiết lưu áp
suất cao
và
thay
đổi.
Van cầu l những van tồn tại thường xuyên nhất. Những
SVTH:Nhóm 5 lớp DHHD7ALTTH Trang 6
Tiểu luân môn :Đường ống và bể chứa GVHD: Nguyễn Hữu Sơn
kiểu van
khác
cũng có thân cầu. Do đó, nó dựa vào cấu trúc bên trong để
xác định kiểu
van.

Lối vào và ra của van được sắp xếp theo những yêu cầu của
dòng
chảy.
Van cầu truyền thống dùng để chặn dòng chảy. Mặc dù van cầu tạo nên
tổn
thất áp lực cao hơn van thẳng nhưng van cầu có thể được dùng trong trường
hợp
tổn thất áp lực không phải l yếu tố điều khiển
nữa.
Van cầu thường sử dụng để điều chỉnh lưu lượng. Dải lưu lượng điều
chỉnh
tổn thất áp lực và tải trọng làm việc phải được tính toán đến khi thiết kế
van
để
đề phòng van sớm bị hỏng và đảm bảo vận hành trong
suốt.
Van phải chịu áp suất cao và thay đổi trong lĩnh vực tiết lưu phải có thiết
kế
kiểu van phải rất đặc biệt, thường sử dụng hai loại van sau: Van cầu cỡ lớn
điển
hình ghép bích và van cầu góc với mép bắt
bulôg.
Cấu tạo gồm các bộ phận chính như: tay vặn, cổ van, ty van, vịng chặn
đĩa
cổ,
thân van, đĩa van, đế
van.
SVTH:Nhóm 5 lớp DHHD7ALTTH Trang 7
Tiểu luân môn :Đường ống và bể chứa GVHD: Nguyễn Hữu Sơn
Hoạt động:

đĩa
van truyền thống ngược với kiểu đĩa cắm, tạo ra lớp
tiếp
xúc mỏng giữa đế truyền thấy hình búp măng và bề mặt đĩa. Diện tích
tiếp
xúc
hẹp này rất khó bị phá vỡ vì vậy làm kín áp lực dễ dàng. Kiểu thiết
kế này
cho
phép chèn kín và tiết lưu hợp ly trong van cầu quay, đĩa và đế hình
nhẫn
thường
đựơc trong bằng đồng thau. Trong van cầu bằng thép dùng
đến nhiệt độ
với
750
0
F, van thường được mạ thép không rỉ. Các bề mặt
thường được tôi
luyện
nhiệt để đạt được giá trị độ cứng khác nhau. Những
loại vật liệu khác,
bao
gồm vả hợp kim Coban cũng được sử
dụng.
Bề mặt đế
van l nền, để đảm bảo chắc chắn tồn bộ bề mặt được tiếp
xúc
khi van đóng.
Với những loại có áp lực thấp hơn, mặt phẳng tiếp xúc được

duy
trì bơi các
đĩa khố vít
dĩa.
đĩa
quay một cách tự do quanh ty van để tránh làm xước bề
mặt đĩa và
đế
hình nhẫn. Ty van dựa vo một tấm chặn cứng, tránh làm xước
ty van và đĩa
ở
điểm tiếp
xúc.
1.2.2 Van điều
c
h
ỉ
nh.
Van điều chỉnh được sử dụng thêm cho hệ thống đường ống để điều
chỉnh
dịng chất lỏng, phụ thuộc vo mục đích ban đầu l điều khiển dòng chảy, áp
lực
hay l nhiệt độ mà nhiệm vụ đặt ra l tăng hoặc giảm dòng chất lỏng qua
van
nhằm thoả mãn tín hiệu từ bộ điều chỉnh áp suất, lưu lượng hoặc nhiệt
độ.
Yêu cầu đầu tiên của một van điều chỉnh l điều chỉnh lưu lượng dòng
chảy
từ vị trí mở đến đóng trong dải áp suất làm việc mà không bị phá huỷ.
Những

