Van bi rèn: Điều gì làm cho chúng khác biệt, cách chọn loại phù hợp và thông số kỹ thuật thực sự có ý nghĩa gì

Van bi rèn là gì và tại sao việc rèn tạo nên sự khác biệt

Van bi rèn là van ngắt một phần tư có thân được sản xuất thông qua quá trình rèn - đập hoặc ép kim loại nóng dưới lực nén cao vào khuôn có hình dạng - thay vì được đúc bằng cách đổ kim loại nóng chảy vào khuôn. Cả hai quá trình đều tạo ra thân van bi trông giống nhau từ bên ngoài và thực hiện chức năng cơ bản giống nhau: quay một quả cầu hình cầu có lỗ xuyên qua để căn chỉnh hoặc chặn dòng chảy qua van. Nhưng cấu trúc vi mô bên trong của thân rèn về cơ bản khác với thân đúc và sự khác biệt đó là điều làm cho van bi rèn trở thành lựa chọn cụ thể cho các ứng dụng quy trình áp suất cao, nhiệt độ cao và an toàn quan trọng.

Trong quá trình rèn, quá trình nén của kim loại nóng sẽ tinh chỉnh cấu trúc hạt của hợp kim, sắp xếp các hạt tinh thể của kim loại dọc theo đường viền của bộ phận và loại bỏ độ xốp, độ rỗng co ngót và sự phân tách vốn có của quá trình hóa rắn kim loại nóng chảy trong quá trình đúc. Kết quả là vật liệu có độ bền kéo, cường độ chảy, độ bền va đập và khả năng chống mỏi cao hơn đáng kể so với thân đúc tương đương được làm từ cùng một hợp kim. Thân bằng thép cacbon được rèn theo tiêu chuẩn ASTM A105 có độ bền kéo tối thiểu được chỉ định là 485 MPa và hiệu suất tối thiểu là 250 MPa - các giá trị mà thép cacbon được đúc theo tiêu chuẩn ASTM A216 WCB không thể khớp một cách đáng tin cậy do mật độ thấp hơn và đặc tính tỷ lệ khuyết tật cao hơn của cấu trúc đúc.

Đối với người dùng cuối, ý nghĩa thực tế của sự khác biệt quan trọng này là van bi rèn có thể được thiết kế với các phần thành mỏng hơn cho một loại áp suất nhất định, tạo ra các thân máy nhỏ hơn, nhẹ hơn và gọn hơn so với các sản phẩm đúc tương đương được định mức ở cùng áp suất. Sự nhỏ gọn này không chỉ thuận tiện - nó còn là lợi thế về chức năng trong đường ống quy trình dày đặc, các ứng dụng vật liệu hợp kim cao trong đó chi phí vật liệu giúp giảm trọng lượng thiết kế và trong các tình huống mà van phải được lắp đặt trong không gian hạn chế mà không làm giảm mức áp suất hoặc tuổi thọ sử dụng.

Van bi rèn và van bi đúc: So sánh trực tiếp

Sự lựa chọn giữa van bi rèn và van bi đúc là một trong những quyết định thông số kỹ thuật phổ biến nhất trong đường ống xử lý và hiểu được mỗi công nghệ nắm giữ lợi thế thực sự ở đâu - thay vì mặc định là rèn như một tùy chọn cao cấp mà không đánh giá ứng dụng - tạo ra kết quả mua sắm và kỹ thuật tốt hơn. Trong nhiều ứng dụng áp suất thấp đến trung bình, van đúc hoàn toàn phù hợp và tiết kiệm chi phí hơn; trong các ứng dụng dịch vụ áp suất cao, lỗ khoan nhỏ và nguy hiểm, rèn là lựa chọn chính xác và thường bắt buộc.

Sự chồng chéo về kích thước giữa van bi rèn và van bi đúc - khoảng DN50 đến DN100 (2" đến 4") - là nơi quyết định thông số kỹ thuật đòi hỏi phải phân tích cẩn thận nhất. Dưới DN50, thân rèn hầu như được ưa chuộng rộng rãi vì kích thước đúc nhỏ trong phạm vi này dễ bị khuyết tật bề mặt và sự thay đổi độ dày thành khó kiểm soát trong thực tế xưởng đúc. Trên DN100, thân rèn trở nên không khả thi về mặt kinh tế đối với hầu hết các hợp kim vì công suất máy ép rèn cần thiết để gia công qua toàn bộ mặt cắt ngang của phôi lớn chỉ có ở các cơ sở rèn hạng nặng chuyên dụng, khiến thân đúc trở thành lựa chọn thiết thực và tiết kiệm chi phí. Trong vùng chồng lấn, quyết định được đưa ra bởi cấp áp suất, mức độ nghiêm trọng của dịch vụ và liệu việc kiểm tra chụp ảnh phóng xạ các vật thể đúc có được chấp nhận theo triết lý kiểm tra của dự án hay không.

