Ống inox hàn hay ống inox đúc: tiêu chí chọn đúng cho dự án

Trong các hệ thống ống và hộp inox, lựa chọn giữa ống inox hàn (welded) và ống inox đúc (seamless) ảnh hưởng trực tiếp đến độ an toàn, tuổi thọ và chi phí của dự án. Bài viết này cung cấp so sánh kỹ thuật, tiêu chuẩn, ứng dụng và quy trình chọn nhanh để bạn quyết định đúng cho từng điều kiện làm việc.

Ống inox hàn và ống inox “đúc” là gì? Làm rõ thuật ngữ

– Ống inox hàn (Welded): được cuộn từ băng inox (coil/sheet) và hàn dọc bằng TIG/laser/ERW, sau đó thường được ủ dung dịch (solution anneal), tẩy gỉ – thụ động (pickling & passivation). Có thể mài xóa gờ hàn trong (bead removal) cho dòng chảy/sanitary.
– Ống inox “đúc” (Seamless): tại Việt Nam thường gọi “ống đúc” nhưng thực tế được xuyên – kéo từ phôi đặc (piercing + extrusion/pilger + cold draw). Không có mối hàn dọc.

Lưu ý: “Đúc” ở đây không phải đúc khuôn; cách gọi truyền thống để phân biệt với “hàn”.

Quy trình sản xuất và tác động đến tính năng

Ống inox hàn

– Nguồn vật liệu: băng 2B/BA, thường đồng đều về thành phần và độ dày.
– Phương pháp hàn: TIG/laser cho ống công nghiệp; ERW cho ống cơ khí/trang trí.
– Xử lý sau hàn: ủ dung dịch + tẩy gỉ – thụ động giúp khôi phục chống ăn mòn ở vùng ảnh hưởng nhiệt (HAZ); tùy yêu cầu có thể 100% NDT (RT/UT) mối hàn.
– Ưu thế: kích thước lớn (OD tới 1219 mm), dung sai OD đẹp, chi phí thấp, nguồn cung dồi dào.
– Điểm cần kiểm soát: mối hàn là vị trí nhạy cảm nếu không ủ dung dịch hoặc không xử lý bề mặt đúng; yêu cầu vật liệu L (304L/316L) để tránh nhạy cảm hóa.

Ống inox đúc (seamless)

– Tạo hình: xuyên lỗ phôi, cán nóng, kéo nguội; ủ dung dịch và thụ động hóa.
– Ưu thế: không có mối hàn dọc → phân bố ứng suất tốt; phù hợp áp lực/nhiệt độ cao, chu trình tải lặp, xung áp.
– Điểm cần lưu ý: dung sai OD/WT chặt nhưng độ đồng đều thành dày có thể biến thiên hơn so với ống hàn; giá thành cao; kích thước lớn thường giới hạn ≤ 24″ (bình thường ≤ 16″).

So sánh theo tiêu chí kỹ thuật quan trọng

– Áp suất – nhiệt độ:
– Ống đúc: ưu tiên cho áp suất cao, nhiệt độ cao, chu kỳ nhiệt/áp phức tạp, hơi quá nhiệt, hóa dầu.
– Ống hàn: đáp ứng tốt các hệ thống áp trung bình – thấp nếu mối hàn đạt chuẩn và xử lý nhiệt đúng. Theo nhiều tiêu chuẩn, hệ số mối hàn (E) có thể 0.85–1.0; seamless mặc định E=1.0.
– Chống ăn mòn:
– Cùng mác thép và xử lý bề mặt tương đương, khả năng chống ăn mòn tương đương. Tuy nhiên mối hàn kém xử lý có thể là điểm yếu.
– Dùng vật liệu L (304L/316L) và yêu cầu pickling–passivation để giảm nguy cơ nhạy cảm hóa, ăn mòn kẽ.
– Dung sai – bề mặt:
– Ống hàn: OD và độ thẳng thường đẹp; có thể xóa gờ hàn, đánh bóng nội/ngoại, đạt bề mặt sanitary/electropolish (ASTM A270/ASME BPE).
– Ống đúc: thành dày đồng nhất về cơ tính, nhưng độ đồng đều WT có thể kém hơn; bề mặt trong không có đường hàn.
– Cỡ kích thước và độ dày:
– Ống hàn: dễ mua cỡ lớn, độ dày mỏng (10S) đến dày (40S, 80S) cho công nghiệp phổ thông.
– Ống đúc: mạnh ở cỡ nhỏ – trung và WT dày cho áp suất cao.
– Gia công, uốn, ren cắt:
– Cả hai đều hàn lắp tốt; ống đúc chịu uốn/loé đầu tốt trong môi trường áp cao; ống hàn nên kiểm soát vị trí mối hàn khi uốn.
– Kiểm định – NDT:
– Ống hàn: yêu cầu RT/UT đường hàn theo dự án để đạt E=1.0 theo mã thiết kế (kiểm tra trong ASME B31.x).
– Ống đúc: NDT khuyết tật thể tích thân ống (ET/UT), thử thủy lực/khí theo tiêu chuẩn.