van thiết kế đặc biệt như l cầu kim, bướm, bi, màng có khả năng
đáp
ứng
những yêu cầu trên ở các mức độ khác nhau. Các nhà sản xuất nên
chọn lựa
giới
hạn làm việc cho từng loại van cụ
thể.
Van nút: Van nút còn gọi l van lẫy, thường được dùng để duy trì
lưu
lượng đầy đủ giống như van cửa ở nơi cần phải tác động nhanh. Nên thường
được
dụng cho hơi, nước, dầu, khí
và các á p dụng cho chất lỏng. Van
hút
thường
không được thiết kế điều
SVTH:Nhóm 5 lớp DHHD7ALTTH Trang 8
Tiểu luân môn :Đường ống và bể chứa GVHD: Nguyễn Hữu Sơn
chỉnh lưu lượng. Như vậy một số loại van này
được
thiết kế một cách đặc
biệt dược dùng cho mục đích này, đặc biệt l cho tiết
lưu
dạng
khí.
Thân và đĩa hình côn mang lại những đặc tính cần thiết cho van hút.
Thiết
kế cẩn thận phần thân trong van có thể mang lại hiệu suất dòng chảy
rất

cao.
Cửa của đĩa hình côn thường l hình chữ nhật. Tuy nhiên, một số loại
van có
thể
kết cấu cổng tròn. Những kiểu van chủ yếu l dạng bình thường,
dạng
ống
venturi ngắn, cửa tròn và nhiều
cửa.
Ưu điểm của van nút nói chung có thể được sửa chửa nhanh chóng hoặc
là
rửa sạch mà không cần thiết phải tháo thân van ra khỏi hệ thống đường
ống.
Nó
có thể được sử dụng trong lĩnh vực từ áp suất chân không đến
10.000 psi
và
nhiệt độ từ -50 đến 150
0
F. Các van nút có thể được tráng với rất
nhiều vật
liệu
khác nhau, phù hợp với nhiều ứng dụng cho hóa
chất.
Van dạng màng: Van dạng màng có rất nhiều thuận lợi trong những
ứng
dụng với áp lực thấp mà không thể đạt được bằng các van khác. Dòng chất
lỏng
chảy qua van một cách đều đặn, giảm thiểu tổn thất áp
lực.

Van này rất phù hợp với những ứng dụng hiện đại vào lĩnh vực tiết lưu,
SVTH:Nhóm 5 lớp DHHD7ALTTH Trang 9
Tiểu luân môn :Đường ống và bể chứa GVHD: Nguyễn Hữu Sơn
nó
mang lại đặc tính làm kín tuyệt
vời.
Dòng chất lỏng được ngăn khỏi những phần làm việc của van ngăn chặn
tạp
chất, hố chất lỏng và sự mài mònn các kết cấu cơ khí. Bởi vì không có rò rĩ
dọc
theo xung quanh ty van nên loại van này hòan tòan kín.
đặc
tính này
làm
cho
van trở nên quan trọng trong các ứng dụng, vì nó không cho phép
có rò rỉ
ra
khỏi hoặc từ ngoài vào hệ
thống.
Van màng bao gồm thân van có đế van đặt ở dòng chảy, màng van
mềm
dẻo tạo nên một vùng áp lực phiá trên van, một máy nén khí dùng để tạo
áp
lực
lên màng ngược với đế van, cố van và tay vặn bảo vệ màng và thân
van khi
có
tác động từ máy nén.
Áp suất tối

đa mà van màng chịu được l khả năng chịu áp lực
của vật
liệu
làm màng với nhiệt độ làm việc. Vì
vậy, tuổi thọ thiết kế của van cũng bị
ảnh
hưởng
bởi môi trường làm việc. Ngoài ra, áp lực thuỷ lực
của hệ thống khi
kiểm
tra phải lớn hơn áp lực tối
đa mà màng có thể chịu
được.
Van màng dạng ống thường dùng trong
công nghiệp bia rượu, nó cho
phép
sử dụng quả
bóng hình cầu để chi van cùng với hơi nước và
dung dịch kiềm
mà
không cần phải tháo van ra
khỏi đường
ống.
SVTH:Nhóm 5 lớp DHHD7ALTTH Trang 10
Tiểu luân môn :Đường ống và bể chứa GVHD: Nguyễn Hữu Sơn
Van bi: Van bi l van xoay ¼ vòng, ứng dụng cho khí, khí nén, chất
lỏng
và vữa xây dựng. Việc sử dụng những vật liệu làm kín, mềm như l
nylon,
cao