Thiết kế thân: Van rèn hai mảnh, ba mảnh và gắn trên trục

Van bi rèn được sản xuất theo nhiều cấu hình thân, mỗi cấu hình có hình dạng lắp ráp khác nhau, đặc điểm bảo trì và sự phù hợp với các điều kiện sử dụng cụ thể. Thiết kế thân van xác định cách bóng, mặt ngồi và thân van được lắp ráp và giữ lại trong thân máy, từ đó ảnh hưởng đến cách kiểm tra, sửa chữa và thay thế van trong suốt thời gian sử dụng của nó.

Thân rèn hai mảnh

Van bi rèn hai mảnh bao gồm phần rèn thân chính và phần cuối thứ hai được ren hoặc bắt vít vào thân sau khi bi và ghế được lắp vào từ phía kết nối cuối. Thân van hai mảnh là thiết kế phổ biến nhất trong các thiết bị có lỗ khoan nhỏ và dịch vụ tiện ích vì chúng nhỏ gọn, tiết kiệm chi phí sản xuất và có khả năng bảo trì đầy đủ khi van được lắp đặt ở vị trí dễ tiếp cận. Hạn chế của thiết kế hai mảnh là việc tháo rời yêu cầu tháo van ra khỏi hệ thống đường ống - khớp nối thân nằm giữa đầu nối cuối và thân, có nghĩa là đầu dòng phải được ngắt khỏi đường ống để mở van để kiểm tra hoặc thay thế chỗ ngồi. Đối với các dịch vụ mà việc bảo trì nội tuyến là quan trọng thì thiết kế ba phần được ưu tiên.

Thân rèn ba mảnh

Van bi rèn ba mảnh có phần thân ở giữa chứa bi và ghế, hai bên là hai đầu nối riêng biệt bắt vít vào thân ở mỗi đầu nối đường ống. Khi tháo các bu lông đầu nối cuối, thân trung tâm chứa các bộ phận bên trong van có thể được rút ra khỏi giữa hai đầu nối cuối - vẫn được gắn vào đường ống - để kiểm tra, thay thế chỗ ngồi hoặc thay thế quả bóng mà không làm gãy các mối nối đường ống. Khả năng bảo trì nội tuyến này là ưu điểm nổi bật của thiết kế ba mảnh và là lý do nó được chỉ định cho các dịch vụ xử lý trong đó việc bảo trì van phải được thực hiện với sự gián đoạn hệ thống tối thiểu, đặc biệt là ở các địa điểm xa hoặc ngoài khơi, nơi việc cách ly và kết nối lại hệ thống đường ống rất tốn kém và tốn thời gian.

Van bi rèn gắn trên trục

Trong các thiết kế van bi nổi - cấu hình phổ biến nhất cho van rèn có lỗ khoan nhỏ - quả bóng không cố định trong thân mà nổi giữa hai ghế, với áp lực đường đẩy quả bóng vào ghế phía hạ lưu để tạo ra lớp bịt kín. Điều này hoạt động tốt ở áp suất vừa phải nhưng ở áp suất cao, tải trọng ngồi lên ghế phía dưới có thể trở nên quá mức, khiến ghế bị mòn nhanh hơn và yêu cầu mô-men xoắn vận hành cao. Van bi rèn gắn trên trục giúp cố định quả bóng ở cả trên và dưới trong các vòng bi (trunnions), do đó quả bóng không di chuyển theo trục dưới áp lực đường dây. Ghế được gắn lò xo và di chuyển về phía quả bóng để tạo độ kín chứ không phải bóng bị đẩy vào ghế. Cấu hình này làm giảm đáng kể mô-men xoắn vận hành ở áp suất cao, kéo dài tuổi thọ của bệ và cho phép chức năng chặn và xả kép thông qua khoang giữa các ghế thượng nguồn và hạ lưu - một cấu hình cần thiết cho dịch vụ cách ly trong nhiều thông số kỹ thuật của quy trình dầu khí và hóa chất.

