Hướng dẫn nối ống Inox: Hàn, ren và bích – chọn cách tối ưu

Trong hệ thống ống Inox, ba phương pháp nối phổ biến nhất là hàn, nối ren và nối bích. Mỗi phương pháp có tiêu chuẩn, phạm vi áp dụng và chi phí khác nhau. Bài viết này cung cấp khung lựa chọn nhanh, hướng dẫn kỹ thuật và lưu ý lắp đặt – đủ để bạn quyết định, thi công và kiểm tra đạt chuẩn ngay lần đầu.

Tổng quan nhanh: chọn phương pháp nào cho ứng dụng của bạn

– Nếu cần độ kín tuyệt đối, áp lực cao, kích thước lớn, ít tháo lắp: ưu tiên hàn.
– Nếu kích thước nhỏ (thường ≤ DN50), áp lực trung bình, cần lắp nhanh, dễ thay thế: dùng nối ren.
– Nếu cần tháo lắp bảo trì, gắn thiết bị (van, bơm), đường kính trung–lớn, môi trường công nghiệp: dùng nối bích.

Phổ biến tại Việt Nam:
– Kích thước ống: DN15–DN300 (ống hàn/đúc, ASTM A312 – Sch10/40).
– Vật liệu: 201 (chi phí thấp, chống ăn mòn kém), 304/304L (phổ dụng), 316/316L (nước biển, clo, hóa chất nhẹ).
– Mặt bích: ASME Class 150/300, JIS 10K, EN PN10/16.
– Ren: BSPT/BSPP (ISO 7/1), NPT (ASME B1.20.1). Không trộn lẫn hệ ren.

Phương pháp 1: Hàn ống Inox

Khi nào chọn hàn

– Đường ống cố định, yêu cầu độ kín cao, chống rò rỉ lâu dài.
– Áp lực/ nhiệt độ cao, đường kính DN50 trở lên.
– Yêu cầu vệ sinh cao (thực phẩm – dược, dùng hàn orbital và inert purge).

Tiêu chuẩn và vật tư liên quan

– Ống: ASTM A312 (seamless/ERW), độ dày Sch10/40.
– Phụ kiện hàn đối đầu (butt-weld): ASME B16.9, vật liệu ASTM A403 (WP304/304L, WP316/316L).
– Vật liệu hàn: ER308L/ER316L (GTAW/TIG, GMAW/MIG), E308L-16/E316L-16 (SMAW).
– Kiểm tra: VT, PT, RT/UT khi cần; thử kín thủy lực 1.5× áp lực thiết kế.

Công nghệ hàn khuyến nghị

– TIG/GTAW cho mối hàn chân và các hệ vệ sinh; MIG/GMAW cho năng suất cao; SMAW cho công trường.
– Back purging (argon 99.99%) để tránh cháy đường (sugaring) bên trong. Oxy-acetylene không khuyến nghị cho Inox.
– Giới hạn nhiệt: kiểm soát đầu vào nhiệt, giữ nhiệt độ giữa lớp <150°C để tránh nhạy bì (sensitization). - Ưu tiên thép không gỉ “L” (304L/316L) và que dây “L” để giảm kết tủa cacbit.

Quy trình lắp đặt – từng bước

1) Chuẩn bị mép vát theo ASME B16.25; làm sạch dầu/mỡ.
2) Căn chỉnh, tạo khe hở gốc 1–1.5 mm; cố định vài mối tack.
3) Lắp đê chắn khí (purge dam), xả khí đến O2 < 0.1% (dùng đo O2). 4) Hàn chân bằng TIG, sau đó hàn lớp phủ (TIG/MIG/SMAW). 5) Tẩy mối hàn: pickling + passivation để loại bỏ heat tint và phục hồi màng thụ động. 6) Kiểm tra NDT (PT cho bề mặt), thử kín (hydro 1.5×; hoặc khí nén ~1.1× với biện pháp an toàn).

Ưu – nhược – phạm vi

– Ưu điểm: kín bền, chịu rung/va đập tốt, giảm mối nối → giảm nguy cơ rò rỉ.
– Nhược điểm: khó tháo lắp, yêu cầu thợ lành nghề, cần khí bảo vệ và xử lý bề mặt.
– Phạm vi điển hình:
+ Áp lực: phù hợp từ trung bình đến cao (tùy Sch).
+ Nhiệt độ: -196°C đến ~400°C (vật liệu 304/316; xem giới hạn cụ thể).
+ Kích thước: hiệu quả nhất DN25–DN1200.

Lỗi thường gặp khi hàn Inox và cách khắc phục

– Không purge hoặc purge kém → mối hàn cháy đen, ăn mòn khe: luôn back purge, kiểm tra O2.
– Dùng que 308 cho vật liệu 316 → giảm chống ăn mòn: chọn ER316L cho 316/316L.
– Không tẩy/passivation sau hàn → hoen gỉ: bắt buộc xử lý bề mặt.
– Nứt nóng và bám kẹt (galling) bulông tạm: dùng chống kẹt gốc niken.