su tổng hợp, polime tạo ra khả năng l kín tuyệt vời từ -450 đến
500
0
F.
Vận hành van bi cũng giống như van hút, chúng không có mối ghép và
tạo
ra độ kín tốt. Van bi tạo ra trở lực lý tưởng cho dòng chảy do có cửa và
thân
van
rất trơn tru và đều đặn. Cho nên, van bi được sử dụng để đóng\mở
hoàn toàn

trong quá trình xuất
nhập.
Những thành phần chính của van bi l thân van, nút hình cầu và đế. Van
bi
có thể được thiết kế ở 3 dạng: cửa van ống Venturi, cửa trịn, cửa giảm dần.
Van
cửa trên có đường kính trong bằng đường kính trong của ống. Trong
kiểu
van
cửa Venturi và cửa giảm dần, cửa van thường bé hơn đường
ống.
Van kim (Needle valves):
Van kim thường được dùng cho dụng
cụ
đo,
đồng hồ, bộ chỉ báo và thiết bị đo mức.
Van kim đạt được độ chính xác cao và
vì

vậy nó
thường được dùng trong các ứng dụng có nhiệt
độ cao và áp lực
cao.

Trong cấu tạo van kim, điểm dưới của ty
van l đầu kim. Kim được
khớp
một cách chính
xác vào lòng van, và vì vậy đảm bảo hoàn kín và tác
động
mở động nhẹ
nhàng.
Van bướm: Van bướm l van thiết kế hiệu quả dòng áp lực thấp,
thường
được dùng để điều khiển và điều chỉnh lưu lượng.
đặc
trưng của van
bướm
vận
hành nhanh và tổn thất áp lực thấp.
Van chỉ cần quay ¼ vòng từ vị trí đóng
sang
vị trí mở hoàn toàn.
SVTH:Nhóm 5 lớp DHHD7ALTTH Trang 11
Tiểu luân môn :Đường ống và bể chứa GVHD: Nguyễn Hữu Sơn
1.2.3 Van kiểm
t
r
a

Van kiểm tra thường được dùng để ngăn dòng chảy ngược.Đó là dạng
van
có đĩa van tự tác động, mở cho dòng chảy và đòng rất nhanh khi có dòng
chảy
ngược lại. Các ứng dụng có bộ tác động bằng khí nén có thể được dùng để
đùng
nhanh van khi có tác động ngược.
Các loại van kiểm tra l: van kiểm tra
kiểu
chữ T, kiểu cái đu, van kiểm tra đỉa rèn, van
chữ Y; trong đó van kiểm tra
kiểu
cái đu
thường được sử dụng
nhất.
1.2.4 .Van an toàn và van áp suất.
Van an toàn và van xả áp suất: Các
van an toàn và van xả áp suất l
các
thiết bị tự động xả áp suất sử dụng bảo
vệ quá áp trong đường ống và thiết
bị.
Van bảo vệ hệ thống bằng cách xả ra áp
lực dư thừa. Ở áp suất bình thường,
đĩa
van được đùng vào đế van và cố định
bởi một lò xo đó bị nên từ trườc khi áp
lực
hệ thống tăng lên, áp lực tạo ra bởi
chất lỏng và đĩa van tăng gần bằng áp lực

lên
xo. Khi mà các áp lực trên cân
bằng, chất lỏng sẽ chảy ra qua cửa van ra
ngồi.
Các van an toàn thường dùng
cho khí vì đặc tính khi mở và đùng của
nén
thích hợp với đặc tính và sự nguy
hiểm khi bị nén của chất
khí.
SVTH:Nhóm 5 lớp DHHD7ALTTH Trang 12
Tiểu luân môn :Đường ống và bể chứa GVHD: Nguyễn Hữu Sơn
Van xả áp thường dùng cho chất lỏng.Chức năng của các van này
giống
như van xả áp an toàn. Chất khác chất lỏng không giản nở, nên không
có lực
này.
SVTH:Nhóm 5 lớp DHHD7ALTTH Trang 13
Tiểu luân môn :Đường ống và bể chứa GVHD: Nguyễn Hữu Sơn
1.2.4.1.Van an toàn.
Là một thiết bị thủy lực dùng để điều chỉnh
áp suất trong mạch thủy lực. Van an toàn thuộc
nhóm thiết bị điều chỉnh áp suất đầu vào. Nhiệm
vụ chính của van an toàn là bảo vệ mạch thủy lực
khỏi sự tăng áp vượt giá trị định mức (giá trị định
mực được cài đặt sẵn ). Trong quá trình làm việc
Van an toàn luôn ở trạng thái đóng. Khi áp suất
đầu vào của van vượt giá trị định mức.
Van an toàn mở ra cho phép một phần chất lỏng chảy qua van về thùng
chứa.