Vật liệu và Tiêu chuẩn: Ý nghĩa của ASTM A105, A182 và A694 đối với Thân van rèn

Thông số kỹ thuật vật liệu của thân van bi rèn là yếu tố quan trọng nhất trong việc xác định sự phù hợp của nó đối với một dịch vụ nhất định - quan trọng hơn cấp áp suất hoặc vật liệu mặt ngồi, bởi vì vật liệu thân van xác định tính toàn vẹn cấu trúc, khả năng chống ăn mòn và khả năng nhiệt độ của van trong toàn bộ thời gian sử dụng của nó. Thân van rèn được quy định theo tiêu chuẩn vật liệu ASTM xác định thành phần hóa học, điều kiện xử lý nhiệt và các tính chất cơ học tối thiểu, cho phép các kỹ sư so sánh chung các van từ các nhà sản xuất khác nhau.

ASTM A105 - Thép cacbon cho dịch vụ tổng hợp

ASTM A105 là vật liệu được sử dụng rộng rãi nhất cho van bi thép cacbon rèn trong đường ống quy trình chung, dịch vụ hơi nước và các hệ thống tiện ích. Tiêu chuẩn này quy định thép cacbon-mangan thông thường hoặc thép cacbon-mangan được tôi luyện và chuẩn hóa có độ bền kéo tối thiểu là 485 MPa, cường độ chảy 250 MPa và yêu cầu thử nghiệm va đập Charpy dưới −29°C đối với dịch vụ ở nhiệt độ thấp. A105 phù hợp với nhiệt độ sử dụng từ −29°C đến 538°C, bao gồm phần lớn các ứng dụng tiện ích của nhà máy lọc dầu, hóa dầu và nhà máy điện. Nó có thể hàn theo quy trình tiêu chuẩn và tương thích với các yêu cầu thiết kế van API 6D và ASME B16.34. Hạn chế của vật liệu là dễ bị ăn mòn nói chung trong môi trường ẩm ướt hoặc axit - trong đó thép cacbon chỉ được chấp nhận với khả năng ức chế ăn mòn, lớp phủ bảo vệ hoặc bảo vệ ca-tốt.

ASTM A182 - Rèn hợp kim và thép không gỉ

ASTM A182 bao gồm một nhóm các loại rèn hợp kim và thép không gỉ được sử dụng khi khả năng chống ăn mòn hoặc giới hạn nhiệt độ của thép carbon không đủ. Các loại được chỉ định thường xuyên nhất trong thân van bi bao gồm F304/F304L và F316/F316L (thép không gỉ austenit dùng cho dịch vụ ăn mòn), F11 và F22 (thép hợp kim crom-molypden cho dịch vụ nhiệt độ cao lên đến 593–649°C), F91 (Thép 9Cr-1Mo-V cho các ứng dụng phát điện nhiệt độ cao tiên tiến) và F51/F60 (thép hai mặt và thép không gỉ siêu song công cho môi trường có chứa clorua như nước biển, nước sản xuất ngoài khơi và các dịch vụ của nhà máy hóa chất nơi thép không gỉ austenit tiêu chuẩn bị nứt do ăn mòn do ứng suất clorua). Sự lựa chọn giữa các loại A182 được thúc đẩy bởi cơ chế ăn mòn cụ thể, nhiệt độ vận hành, cấp áp suất và các yêu cầu về khả năng hàn của dịch vụ.

ASTM A694 - Thép cacbon năng suất cao cho đường ống áp suất cao

ASTM A694 bao gồm các loại rèn thép hợp kim và carbon cường độ cao - được chỉ định là F42, F52, F60, F65 và F70, trong đó con số biểu thị cường độ năng suất tối thiểu tính bằng ksi - được sử dụng đặc biệt cho các phụ kiện đường ống dẫn khí và chất lỏng áp suất cao và thân van trong dịch vụ đường ống truyền tải. Các loại này được sử dụng khi cấp áp suất và mã thiết kế đường ống yêu cầu cường độ chảy cao hơn A105 cung cấp, cho phép các phần thành mỏng hơn và trọng lượng nhẹ hơn ở mức áp suất tương đương. F65 và F70 đặc biệt phổ biến trong các ứng dụng van truyền khí áp suất cao trong đó API 6D hoặc ASME B31.8 là mã quản lý.