Phương pháp 2: Nối ren (Threaded)

Khi nào chọn ren

– Đường kính nhỏ (thường ≤ DN50).
– Lắp đặt nhanh, chi phí thấp, bảo trì đơn giản.
– Áp lực trung bình–thấp, hệ dân dụng/tiện ích, đường ống phụ trợ.

Tiêu chuẩn và phân hệ ren

– NPT (ASME B1.20.1): ren côn góc 60°, tự làm kín bằng vật liệu trám.
– BSPT/BSPP (ISO 7/1, EN 10226): BSPT côn 55°, BSPP thẳng cần gioăng/đệm.
– Không ghép NPT với BSPT/BSPP. Chọn đồng bộ hệ ren cho toàn tuyến.

Vật tư và lắp đặt chuẩn

– Phụ kiện ren: ASME B16.11 (rèn), chất liệu ASTM A182 F304/F316.
– Chất trám: băng PTFE mật độ cao hoặc keo khóa ren PTFE; tránh dùng keo kém chất lượng.
– Chống kẹt (galling) trên Inox: bôi anti-seize chứa niken/moly.
– Mô-men siết: siết vừa đủ, không dùng ống nối dài quá mức; thử kín sau khi siết.

Ưu – nhược – phạm vi

– Ưu điểm: rẻ, nhanh, dễ thay thế trên hiện trường; không cần thợ hàn.
– Nhược điểm: dễ rò rỉ nếu lắp sai; không phù hợp rung mạnh/nhiệt độ cao; hạn chế kích thước.
– Phạm vi điển hình:
+ Áp lực: thường ≤ 20–25 bar cho DN ≤ 50 (tùy chất lượng và môi trường).
+ Nhiệt độ: -20°C đến ~200°C (giới hạn bởi chất trám).
+ Kích thước: DN8–DN50 phổ biến.

Lỗi thường gặp với nối ren

– Nhầm hệ ren → rò rỉ: xác định NPT/BSP trước khi mua.
– Quá nhiều/ít băng PTFE: quấn 6–10 vòng, đều tay, theo chiều ren.
– Siết quá lực → nứt phụ kiện mỏng: dùng cờ-lê đúng cỡ, siết theo khuyến cáo.
– Không chống kẹt → hư ren: luôn bôi anti-seize trên ren Inox.

Phương pháp 3: Nối bích (Flanged)

Khi nào chọn bích

– Cần tháo lắp bảo trì, gắn thiết bị (van, bơm, đồng hồ).
– Đường kính trung–lớn, cần khả năng căn chỉnh.
– Môi trường công nghiệp, nhiệt/áp trung bình đến cao.

Tiêu chuẩn và vật tư

– Mặt bích: ASME B16.5 (Class 150/300), EN 1092-1 (PN10/16), JIS B2220 (10K).
– Vật liệu: ASTM A182 F304/304L, F316/316L.
– Gioăng: CNAF cho nước/dầu; PTFE/EPDM cho thực phẩm; graphite cho hơi/ nhiệt cao; spiral wound SS316+PTFE/graphite cho áp cao.
– Bulông/đai ốc: ASTM A193 B8/B8M và A194 8/8M; bôi anti-seize.

Quy trình lắp đặt – đạt kín bền

1) Kiểm tra mặt bích: phẳng, không xước sâu; độ nhám 125–250 AARH (RF).
2) Chọn gioăng đúng lớp áp, vật liệu tương thích lưu chất.
3) Căn đồng tâm ống và bích; không dùng bu lông để “kéo cữ”.
4) Xiết bulông theo hình sao, tăng dần 30%–60%–100% mô-men; làm 2–3 vòng.
5) Re-torque sau 24 giờ nếu cho phép, thử kín hệ thống.

Ưu – nhược – phạm vi

– Ưu điểm: tháo lắp nhanh, lắp được thiết bị, chịu áp lực tốt với đúng Class/PN.
– Nhược điểm: cồng kềnh, chi phí cao hơn ren; cần không gian và kỹ thuật siết.
– Phạm vi điển hình:
+ Áp lực: Class 150 tới ~19 bar@38°C (316L); Class 300 cao hơn; PN10/16 theo EN.
+ Nhiệt độ: phụ thuộc vật liệu bích và gioăng.
+ Kích thước: DN15–DN1200; phổ biến DN50–DN300.