Phân loại: van an toàn tác động trực tiếp và van an toàn tác động gián
tiếp.
Van an toàn tác động trực tiếp.
Ưu điểm: kết cấu đơn giản, tốc độ phản
ứng cao.
Nhược điểm: Bị giới hạn bởi kích thước lò
xo khi yêu cầu lưu lượng làm việc của van lớn.
Cụ thể: Khi muốn van làm việc với lưu lượng lớn
=> tăng tiết diện Van => tăng d,D => từ công
thức (*) để đảm bảo P
E
cần phải tăng kích thước lò xo đáng kể, vì P
E
tỉ lệ
nghịch với bình phương kích thước.
Để khắc phục nhược điểm van an toàn tác động trực tiếp sử dụng van an
toàn tác động gián tiếp.
Van an toàn tác động gián tiếp.
Sơ đồ van an toàn tác động gián tiếp như
hình vẽ.
1 – vỏ van chính
2 - van tiết lưu
SVTH:Nhóm 5 lớp DHHD7ALTTH Trang 14
Tiểu luân môn :Đường ống và bể chứa GVHD: Nguyễn Hữu Sơn
3 – pittong
4 – Lo xo chính
5 – Van an toàn tác động trực tiếp
6 – Phần tử điều chỉnh: thiết lập áp suất định mức
Nguyên lý hoạt động:
• Khi áp suất cửa vào Van P

V
<P
E0
, ta có P
b
<P
a
, phần tử khóa Van 5
đóng và phần tử khóa van chính cũng đóng.
• Khi áp suất cửa vào Van P
V
> P
E0
, phần tử khóa van 5 mở tạo
dòng : cửa vào – van tiết lưu 2 – van 5 – thùng chứa. Do có dòng chảy van tiết
lưu 2 sẽ tạo biến thiên áp suất ΔP= P
b
-P
a
. Biến thiên áp suất sinh lực đẩy nâng
pittong 3 di chuyển lên trên, đồng thời kéo phần tử khóa đi lên chuyển van sang
trạng thái mở cho phép chất lỏng đi qua.Lưu ý: Khi thiết kế cần tính toán thiết
lập lò xo 4 và tiết diện van tiết lưu 2 để đảm bảo Lực sinh ra do biến thiên áp
suất lớn hơn tổng lực lò xo, trọng lượng pittong và phần tử khóa.
• Van chính trở về trạng thái đóng khi van phụ 5 đóng.( Điều kiện
van phụ đóng xem Phần 1)
Ưu – nhược điểm:
Ưu điểm: kích thước nhỏ gọn, độ kín khít cao
Nhược điểm: tốc độ phản ứng thấp hơn so với van tác động trực tiếp.
1.2.5.Van phân phối.

Trong quá trình vận hành hệ truyền dẫn dầu hay sản phẩm xuất hiện nhu
cầu thay đổi hướng chuyển động của cơ cấu chấp hành(động cơ). Từ đó dẫn tới
yêu cầu thay đổi hướng di chuyển của dòng chất lỏng tới những phần khác nhau
trong hệ. Để làm được điều đó mà không cần ngừng hoạt động của nguồn cấp
(máy bơm) người ta sử dụng van phân phối. Như vậy chức năng chính của van
phân phối là thay đổi hướng di chuyển của dòng, qua đó thực hiện mục tiêu điều
khiển hệ truyền dẫn.
SVTH:Nhóm 5 lớp DHHD7ALTTH Trang 15
Tiểu luân môn :Đường ống và bể chứa GVHD: Nguyễn Hữu Sơn
Kích thước và khối lượng của van phân phối tỉ lệ thuận với lưu lượng
chất lỏng đi qua nó. Để phân loại van phân phối có thể dựa các dấu đặc tính sau:
Phân loại theo dạng liên kết của van với hệ truyền dẫn:
Liên kết ren
Liên kết mặt bích
Liên kết mối nối
Phân loại theo cấu trúc chi tiết điều khiển:
Dạng trượt : chi tiết điều khiển có dạng ông trụ hoặc dạng mặt phẳng, có
khả năng trượt. Van phân phối dạng trượt thay đổi hướng di chuyển của dòng
chất lỏng bằng cách trượt chi tiết điều khiển theo trục.
Dạng xoay: Van phân phối dang xoay thay đổi hướng di chuyển dòng
chất lỏng bằng cách xoay chi tiết điều khiển. Chi tiết điều khiển thường có dạng
mặt phẳng, dạng trụ, dạng côn hoặc dạng cầu.
Dạng khóa: Van phân phối dạng khóa thay đổi hướng di chuyển dòng
chất lỏng bằng cách mở hoặc đóng tiết diện khóa. Phần tử khóa có thể dạng cầu,
dạng đĩa, hoặc dạng côn.
1.2.5.1. Van phân phối dạng xoay.
Cấu tạo: Van phối dạng xoay chi tiết điều khiển hướng dòng là một khóa
xoay. Khóa xoay này thường có dạng mặt phẳng, dạng trụ, dạng cầu hoặc dạng
côn.
SVTH:Nhóm 5 lớp DHHD7ALTTH Trang 16