Các lớp áp lực và các kiểu kết nối cuối

Van bi rèn được sản xuất theo các cấp áp suất xác định xác định áp suất làm việc tối đa cho phép (MAWP) ở nhiệt độ tham chiếu, với MAWP giảm khi nhiệt độ tăng theo bảng nhiệt độ áp suất được công bố. Hiểu hệ thống cấp áp suất và khớp chính xác loại van với áp suất thiết kế của hệ thống đường ống là yêu cầu cơ bản để lựa chọn van an toàn - chỉ định van Loại 800 trong hệ thống được thiết kế theo xếp hạng Loại 1500 là một lỗi kỹ thuật nghiêm trọng với những hậu quả thảm khốc tiềm ẩn.

Van bi rèn thường có các loại áp suất Class 800, 1500, 2500 và 4500 trên mỗi ASME B16.34. Class 800 là loại được dự trữ rộng rãi nhất và bao gồm phần lớn đường ống xử lý của nhà máy lọc và nhà máy hóa chất hoạt động ở áp suất lên tới khoảng 138 bar (2.000 psi) ở nhiệt độ môi trường xung quanh bằng thép carbon. Loại 1500 mở rộng đến khoảng 260 bar (3.750 psi) ở môi trường xung quanh, Loại 2500 đến khoảng 430 bar (6.250 psi) và Loại 4500 là loại đặc biệt áp suất cao được sử dụng trong hệ thống thủy lực, thiết bị đầu giếng và dịch vụ phun khí áp suất cao. Đối với dịch vụ đường ống được quản lý bởi API 6D, các van được xếp hạng theo ANSI Lớp 150 đến Lớp 2500, với các bảng xếp hạng áp suất-nhiệt độ hơi khác so với các giá trị ASME B16.34 ở cùng chỉ định loại.

Tùy chọn kết nối cuối

Van bi rèn có sẵn với một số loại kết nối cuối và việc lựa chọn phải phù hợp với triết lý nối, cấp áp suất và phương pháp bảo trì của hệ thống đường ống:

• Mối hàn ổ cắm (SW): Kết nối cuối phổ biến nhất cho các van rèn lỗ khoan nhỏ có kích thước lên đến DN50 (2"). Ống trượt vào ổ cắm được khoan vào đầu nối đầu van và được hàn phi lê xung quanh bên ngoài. Cung cấp mối nối cố định, kín, chắc chắn, thích hợp cho dịch vụ chịu áp suất cao và rung động. Không thích hợp cho các dịch vụ yêu cầu tháo van thường xuyên.
• Mối hàn giáp mép (BW): Đầu van được chuẩn bị với một đầu hàn vát phù hợp với ống giao phối và một mối hàn đối đầu xuyên thấu hoàn toàn nối chúng lại. Tạo ra mối nối bền nhất có thể và được ưu tiên sử dụng cho các dịch vụ quan trọng về an toàn, khí áp suất cao và các dịch vụ ăn mòn trong đó các kẽ hở trong mối hàn ổ cắm có thể gây ăn mòn tập trung.
• Có ren (NPT hoặc BSP): Ren ống côn cắt vào đầu nối cuối van. Được sử dụng cho dịch vụ tiện ích áp suất thấp, thiết bị đo đạc và đường ống phụ trợ có lỗ khoan nhỏ trong đó sự tiện lợi của kết nối ren vượt trội hơn khả năng chống mỏi và áp suất thấp hơn so với kết nối hàn. Không được khuyến nghị trên mức xếp hạng Class 600 hoặc trong dịch vụ nhiệt tuần hoàn.
• Mặt bích: Mặt bích nâng, khớp nối kiểu vòng hoặc mặt bích phẳng được bắt vít vào mặt bích giao phối trong hệ thống đường ống. Cung cấp khả năng tháo lắp dễ dàng nhất để bảo trì và kiểm tra, với trọng lượng và chi phí cao hơn so với các kết nối hàn. Phổ biến trong các cấu hình van rèn ba mảnh và trong các ứng dụng dự kiến sẽ loại bỏ van thường xuyên.

