Bảo Vệ Đồng Hồ Đo Áp Suất Khỏi Quá Áp: Nguyên Nhân & Giải Pháp

Trong quá trình vận hành hệ thống công nghiệp, hiện tượng Quá áp (Overpressure) là "sát thủ thầm lặng" phá hủy thiết bị đo lường nhanh nhất. Một đồng hồ đo áp suất bị quá áp không chỉ dẫn đến sai số (kim không về 0) mà còn tiềm ẩn nguy cơ nổ vỡ ống dẫn, gây nguy hiểm cho người vận hành.

Thay vì đợi đến khi thiết bị hỏng mới thay thế, bài viết này của C&T sẽ phân tích chuyên sâu về cơ chế quá áp và hướng dẫn bạn cách lựa chọn & thiết kế hệ thống đúng chuẩn ngay từ đầu để loại bỏ rủi ro này.

1. Quá Áp (Overpressure) Là Gì? Dấu Hiệu Nhận Biết

Quá áp xảy ra khi áp suất thực tế của môi chất vượt quá giới hạn đo lớn nhất (Full Scale Value) mà đồng hồ được thiết kế.

Dấu hiệu nhận biết đồng hồ đã bị quá áp:

• Kim bị cong hoặc gãy: Do bị đập mạnh vào chốt chặn (Stop pin) ở vị trí max.
• Kim không về 0 (Zero offset): Khi tháo đồng hồ ra khỏi đường ống, kim vẫn chỉ một giá trị dương. Điều này chứng tỏ ống Bourdon bên trong đã bị biến dạng vĩnh viễn (mất tính đàn hồi).
• Ống Bourdon bị vỡ: Gây rò rỉ môi chất ra ngoài vỏ (trường hợp quá áp nghiêm trọng).

2. Quy Tắc "Vàng" Chọn Dải Đo Theo Tiêu Chuẩn EN 837-2

Cách đơn giản và hiệu quả nhất để bảo vệ đồng hồ khỏi quá áp là chọn dải đo (Scale Range) chính xác. Rất nhiều sự cố xảy ra do khách hàng chọn dải đo quá sát với áp suất làm việc.

Theo tiêu chuẩn Châu Âu EN 837-2 về lựa chọn và lắp đặt đồng hồ áp suất, bạn cần tuân thủ nguyên tắc sau:

Lời khuyên từ C&T: Luôn chọn dải đo sao cho kim đồng hồ chỉ nằm ở khoảng giữa (hướng 12 giờ) khi hoạt động bình thường. Đây là vùng có độ chính xác cao nhất và tuổi thọ bền nhất.

3. Phân Biệt: Proof Pressure vs. Burst Pressure

Để đánh giá khả năng chịu đựng của đồng hồ WIKA, bạn cần hiểu hai thuật ngữ kỹ thuật trong Datasheet:

• Proof Pressure (Áp suất chịu đựng / Overpressure limit): Là mức áp suất tối đa mà đồng hồ có thể chịu được trong thời gian ngắn mà không bị hỏng và vẫn đo chính xác sau khi áp suất giảm.
  • Với WIKA 232.50 (thang < 100 bar): Proof pressure = 1.3 x Dải đo.
• Burst Pressure (Áp suất phá hủy): Là mức áp suất khiến ống Bourdon bị nổ vỡ, gây rò rỉ môi chất. Giá trị này thường lớn hơn rất nhiều so với dải đo, nhưng khi đạt đến ngưỡng này, đồng hồ sẽ hỏng hoàn toàn.

4. Các Giải Pháp Kỹ Thuật Bảo Vệ Hệ Thống

Ngoài việc chọn dải đo đúng, nếu hệ thống của bạn thường xuyên có các cú tăng áp đột ngột (Pressure Spikes), bạn cần áp dụng các biện pháp sau:

a. Sử dụng Thiết Bị Giảm Chấn (Snubber)

Nếu nguyên nhân quá áp là do xung áp tức thời (chỉ diễn ra trong vài mili-giây) hoặc búa nước, việc lắp thêm một bộ Snubber (WIKA 910.12) là giải pháp tiết kiệm nhất. Snubber sẽ "làm phẳng" các đỉnh sóng áp suất này, ngăn chúng tác động trực tiếp vào ống Bourdon.

b. Sử dụng Đồng Hồ Có Dầu (Liquid Filling)

Dầu Glycerin/Silicone giúp hấp thụ lực va đập cơ học khi áp suất tăng giảm đột ngột, giảm thiểu nguy cơ biến dạng kim và cơ cấu truyền động.

c. Lắp Van Kim (Needle Valve)

Thay vì mở van hoàn toàn, bạn có thể dùng van kim để tiết lưu dòng chảy vào đồng hồ. Trong trường hợp áp suất tăng vọt, tiết diện hẹp của van kim sẽ hạn chế tốc độ tăng áp, giúp bảo vệ đồng hồ tốt hơn.

5. Khi Nào Nên Dùng Đồng Hồ An Toàn (Solid Front)?

Nếu hệ thống của bạn có nguy cơ quá áp cao và môi chất nguy hiểm (khí nén cao áp), giải pháp cuối cùng không phải là "chống hỏng đồng hồ" mà là "bảo vệ con người".

Hãy chọn dòng đồng hồ WIKA 232.30 (Safety Version S3) với vách ngăn cứng Solid Front. Nếu quá áp xảy ra gây nổ ống Bourdon, vách ngăn này sẽ chặn mảnh vỡ bắn về phía trước, đảm bảo an toàn tuyệt đối cho kỹ sư vận hành.

Kết luận: Quá áp là lỗi do thiết kế và vận hành, hoàn toàn có thể phòng tránh được. Việc tính toán dải đo dư ra một chút (Safety factor) sẽ giúp bạn tiết kiệm chi phí thay thế đồng hồ về lâu dài.

Nếu bạn phân vân chưa biết chọn dải đo nào cho an toàn, hãy liên hệ C&T. Chúng tôi sẵn sàng hỗ trợ tính toán và tư vấn giải pháp đo lường bền bỉ nhất cho nhà máy của bạn.

Xem thêm các bài viết mới tại đây!