Tiểu luân môn :Đường ống và bể chứa GVHD: Nguyễn Hữu Sơn
Ở hình phía trên chúng ta xem xét sơ đồ hoạt động của van phân
phối dạng xoay với khóa xoay dạng trụ. Trên bề mặt khóa xoay được khoét 4
rãnh, khi kết hợp với vỏ van sẽ tạo thành 4 khoang. Khóa xoay còn có 2 lỗ
khoan vuông góc, nhưng không cắt nhau để nối từng cặp khoang đối xứng. Trên
vỏ van được khoan các cửa để nối với xylanh(motor), máy bơm, và thùng chứa.
Chúng ta cùng xem xét cấu tạo của 1 van phân phối dạng xoay, khóa xoay
hình trụ với 2 chế độ làm việc.
SVTH:Nhóm 5 lớp DHHD7ALTTH Trang 17
Tiểu luân môn :Đường ống và bể chứa GVHD: Nguyễn Hữu Sơn
Cấu tạo chính: vỏ 3, mặt bích 5, nắp đạy 1, khóa xoay 2, vật liệu bít kín
4, ổ trục 7, tay cầm 8, chốt định vị dạng bi 6.
Tại vị trí khóa xoay như hình vẽ dưới, chất lỏng đi qua lỗ 17 vào khoang
16, sau đó theo lỗ 18 đi sang khoang 12. Chất lỏng từ khoang 12 đi qua lỗ 11
trên vỏ van đi tới động cơ thủy lực. Chất lỏng thoát ra từ động cơ thủy lực đi qua
lỗ 9 vào khoang 10.
sau đó theo lỗ 13 đi sang khoang 14. Chất lỏng từ khoang 14 đi qua lỗ 15
trên vỏ van về thùng chứa.
Khi xoay khóa xoay 1 góc 45
0
theo chiều kim đồng hồ, sẽ thay đổi hướng
đi của dòng chất lỏng.
Độ khít giữa vỏ van và khóa xoay cần được đảm bảo. Với khóa xoay dạng
trụ dung sai giữa vỏ van và khóa xoay cỡ 0.01…0.02 mm. Bề mặt tiếp xúc cần
được gia công nhẵn để đảm bảo xoay dễ dàng. Nhược điểm của khóa xoay dạng
trụ là bị ăn mòn bề mặt trong quá trình làm việc. Như vậy rò rỉ sẽ tăng lên theo
thời gian sử dụng. Để khắc phục nhược điểm này người ta sử dụng khóa xoay
dạng trụ.
Van phân phối dạng khóa xoay thường được sử dụng để hỗ trợ van phân
phối dạng ống trượt.

