Câu hỏi: Vai trò của các van tiêu chuẩn 'NAMUR' trong việc tự động hóa các bộ truyền động trong ngành công nghiệp hóa chất và quy trình.

Trong các ngành công nghiệp hóa chất, hóa dầu, dầu khí và xử lý nước, lưu lượng chất lỏng được điều khiển bởi các van quy trình cỡ lớn như van bi, van bướm và van nút. Các van hạng nặng này được mở và đóng bằng cách xoay một góc 90 độ nhờ các bộ truyền động khí nén quay (thường có thiết kế kiểu bánh răng-thanh răng hoặc kiểu thanh trượt – yoke).

Để điều khiển các bộ truyền động quay này bằng điện, kỹ sư dựa vào các van điện từ. Tuy nhiên, trong các môi trường xử lý hóa chất khắc nghiệt, việc sử dụng các van điện từ nối tiếp thông thường van điện từ Việc kết nối thông qua ống dẫn bên ngoài bị khuyến cáo mạnh mẽ do nguy cơ hư hỏng cơ học, ăn mòn và rò rỉ áp lực. Thay vào đó, ngành công nghiệp quy trình sử dụng hệ thống lắp đặt chuẩn NAMUR. Dưới đây, đội kỹ thuật AIRWORK sẽ khám phá vai trò của các van chuẩn NAMUR, những lợi ích kỹ thuật của chúng cũng như cách chúng đảm bảo tự động hóa quy trình trong các ứng dụng B2B quan trọng.

1. Chuẩn 'NAMUR' là gì?

NAMUR là từ viết tắt của Normenarbeitsgemeinschaft fuer Mess- und Regeltechnik in der Chemischen Industrie, dịch ra tiếng Việt là Hiệp hội Tiêu chuẩn Đo lường và Điều khiển trong Công nghiệp Hóa chất. Hiệp hội có trụ sở tại châu Âu này đã thiết lập các hướng dẫn tiêu chuẩn hóa nhằm đảm bảo an toàn, độ tin cậy và khả năng thay thế lẫn nhau trên toàn cầu đối với các thành phần điều khiển quy trình.

Tiêu chuẩn cốt lõi quy định các giao diện khí nén là VDI/VDE 3845, thường được biết đến với tên gọi tiêu chuẩn NAMUR. Tiêu chuẩn này xác định mặt phẳng lắp đặt tiêu chuẩn, khoảng cách giữa các bu-lông và vị trí các cổng kết nối trên bề mặt phẳng của bộ truyền động khí nén quay. Van điện từ tuân thủ tiêu chuẩn NAMUR (ví dụ như dòng van AIRWORK 4M) được thiết kế với các cổng và lỗ bu-lông tương thích, cho phép lắp trực tiếp lên mặt trước của bộ truyền động mà không cần đường ống bên ngoài hay giá đỡ.

2. Các ưu điểm kỹ thuật của phương pháp lắp trực tiếp theo tiêu chuẩn NAMUR

Thiết kế lắp trực tiếp của van NAMUR mang lại một số lợi thế quan trọng so với phương pháp lắp đặt nối tiếp truyền thống bằng đường ống:

• Loại bỏ Ống và các phụ kiện nối: Trong cấu hình không tuân theo tiêu chuẩn NAMUR, cần phải lắp đặt hai đường ống riêng biệt bằng polyurethane hoặc thép không gỉ, nối từ van điều khiển đến hai cổng của bộ truyền động quay. Mỗi điểm nối ống, cút nối và phụ kiện ren đều là một vị trí tiềm ẩn rò rỉ. Tại các cơ sở hóa chất nơi có hơi ăn mòn hoặc lực rung tác động, những ống này có thể bị lão hóa, nứt vỡ hoặc bị lỏng ra do rung động. Một van tiêu chuẩn NAMUR được gắn trực tiếp lên thân bộ truyền động bằng cách siết bulông, sử dụng gioăng chữ O làm kín mặt tiếp xúc. Giải pháp này loại bỏ hoàn toàn ống dẫn bên ngoài, các phụ kiện nối và giá đỡ, giúp giảm số lượng điểm rò rỉ tiềm ẩn xuống mức tuyệt đối bằng không.
• Bảo vệ cơ học và tiết kiệm không gian: Việc loại bỏ hệ thống ống dẫn bên ngoài giúp van và bộ truyền động trở thành một cụm tích hợp duy nhất, chắc chắn và đồng bộ. Bao bì gọn gàng này được bảo vệ tối ưu trước các va chạm cơ học bất ngờ (ví dụ như dụng cụ rơi trúng hoặc người vận hành vô tình dẫm lên đường ống) và chiếm ít không gian hơn đáng kể trong các buồng ống chật hẹp.
• Tính tương thích phổ quát: Do các mẫu lắp bu-lông và cấu hình cổng được tiêu chuẩn hóa nghiêm ngặt, các nhà quản lý mua hàng B2B có thể đặt mua van NAMUR từ một nhà sản xuất (ví dụ như JZPNU) và lắp ráp liền mạch lên bộ truyền động quay của một nhà sản xuất khác. Tính tương thích toàn cầu này giúp đơn giản hóa quản lý tồn kho và rút ngắn thời gian thay thế trong quá trình bảo trì nhà máy.