So sánh nhanh: chi phí, rủi ro rò rỉ, bảo trì

– Hàn:
+ Chi phí: vật tư vừa, công cao; tổng thể trung–cao.
+ Rò rỉ: thấp nhất nếu hàn chuẩn và xử lý bề mặt đúng.
+ Bảo trì: khó tháo; phù hợp tuyến chính, vĩnh cửu.
– Ren:
+ Chi phí: thấp nhất; lắp nhanh.
+ Rò rỉ: cao hơn, nhạy với rung và nhiệt; phụ thuộc tay nghề.
+ Bảo trì: dễ thay thế, thích hợp nhánh nhỏ, tạm thời.
– Bích:
+ Chi phí: cao hơn do bích, gioăng, bulông.
+ Rò rỉ: thấp–trung nếu siết chuẩn; dễ tái siết.
+ Bảo trì: tối ưu cho điểm giao thiết bị, cụm van.

Khung lựa chọn theo điều kiện kỹ thuật

– Áp lực > 25 bar hoặc DN > 50: ưu tiên hàn hoặc bích (Class/PN phù hợp).
– Cần tháo định kỳ (bơm/van/đo lường): dùng bích.
– Hệ vệ sinh (F&B, dược): hàn orbital + purge; hoặc dùng clamp chuyên dụng (ngoài phạm vi bài).
– Nước có clo hoặc biển: chọn 316/316L; tránh 201; quản lý ăn mòn kẽ.
– Không gian chật, lắp nhanh, DN nhỏ: ren.
– Vùng rung động cao: tránh ren; ưu tiên hàn hoặc bích với gioăng phù hợp.

Kiểm tra – nghiệm thu sau lắp đặt

– Thử kín thủy lực: 1.5× áp lực thiết kế; giữ áp và quan sát rò rỉ.
– Thử khí (nếu không thể dùng nước): ~1.1×; chú ý an toàn, rào chắn, xà phòng kiểm tra.
– NDT mối hàn: PT cho bề mặt, RT/UT cho mối hàn quan trọng.
– Vệ sinh: xả rửa, pickling/passivation phần Inox vừa gia công.
– Hồ sơ: chứng chỉ vật liệu (MTC), tiêu chuẩn bích/ren, quy trình hàn (WPS/PQR), biên bản thử áp.

Danh mục vật tư tham khảo theo phương pháp

– Hàn: ống ASTM A312; co, tê, côn ASME B16.9/A403; que/dây ER308L/316L; khí Argon; dụng cụ purge; hóa chất pickling/passivation.
– Ren: phụ kiện ASME B16.11 (F304/F316); băng PTFE/keo PTFE; chống kẹt; cờ-lê mô-men.
– Bích: bích ASME B16.5/EN 1092-1/JIS B2220; gioăng (CNAF/PTFE/graphite/spiral wound); bulông A193 B8/B8M; đai ốc A194 8/8M; chống kẹt.

Các lưu ý thực tế tại thị trường Việt Nam

– Tiêu chuẩn bích phổ biến: Class 150 và JIS 10K cho hệ nước, HVAC; Class 300/PN16 cho áp cao hơn.
– Hệ ren hỗn hợp NPT và BSP thường gặp: kiểm tra trước khi đặt hàng phụ kiện.
– Ống Inox 201 giá rẻ nhưng kém bền ăn mòn; tránh dùng cho nước clo/hóa chất.
– Nhà máy thực phẩm thường yêu cầu 304L/316L và bắt buộc passivation sau hàn.
– Kích thước tồn kho phổ biến: DN15–DN300; DN>300 nên đặt trước để đảm bảo đồng bộ chuẩn bích.

Hỏi – đáp nhanh

– Có thể hàn ống ERW (hàn dọc) không? Có, nếu WPS đúng và xử lý mối hàn dọc đạt chuẩn; kiểm tra NDT nếu tuyến quan trọng.
– Dùng gioăng PTFE cho hơi được không? Không khuyến nghị; dùng graphite hoặc spiral wound graphite cho hơi nhiệt cao.
– Nối ren có dùng cho khí nén? Được với DN nhỏ và áp trung bình; ưu tiên keo ren chuyên dụng, kiểm tra rò bằng bọt xà phòng.
– Tại sao ren Inox hay bị kẹt? Do galling; luôn bôi anti-seize và không siết quá lực.

Kết luận

– Hàn cho độ kín và độ bền tối đa, thích hợp DN lớn, áp/nhiệt cao và hệ thống cố định.
– Ren tối ưu chi phí cho DN nhỏ, lắp nhanh nhưng rủi ro rò rỉ cao hơn và hạn chế bởi rung/nhiệt.
– Bích là lựa chọn tiêu chuẩn khi cần tháo lắp, gắn thiết bị và quản lý bảo trì.
Áp dụng khung lựa chọn theo áp lực, nhiệt độ, kích thước, yêu cầu bảo trì và vệ sinh, đồng thời tuân thủ tiêu chuẩn và quy trình lắp đặt/kiểm tra nêu trên sẽ giúp hệ ống Inox của bạn kín bền, an toàn và tối ưu chi phí vòng đời.