SVTH:Nhóm 5 lớp DHHD7ALTTH Trang 18
Tiểu luân môn :Đường ống và bể chứa GVHD: Nguyễn Hữu Sơn
1.2.5.2.Van phân phối dạng trượt.
Cấu tạo: Trong hình phần tử điều khiển là một ống trụ trượt 1 có các
vành gờ. Bề mặt tiếp xúc của các vành gờ này được gia công nhẵn và có thể
trượt tương đối với vỏ 2. Phụ thuộc vào số cửa trên vỏ 2 (cũng chỉnh là số ống
nối với van) mà ống trượt có thể có một, hai hoặc nhiều vành gờ ( hình 1.a). Kí
hiệu van phân phối cần thể hiện được số ống nối với van, số vị trí làm việc,
phương pháp điều khiển van, liên kết giữa các ống ở từng vị trí làm việc. Mỗi vị
trí làm việc được thể hiện bằng 1 hình vuông. Như vậy số vị trí làm việc của van
tương ứng với số hình vuông kí hiệu van đó. (hình 1.b).
Nguyên lý hoạt động:
SVTH:Nhóm 5 lớp DHHD7ALTTH Trang 19
Tiểu luân môn :Đường ống và bể chứa GVHD: Nguyễn Hữu Sơn
Tại vị trí làm việc ban đầu của van (hình 2a) tất cả các nhánh (ống) nối
với van A, B, P, T đầu bị khóa và xi lanh đứng yên. Khi con trượt (phần tử điều
khiển) dưới tác động của tín hiệu điều khiển bị đẩy sang trái (hình 2b) nhánh A
và P, B và T được nối với nhau. Chất lỏng đi từ máy bơm qua của P, A đi và
xilanh sinh lực đẩy, chât lỏng ở khoang cán đi qua của B, T về thùng chứa. Khi
con trượt dưới tác động của tín hiệu điều khiển bị kéo sang phải ( hình 2c)
nhanh A và T, P và B thông nhau. Chất lỏng đi từ máy bơm đổ vào khoang cán
xi lanh, đẩy xi lanh về vị trí ban đầu. Chất lỏng từ khoang pittong theo cửa A , P
đổ về thùng chứa.
1.2.6. 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 dầu 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. Ta có thể xem xét trường hợp khi hệ thủy lực được cung cấp chất lỏng
bởi 1 trạm máy bơm gồm nhiều máy bơm ghép song song. 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 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.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.
Các dạng chính của Van một chiều gồm: Dạng trượt và dạng cửa xoay
Cấu tạo:
SVTH:Nhóm 5 lớp DHHD7ALTTH Trang 20
Tiểu luân môn :Đường ống và bể chứa GVHD: Nguyễn Hữu Sơn
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, …).
Về nguyên tắc lắp đặt: Van một chiều dạng trượt được lắp trên đoạn ống
dẫn nằm ngang. Van một chiều dạng cửa có thể lắp trên đoạn ống dẫn nằm
ngang hoặc thẳng đứng.
Nguyên lý hoạt động:
Khi không có dòng chất lỏng-khí chảy qua van, phần tử trượt (cửa xoay)
của van dưới tác dụng của trọng lượng chính nó hoặc lực lò xo được giữ chặt ở
ví trí “Đóng”. Khi xuất hiện dòng chảy đến van, phần tử trượt (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 ( 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 chiều hoàn toàn tự động dưới tác động
của chất lỏng-khí.

Phạm vi ứng dụng:
Van một chiều có ứng dụng rộng rãi trong nhiều thiết bị thủy lực thuộc:
hệ thống kỹ thuật nước, nhiệt, hơi, hệ thống thông gió,
chữa cháy, điều hòa không khí, xử lý chất thải,
1.2.6.1. Van một chiều dạng trượt.
So với các dạng van một chiều khác, van một chiều
dạng trượt có cấu trúc đơn giản hơn nhiều. Nhờ cấu trúc
SVTH:Nhóm 5 lớp DHHD7ALTTH Trang 21
Tiểu luân môn :Đường ống và bể chứa GVHD: Nguyễn Hữu Sơn
đơn giản van một chiều dạng trượt đảm bảo độ tin cậy khi làm việc, nhưng cũng
vì thế mà van một chiều dạng trượt dễ bị tắc nếu chất lỏng cần không được lọc
kỹ.
Về mặt cấu trúc van một chiều dạng trượt luôn đảm bảo trục đường ống
dẫn vuông góc với trục của mặt đế đỡ. Thường thì phần tử trượt nằm trên đĩa đỡ
nhờ chính khối lượng của nó, nhưng như vậy luôn phải đảm bảo van được lắp
đặt nằm ngang. Để đảm bảo van một chiều dạng trượt có thể lắp trên đoạn ống
nằm đứng, người ta sử dụng lò xo làm phần tử hỗ trợ kẹp chặt. Một phương án
khác có thể sử đụng là thay đổi cấu trúc van: van một chiều bi trượt. Loại van
này chỉ được sử dụng ở đường ống nhỏ.
1.2.6.2. Van một chiều dạng của xoay.
Điểm đặc trưng của van một chiều dạng
cửa xoay đó là trục của mặt đế đỡ luôn trùng với
trục đường ống dẫn chất lỏng-khí. Khi không có
dòng chất lỏng-khí tới van, mặt đế đỡ được
đóng kín bởi cửa xoay. Khi có dòng chất lỏng-
khí tới van, cửa xoay quay quanh trục tạo khe
hở cho phép chất lỏng-khí đi qua van. Khi ngắt
dòng qua van cửa xoay quay trở về vị trí đóng
ngang, trục quay của cửa xoay được thiết kế
cao hơn so với trục đường ống, để đảm bảo cửa