Vật liệu ghế và hiệu suất bịt kín trong các dịch vụ có yêu cầu cao

Vật liệu đế của van bi rèn xác định khả năng nhiệt độ, khả năng tương thích hóa học, hiệu suất bịt kín trong suốt thời gian sử dụng và sự phù hợp với chất lỏng cụ thể được xử lý. Hỏng chỗ ngồi - do bị tấn công hóa học, suy giảm nhiệt hoặc mài mòn - là nguyên nhân phổ biến nhất dẫn đến rò rỉ van bi giả trong quá trình sử dụng, khiến việc lựa chọn vật liệu chỗ ngồi cũng quan trọng như thông số kỹ thuật vật liệu thân xe để có độ tin cậy lâu dài.

Ghế PTFE và PTFE đã được sửa đổi

Ghế làm bằng polytetrafluoroethylene (PTFE) là vật liệu làm chỗ ngồi được sử dụng rộng rãi nhất trong van bi rèn cho dịch vụ hóa học thông thường vì PTFE trơ về mặt hóa học đối với hầu hết tất cả các hóa chất xử lý ở nhiệt độ lên tới xấp xỉ 200°C, có hệ số ma sát cực thấp giúp bóng vận hành trơn tru và tạo ra khả năng ngắt kín bong bóng theo yêu cầu kiểm tra rò rỉ chỗ ngồi API 598. Hạn chế của PTFE tiêu chuẩn trong các đế van bi rèn là dòng chảy lạnh - vật liệu bị rão và biến dạng dưới tải trọng nén kéo dài, làm cho mặt tựa phù hợp với bất kỳ sự bất thường nhỏ nào trên bề mặt của quả bóng và cuối cùng dẫn đến hiện tượng giãn và rò rỉ mặt tựa sau một số chu kỳ nhiệt. Các công thức PTFE đã được sửa đổi - được gia cố bằng sợi thủy tinh, sợi carbon hoặc than chì - làm giảm đáng kể dòng chảy lạnh và kéo dài tuổi thọ sử dụng trong các ứng dụng có chu kỳ cao trong khi vẫn duy trì hầu hết các lợi thế về khả năng tương thích hóa học của PTFE.

Ghế kim loại cho dịch vụ nhiệt độ cao và đông lạnh

Trên khoảng 200°C và trong dịch vụ đông lạnh dưới −46°C, nơi mà mặt ngồi bằng polymer tiêu chuẩn mất đi tính chất cơ học thì cần phải có mặt ngồi bằng kim loại. Van bi rèn mặt tựa bằng kim loại sử dụng bề mặt đế bằng thép không gỉ cứng, lớp phủ Stellite hoặc cacbua vonfram tiếp xúc với bề mặt bi có độ cứng tương tự. Cơ chế bịt kín dựa vào dung sai kích thước chặt chẽ giữa quả bóng được xếp chồng lên nhau và bề mặt ghế thay vì biến dạng đàn hồi của vật liệu ghế mềm, tạo ra lớp bịt kín giữa kim loại với kim loại. Van có đế kim loại cung cấp khả năng ngắt đáng tin cậy trong phạm vi nhiệt độ khắc nghiệt và có khả năng chống hư hại do các hạt mài mòn trong dòng quy trình có thể nhanh chóng phá hủy các đế PTFE mềm. Sự đánh đổi là các van có đế bằng kim loại yêu cầu mô-men xoắn vận hành cao hơn và không đạt được hiệu suất không rò rỉ kín bong bóng của van có đế mềm - chúng thường được đánh giá là rò rỉ mặt tựa ANSI Loại IV hoặc Loại V thay vì Loại VI (kín bong bóng).

Thiết kế an toàn cháy nổ và chứng nhận thử lửa

Van bi rèn được chỉ định cho dịch vụ chất lỏng dễ cháy hoặc dễ cháy trong các nhà máy lọc dầu, nhà máy hóa dầu và các cơ sở ngoài khơi được yêu cầu phải an toàn về hỏa hoạn - nghĩa là nếu lớp đệm mềm chính bị phá hủy do hỏa hoạn, van phải duy trì khả năng ngắt chấp nhận được thông qua một con dấu kim loại thứ cấp cho đến khi đám cháy được dập tắt và van có thể được thay thế. Thiết kế an toàn chống cháy đạt được bằng cách kết hợp vòng đệm dự phòng bằng kim loại tiếp xúc với quả bóng khi đệm PTFE chính bị nóng chảy hoặc cháy, duy trì tính nguyên vẹn của van đóng trong điều kiện hỏa hoạn. Van bi rèn an toàn chống cháy được kiểm tra và chứng nhận theo API 607 (thử lửa đối với van quay một phần tư) hoặc ISO 10497, quy định một giao thức tiếp xúc với lửa cụ thể và tốc độ rò rỉ tối đa cho phép qua chân van và vòng đệm thân trong và sau thời gian tiếp xúc với lửa.

