Áp suất làm việc của đường ống khí nén là 0,8 MPa; phân tích áp suất thiết kế và giá trị chịu áp của van

1. Mối quan hệ giữa áp suất làm việc và áp suất thiết kế của đường ống khí nén

Trong hệ thống khí nén, áp suất làm việc là áp suất cao nhất của môi chất bên trong đường ống khi hệ thống vận hành bình thường, còn áp suất thiết kế là áp suất chuẩn dùng để xác định độ dày thành ống, cũng như cấp chịu áp của các phụ kiện và van. Áp suất thiết kế phải lớn hơn hoặc bằng áp suất làm việc nhằm đảm bảo khả năng ứng phó với các dao động áp suất và những tình huống bất thường trong hệ thống.

Theo các quy phạm liên quan về thiết kế đường ống công nghiệp, áp suất thiết kế thường được lấy bằng 1,1 đến 1,15 lần áp suất làm việc, hoặc được xác định dựa trên áp suất cài đặt của van an toàn của hệ thống. Đối với áp suất làm việc là0.8MPaĐường ống khí nén, nhằm đảm bảo mức dự trữ an toàn cho quá trình vận hành của hệ thống, thường được thiết kế với áp suất định mức là1.0MPaHoặc1.1MPa.

2. Lựa chọn giá trị chịu áp của van (áp suất danh định)

Áp suất chịu được của van (tức là áp suất danh nghĩa, PN) phải lớn hơn hoặc bằng áp suất thiết kế của đường ống, nhằm bảo đảm rằng van không bị rò rỉ hay phá hủy cấu trúc khi hệ thống vận hành ở áp suất cao nhất cho phép.

• PN10 （1.0MPa）: Nếu áp suất thiết kế được đặt là 1. 0MPa, về lý thuyết có thể lựa chọn van áp suất danh định PN10. Tuy nhiên, trong thực tế công trình, khi xét đến các xung động do quá trình khởi động và dừng máy nén khí cũng như sự biến động của áp suất trong mạng đường ống, mức dự trữ an toàn ở cấp độ này là tương đối nhỏ.
• PN16 （1.6MPa）Đây là cấp áp suất phổ biến và tiêu chuẩn nhất trong các đường ống dẫn chất lỏng công nghiệp. Đối với hệ thống có áp suất làm việc 0,8 MPa, việc lựa chọn van và phụ kiện theo cấp PN16 sẽ mang lại biên độ an toàn dồi dào, đồng thời sản phẩm có tính thông dụng cao trên thị trường, giúp cho công tác bảo trì và mua sắm phụ tùng thay thế thuận tiện hơn.

Trên cơ sở tổng hợp thực tiễn công trình và các yếu tố an toàn, đề xuất lựa chọn giá trị áp suất làm việc định mức của van cho đường ống nén khí này.1.6MPa （PN16）.

3. Các lưu ý khi thiết kế và lựa chọn đường ống khí nén

• Đối xứng chất liệu: Căn cứ vào môi trường sử dụng để lựa chọn loại vật liệu ống phù hợp (như thép cacbon, thép không gỉ hoặc hợp kim nhôm), bảo đảm rằng các tính chất cơ lý của vật liệu đáp ứng yêu cầu ở áp suất thiết kế tương ứng.
• Cấu hình phụ kiện an toàn: Hệ thống phải được trang bị van an toàn và đồng hồ đo áp suất. Áp suất cài đặt của van an toàn cần phù hợp với áp suất thiết kế để ngăn ngừa tình trạng hệ thống vận hành quá áp.
• Đóng kín và kết nối: Miếng đệm làm kín tại mối nối mặt bích cần được lựa chọn phù hợp với áp suất và đặc tính của môi chất; tại các mối nối ren phải sử dụng vật liệu làm kín thích hợp để bảo đảm độ kín khít của mạng đường ống.
• Thí nghiệm áp lựcSau khi lắp đặt đường ống xong, phải thực hiện nghiêm túc các bài thử nghiệm độ bền và độ kín theo đúng quy chuẩn; chỉ được đưa vào vận hành sau khi đạt yêu cầu.