sập nhờ khối lượng của chính nó. Ở dạng van
nằm quay về vị trí đóng khi không có dòng
(xem hình.pic 3). Tại thời điểm ngắt dòng qua
van, cửa xoay từ vị trí mở quay về vị trí đóng,
với những van có kích thước lớn, có thể tạo ra
va đập thủy lực giữa cửa xoay và mặt đế đỡ. Để
khắc phục sự cố đó người ta phân 2 trường hợp:
SVTH:Nhóm 5 lớp DHHD7ALTTH Trang 22
Tiểu luân môn :Đường ống và bể chứa GVHD: Nguyễn Hữu Sơn
- Không cần khắc phục: Là khi đường kính cửa sập nhỏ hơn 400mm, khi
đó va đập không gây ảnh hưởng nghiêm trọng tới khả năng làm việc của van và
hệ thống.
- Cần khắc phục: với những van một chiều ở thiết bị chuyên dụng cần
gia công phần va chạm của cửa sập đủ mềm và nhẵn. Gắn các thiết bị giảm
chấn, tay đòn lên cửa xoay. Ưu điểm cửa loại van này so với các loại van một
chiều khác là có thể đảm bảo khả năng làm việc với đường kính ống dẫn lớn.
1.2.6.2. Van một chiều dạng đĩa bích.
Van một chiều dạng bích đem lại hiệu quả cao về mặt kỹ thuật với ưu
điểm chính làm giảm chiều dài lắp van và chi phí lắp ráp.
Phần tử làm việc của van dưới tác dụng của dòng chất lỏng-khí di chuyển
dọc theo hướng chảy và tạo ra khe hở cho phép dòng chất lỏng qua van. Van
dạng bích có thể lắp đặt theo cả phương ngang và phương đứng.
Đĩa bích lò xo: Nguyên lý hoạt động tương tự với nguyê lý hoạt hoạt
động của Van 1 chiều bi trượt. Sử dụng đĩa bích lò xo nhằm mục đích tiết kiệm
chiều dài lắp van, và khối lượng van.
1.2.7.Van tiết lưu.
Chúng ta đã tìm hiểu khá nhiều về van
thủy lực. Bài hôm nay mình sẽ trình bày tiếp
một loại van thủy lực, đó là van tiết lưu. Van
tiết lưu có công dụng điều chỉnh lưu lượng chất

lỏng trong hệ thủy lực hoặc một bộ phận hệ
thủy lực, qua đó điều chỉnh vận tốc cơ cấu chấp
hành: động cơ thủy lực.
Để điều chỉnh lưu lượng, từ công
thức Q=V.S dẫn tới có thể điều chỉnh vận tốc hoặc tiết diện dòng chảy. Với chất
lỏng thực sự thay đổi vận tốc liên quan trực tiếp tới sự hao phí áp suất – hay
chính là độ tụt áp suất qua van (cái này thì đo khá dễ đó là lắp 2 cái đồng hồ đo
SVTH:Nhóm 5 lớp DHHD7ALTTH Trang 23
Tiểu luân môn :Đường ống và bể chứa GVHD: Nguyễn Hữu Sơn
áp suất trước vào sau van ). Do đó ta vấn đề điều chỉnh lưu lượng có thể thu
được từ điều chỉnh độ tụt áp suất Δp. Hao phí áp suất qua van có thể là hao phí
do ma sát theo độ dài hoặc hao phí do trở lực cục bộ
Phân loại van tiết lưu:
- Phân loại theo chế độ chảy: van tiết lưu chảy tầng, van tiết lưu chảy rối.
- Phân loại theo khả năng điều chỉnh: van tiết lưu điều chỉnh được và van
tiết lưu không điều chỉnh được.
- Phân loại theo quan hệ giữa độ tụt áp suất và lưu lượng qua van: van tiết
lưu tuyến tính Δp=f(Q) và van tiệt lưu phi tuyến ( chính xác là tỷ lệ bình
phương) Δp=f(Q
2
).
1.3.Hệ thống Bơm.
Trước tiên ta kể một số bơm thông dụng nhất mà không những sử dụng
trong các thiết bị bồn bể mà ngay cả trong đường ống dẫn sản phẩm dầu mỏ.
1.3.1 Bơm ly
tâ
m
Bơm ly tâm làm việc theo
nguyên tắc ly tâm. Chất lỏng được
hút và