Các tiêu chuẩn chính quản lý việc thiết kế và thử nghiệm van bi rèn

Van bi rèn trong dịch vụ công nghiệp chế biến được thiết kế, sản xuất và thử nghiệm theo một bộ tiêu chuẩn quốc tế xác định, xác định các yêu cầu về kích thước, xếp hạng áp suất-nhiệt độ, yêu cầu vật liệu, quy trình thử nghiệm và yêu cầu đánh dấu. Xác định việc tuân thủ các tiêu chuẩn hiện hành — thay vì chỉ chỉ định van "chất lượng cao" — là cách duy nhất để đảm bảo rằng van từ các nhà sản xuất khác nhau có thể được đánh giá trên cơ sở kỹ thuật chung và van được mua đáp ứng các yêu cầu tối thiểu để vận hành an toàn, đáng tin cậy trong dịch vụ dự định.

• ASME B16.34: Tiêu chuẩn thiết kế cơ bản về xếp hạng áp suất-nhiệt độ, độ dày thành và các yêu cầu thử nghiệm đối với van có cấu hình mặt bích, ren và đầu hàn. Van bi rèn theo tiêu chuẩn này phải được thử nghiệm thủy tĩnh ở vỏ ở mức 1,5× áp suất làm việc định mức và thử nghiệm chỗ ngồi ở áp suất làm việc định mức 1,1× trước khi vận chuyển.
• API 6D: Tiêu chuẩn van đường ống quản lý việc thiết kế, sản xuất, thử nghiệm và kiểm tra van bi được sử dụng trong đường ống truyền tải và phân phối dầu khí. API 6D yêu cầu kiểm tra thân xe mở rộng bao gồm kiểm tra ghế khí áp suất thấp, kiểm tra ghế chất lỏng áp suất cao và kiểm tra tính toàn vẹn của trục không bắt buộc bởi ASME B16.34.
• API 598: Xác định các yêu cầu kiểm tra và thử nghiệm van bao gồm các loại rò rỉ mặt tựa - từ Loại I (vệt kim loại công nghiệp nói chung) đến Loại VI (bệ mềm kín bọt) - và chỉ định áp suất thử cũng như tốc độ rò rỉ cho phép cho từng loại. Loại rò rỉ mặt tựa cho mỗi API 598 phải được chỉ định rõ ràng khi đặt hàng van bi rèn.
• API 607: Tiêu chuẩn thử lửa đối với van quay một phần tư và bộ truyền động. Chỉ định các điều kiện tiếp xúc với lửa và tốc độ rò rỉ bên ngoài và chỗ ngồi tối đa cho phép mà van an toàn cháy nổ phải đáp ứng trong và sau quy trình thử lửa theo quy định.
• NACE MR0175 / ISO 15156: Yêu cầu về vật liệu đối với van sử dụng trong dịch vụ chua - xử lý dòng có chứa hydro sunfua (H₂S). Các tiêu chuẩn này hạn chế những hợp kim và điều kiện xử lý nhiệt nào được phép tiếp xúc với chất lỏng chua, để ngăn ngừa hiện tượng nứt do ứng suất sunfua (SSC) và nứt do hydro gây ra (HIC) gây ra hiện tượng giòn nhanh chóng của các vật liệu nhạy cảm. Việc chỉ định tuân thủ NACE cho van bi rèn trong dịch vụ chua là bắt buộc và ảnh hưởng đến việc lựa chọn vật liệu thân, phần trang trí, thân và lò xo.

Lựa chọn và chỉ định van bi rèn: Danh sách kiểm tra thực tế

Việc chỉ định chính xác van bi rèn cho một ứng dụng quy trình đòi hỏi phải làm việc thông qua một bộ tham số xác định theo trình tự logic. Việc thiếu hoặc chỉ định không chính xác bất kỳ thông số nào trong số này sẽ dẫn đến việc lựa chọn van không an toàn hoặc van được chỉ định quá mức và gây tốn kém không cần thiết cho dịch vụ. Danh sách kiểm tra sau đây bao gồm các mục thông số kỹ thuật cần thiết cho bất kỳ hoạt động mua sắm van bi rèn nào.