3. Tính linh hoạt chức năng: Chuyển đổi giữa van 3/2 chiều và 5/2 chiều

Một trong những tính năng kỹ thuật tinh tế nhất của van NAMUR chất lượng cao là khả năng linh hoạt kép về chức năng. Các bộ truyền động quay dùng trong quy trình được chia thành hai cấu hình chính:

• Bộ truyền động tác động kép: Loại này cần khí nén để đẩy pít-tông theo cả hai hướng (mở và đóng), do đó yêu cầu sử dụng van 5 chiều.
• Bộ truyền động tác động đơn (loại có lò xo hồi vị): Loại này sử dụng khí nén để đẩy pít-tông theo một hướng (thường là mở), đồng thời dựa vào lò xo cơ học mạnh bên trong để đưa pít-tông trở lại vị trí ban đầu (đóng) khi khí nén được xả ra. Loại này yêu cầu sử dụng van 3 chiều.

Để tránh việc phải dự trữ riêng biệt các van NAMUR 3 đường và 5 đường, các nhà sản xuất như JZPNU thiết kế van NAMUR của họ (ví dụ như dòng AIRWORK 4M) dưới dạng van 5 đường có thể dễ dàng chuyển đổi thành chức năng 3 đường bằng một tấm chuyển đổi đơn giản và có thể đảo ngược (còn được gọi là miếng đệm hoặc tấm chuyển tiếp), đi kèm theo van.

• Khi lắp đặt tấm này ở vị trí 5/2, cả năm cổng đều hoạt động, cho phép điều khiển đầy đủ bộ chấp hành tác động kép.
• Khi lật sang vị trí 3/2, một trong các cổng làm việc sẽ bị chặn lại và khí xả từ buồng lò xo của bộ chấp hành sẽ được tuần hoàn trở lại vào thân van. Điều này ngăn không cho các khí hóa chất ăn mòn trong khí quyển xâm nhập vào buồng lò xo của bộ chấp hành, từ đó kéo dài tuổi thọ bộ chấp hành.

4. Tồn tại trong các môi trường quy trình khắc nghiệt

Do các nhà máy hóa chất và quy trình xử lý các vật liệu nguy hiểm, dễ cháy và ăn mòn, nên các van NAMUR phải đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn về môi trường và điện nghiêm ngặt:

• Khả năng chống ăn mòn: Van NAMUR tiếp xúc với không khí mặn ăn mòn, hơi axit và điều kiện thời tiết ngoài trời. Van NAMUR chất lượng cao được trang bị thân làm bằng nhôm đã qua xử lý anod hóa cứng hoặc phủ epoxy, hoặc được gia công từ thép không gỉ 316, kết hợp với các phụ kiện cố định bằng thép không gỉ.
• Bảo vệ chống xâm nhập (cấp độ IP): Van phải đạt tiêu chuẩn IP65 hoặc IP67 để đảm bảo nước từ quá trình rửa áp lực cao hoặc mưa lớn, cùng với bụi hóa chất mịn, không thể xâm nhập vào vỏ bảo vệ phần điện.
• Cuộn dây chống nổ (ATEX/Ex): Trong các khu vực hóa chất nơi tồn tại khí hoặc bụi dễ cháy, các kết nối điện tiêu chuẩn có thể phát tia lửa, gây ra những vụ nổ nghiêm trọng. Van NAMUR phải được kết hợp với cuộn dây solenoid chống nổ đã được chứng nhận (ví dụ như cuộn dây loại Ex d chống nổ bằng buồng kín hoặc cuộn dây Ex ia an toàn về mặt bản chất theo tiêu chuẩn ATEX) nhằm kiểm soát năng lượng điện và ngăn ngừa khả năng bắt lửa.

Lợi thế của AIRWORK (JZPNU)

Tại Công ty TNHH Công nghệ Khí nén Chiết Giang Kim Chi (JZPNU), chúng tôi cung cấp các van tiêu chuẩn NAMUR cực kỳ đáng tin cậy thuộc dòng AIRWORK 4M (bao gồm các mẫu 4M210 và 4M310) được thiết kế đặc biệt cho tự động hóa quy trình:

• Khả năng hoạt động kép 5/2 và 3/2: Các van NAMUR của chúng tôi đi kèm đầy đủ các tấm đệm kín có thể thay thế lẫn nhau, cho phép chuyển đổi ngay tại hiện trường để phù hợp với bộ truyền động quy trình tác động đơn hoặc tác động kép.
• Niêm phong môi trường vượt trội: Mỗi van thuộc dòng 4M đều được trang bị các gioăng cao su NBR/HNBR chất lượng cao và có vỏ cuộn dây kết nối chuẩn DIN đạt cấp bảo vệ IP65, đảm bảo khả năng bảo vệ đáng tin cậy chống xâm nhập của nước và bụi bẩn.
• Các cấu hình chống nổ: Chúng tôi cung cấp nhiều loại cuộn dây chống nổ đã được chứng nhận, cho phép các van NAMUR của chúng tôi được lắp đặt an toàn trong các khu vực quy trình nguy hiểm cấp Zone 1 và Zone 2.
• Lưu lượng cao (Cv): Các trục van bên trong của chúng tôi được gia công chính xác nhằm đạt lưu lượng tối đa, đảm bảo chu kỳ mở và đóng nhanh, dứt khoát ngay cả đối với các van bi và van cánh bướm quy trình kích thước lớn.

Bằng cách lựa chọn van điều khiển chuẩn NAMUR thương hiệu AIRWORK, các khách hàng B2B và nhà tích hợp hệ thống trong lĩnh vực hóa chất, thực phẩm và công nghiệp quy trình có thể đảm bảo tính tương thích cơ học tuyệt đối, giảm lao động lắp đặt, loại bỏ nguy cơ rò rỉ và đảm bảo tự động hóa quy trình an toàn, liên tục.