đẩy
cũng như nhận thêm
năng lượng (làm tăng áp suất) l nhờ
tác dụng của lực
ly
tâm khi cùng
guồng quay. Bánh guồng được đặt
trong thân bơm và quay với
vận
tốc lớn.
Chất lỏng theo ống hút vào tâm guồng
theo phương thẳng góc rối
vào
ranhh
giữa các cùng guồng và chuyển động
cùng với guồng. Dưới tác dụng
của
lực
ly tâm, áp suất của chất lỏng tăng lên và văng ra khỏi guồng theo thân
bơm
(phần rỗng giữa vỏ và cánh guồng) rồi vo ống đẩy theo phương tiếp tuyến.
Khi
đặt ở tâm bánh guồng tạo nên áp suất thấp. Nhờ lực mặt thống bể chứa (bể
SVTH:Nhóm 5 lớp DHHD7ALTTH Trang 24
Tiểu luân môn :Đường ống và bể chứa GVHD: Nguyễn Hữu Sơn
hở á
p suất khí quyển), chất lỏng dòng lên trong ống hút vỏ bơm. Khi guồng
quay,
chất lỏng được hút và đẩy liên tục, do đẩy chất lỏng chuyển động rất
đều

đặn.Đầu
ống hút có lưới lọc để ngăn không cho rác vật vật rắn theo
chất lỏng
vào
bơm gây tắc bơm và đường ống. Trên ống hút có van một
chiều giữ chất
lỏng
trên ống hút khi bơm ngừng làm việc. Trên ống đẩy có
lắp van một chiều
để
tránh chất lỏng khỏi bất ngờ đổ dồn về bơm gây ra va
đập thuỷ lực có thể
làm
hỏng guồng và động cơ điện (khi guồng quay ngược do
bơm bất ngờ dừng
lại).
Ngồi ra trên ống đẩy còn lắp thêm một van chắn để điều
chỉnh lưu lượng
chất
lỏng theo yu cầu. Bơm ly tâm lúc khởi động không đủ dể
đuổi hết không khí
ra
khỏi bơm vào ống hút, tạo ra độ chân không cần thiết. Vì
vậy, trước khi mở
máy
bơm, phải mồi chất lỏng vo đầy bơm vào ống hút hoặc
có thể đặt bơm thấp
hơn
mực chất lỏng trong bể hút cho chất lỏng tự động chốn
đầy thân

bơm.
Áp suất của chất lỏng do
lực ly tâm tạo ra hay chiều cao
đẩy của bơm
phụ
thuộc vào
vận tốc quay của guồng; vận
tốc càng lớn thì áp suất và
chiều cao
đẩy
Càng lớn. Tuy nhiên,
không thể tăng số vòng quay
bất kì được, vì lúc đầy
ứng
suất trong vật liệu làm guồng sẽ tăng vào đồng thời trở lực cũng tăng cùng
vận
tốc. Do đáy bơm một cấp chỉ đạt được áp suất tối đa 40 đến 50m, còn
muốn
tăng á
p suất chất lỏng lên hơn nữa thì phải dùng bơm nhiều
cấp.
Ưu điểm của bơm ly
tâm:
-
Tạo được lưu lượng đều đặn đáp ứng yêu cầu kỹ thuật, đồ thị cung
cấp
đều đặn không tạo hình
sin.
-
Số vòng quay lớn, có thể truyền động trực tiếp từ động cơ

điện.
SVTH:Nhóm 5 lớp DHHD7ALTTH Trang 25