• Chất lỏng và pha dịch vụ: Xác định chất lỏng, pha của nó (lỏng, khí, hai pha) và bất kỳ đặc tính đặc biệt nào — tính ăn mòn, độc tính, tính dễ cháy, hàm lượng H₂S, hàm lượng clorua, hàm lượng chất rắn — ảnh hưởng đến việc lựa chọn vật liệu và yêu cầu thiết kế.
• Áp suất và nhiệt độ vận hành và thiết kế: Chỉ định cả điều kiện vận hành bình thường và điều kiện thiết kế tối đa cho phép - những điều kiện này xác định cấp áp suất cần thiết theo bảng nhiệt độ áp suất ASME B16.34 hoặc API 6D cho vật liệu thân máy đã chọn.
• Kích thước và lỗ khoan của van: Chỉ định đường kính danh nghĩa và cần có lỗ khoan đầy đủ (lỗ van bằng lỗ ống) hay lỗ khoan giảm (lỗ bi nhỏ hơn một kích thước ống). Cần phải có van rèn toàn bộ lỗ khoan khi ưu tiên các công cụ kiểm tra trong đường ống, hoặc giảm áp suất tối thiểu; van giảm lỗ khoan nhỏ hơn, nhẹ hơn và chi phí thấp hơn khi không áp dụng các ràng buộc này.
• Vật liệu cơ thể và lớp ASTM: Chọn loại vật liệu rèn dựa trên độ ăn mòn của chất lỏng dịch vụ, nhiệt độ, khả năng hàn và các mã hiện hành. Chỉ định rõ ràng loại ASTM (ví dụ: A105N, A182 F316L, A694 F65) - không chỉ chỉ định "thép không gỉ" hoặc "thép carbon".
• Chất liệu ghế và trang trí: Chỉ định vật liệu và độ cứng của mặt tựa — PTFE, PTFE đã được sửa đổi, mặt tựa bằng kim loại với vật liệu phủ được chỉ định — dựa trên phạm vi nhiệt độ, khả năng tương thích hóa học và mức độ rò rỉ của mặt tựa theo yêu cầu theo API 598.
• Loại kết nối cuối và tiêu chuẩn: Chỉ định các kết nối đầu mối hàn ổ cắm, mối hàn đối đầu, ren hoặc mặt bích với tiêu chuẩn hiện hành (ví dụ: SW đến ASME B16.11, BW đến ASME B16.25, mặt bích RF theo ASME B16.5).
• Tiêu chuẩn thiết kế và thử nghiệm: Chỉ định tiêu chuẩn thiết kế hiện hành (ASME B16.34 hoặc API 6D), tiêu chuẩn kiểm tra và thử nghiệm (API 598) và mọi yêu cầu bổ sung — an toàn cháy nổ theo API 607, dịch vụ chua theo NACE MR0175, thử nghiệm tác động ở nhiệt độ thấp hoặc kiểm tra của bên thứ ba bởi cơ quan kiểm tra có tên.
• Yêu cầu thực hiện: Chỉ định xem van sẽ được vận hành bằng tay (đòn bẩy hoặc bộ điều khiển bánh răng) hay được kích hoạt (bộ truyền động bằng khí nén, thủy lực hoặc điện) và nếu được kích hoạt, liệu hướng an toàn (không mở hoặc đóng không thành công) và phản hồi vị trí có được yêu cầu hay không.

Việc cung cấp thông số kỹ thuật đầy đủ này cho nhà sản xuất hoặc nhà phân phối van — thay vì chỉ yêu cầu giá cho "van bi loại 1500 2 inch" — sẽ loại bỏ các giả định dẫn đến lựa chọn vật liệu không chính xác, thử nghiệm không đầy đủ và tranh chấp sau khi mua về những gì thực sự được cung cấp. Trong các ứng dụng dịch vụ áp suất cao và nguy hiểm, thông số kỹ thuật van hoàn chỉnh không phải là chi phí hành chính - đó là yêu cầu an toàn kỹ thuật cơ bản.