Tiêu chuẩn, kích thước và ký hiệu cần nắm

– Kích thước:
– ASME B36.19M: kích thước ống inox: SCH 5S, 10S, 40S, 80S…
– JIS G3459, EN 10217-7 (hàn), EN 10216-5 (đúc) là hệ tương đương phổ biến.
– Vật liệu/tiêu chuẩn sản phẩm:
– ASTM A312: ống inox austenitic cho dịch vụ áp lực (hàn & đúc). Mác phổ biến: TP304/L, TP316/L, 310S, 321.
– ASTM A269: ống inox cho truyền dẫn tổng quát (thường seamless hoặc welded với yêu cầu cao), dùng cho công nghệ CKD/thiết bị.
– ASTM A213: ống nồi hơi, quá nhiệt (seamless).
– ASTM A554: ống cơ khí/trang trí (welded, không dùng cho áp lực).
– ASTM A270/ASME BPE: ống sanitary cho thực phẩm – dược (welded với bead control, bề mặt trong cao).
– Giấy chứng nhận: EN 10204 3.1 (MTC), đánh dấu nhiệt luyện, heat number, xuất xứ, mác, kích thước, chuẩn.

Kinh tế và nguồn cung tại Việt Nam (góc nhìn thị trường Hà Nội)

– Chênh lệch chi phí: ống hàn thường rẻ hơn 10–40% so với ống đúc cùng mác/kích thước (tùy OD/WT và xuất xứ).
– Nguồn hàng:
– Ống hàn công nghiệp A312/A778: sẵn cỡ DN15–DN400, SCH10S/40S; xuất xứ Trung Quốc, Đài Loan, Hàn, Châu Âu.
– Ống đúc A312/A213: sẵn cỡ DN8–DN150, SCH40S/80S; cỡ lớn đặt hàng.
– Ống trang trí A554 (201/304): phong phú cỡ vuông, chữ nhật, tròn; không dùng cho áp lực.
– Lead-time: hàng phổ thông 1–3 ngày; hàng đặc chủng (duplex 2205, 310S, BPE) 3–8 tuần.

Ứng dụng khuyến nghị theo ngành

Nên chọn ống inox hàn khi

– Hệ thống nước sạch, nước công nghệ, PCCC, HVAC, xử lý nước: 304/316 hàn, SCH10S–40S theo áp suất thiết kế.
– Công nghiệp thực phẩm – đồ uống: ống hàn sanitary (ASTM A270/BPE), hàn TIG/laser, xóa gờ trong, đánh bóng nội/ngoại/pickling, triệt tiêu khe bám bẩn.
– Kết cấu, lan can, kiến trúc: ống A554 (304/316); lưu ý không dùng cho áp lực.
– Đường ống hóa chất ăn mòn nhẹ – trung bình ở áp suất vừa: 304L/316L hàn, yêu cầu ủ dung dịch + thụ động hóa.

Nên chọn ống inox đúc khi

– Dịch vụ áp suất cao/nhiệt độ cao, chu trình xung áp: hơi bão hòa/quá nhiệt, dầu khí, hóa dầu, nồi hơi (ASTM A312/A213 seamless).
– Đường ống đo/lấy mẫu/instrumentation nhỏ: cần thành dày ổn định, không mối hàn dọc (ASTM A269/A213 seamless).
– Môi trường rủi ro cao, hệ số an toàn/kiểm định nghiêm: dễ đạt E=1.0 mặc định, đơn giản hóa tính toán theo mã.

Chọn mác thép và bề mặt đúng ngay từ đầu

– 201: chỉ dùng nội thất – khô; không khuyến nghị ngoài trời/ven biển/ăn mòn.
– 304/304L: đa dụng; chọn 304L để hàn nhiều; dùng cho nước, khí, thực phẩm.
– 316/316L: chloride, ven biển, hóa chất nặng hơn; thiết bị CIP/SIP.
– 310S/321: nhiệt độ cao.
– Duplex 2205: chloride cao/áp cao, chống SCC tốt hơn austenitic.
– Xử lý bề mặt:
– Công nghiệp: pickling & passivation sau hàn.
– Sanitary: RA thấp, electropolish, xóa gờ mối hàn nội.
– Ngoài trời trang trí: đánh bóng hairline/600–800 grit.

Thiết kế áp suất: ghi chú thực hành

– Mã thiết kế thường dùng: ASME B31.3 (process), B31.1 (power), EN 13480, TCVN tương đương.
– Hệ số mối hàn (E/Ej):
– Seamless: 1.0.
– Welded: 0.85–1.0 tùy loại hàn và mức NDT/ủ dung dịch theo bảng trong mã. Muốn E=1.0 cho ống hàn, hãy chỉ định: hàn TIG/laser, ủ dung dịch, 100% RT/UT mối hàn theo tiêu chuẩn áp dụng.
– Gợi ý nhanh (mang tính tham khảo, phải tính theo mã):
– Nước/NH3/khí nén ≤ 10 bar: 10S thường đủ tới DN150 (tùy nhiệt độ).
– Hơi bão hòa 10–16 bar: cân nhắc 40S cho DN≤100; kiểm tra ứng suất/kết cấu hangers.
– Hóa chất ăn mòn: ưu tiên 316L; tăng bề dày nếu có mài mòn/cavitation/erosion.

Quy trình chọn 5 bước cho mọi dự án

1) Xác định áp suất – nhiệt độ – môi chất – ăn mòn (pH, chloride, nhiệt).
2) Chọn mã thiết kế và tiêu chuẩn ống (ASME B31.x + ASTM A312/A269/A270/A213…).
3) Quyết định welded hay seamless dựa trên:
– Mức áp/nhiệt/cycle; yêu cầu E; yêu cầu sanitary/bề mặt; OD/WT.
4) Chọn mác thép (304L/316L/khác) và schedule theo tính toán.
5) Quy định QA/QC: MTC 3.1, NDT (RT/UT/ET), ủ dung dịch, pickling–passivation, xóa gờ hàn (nếu cần), PMI khi nhận hàng.

Kiểm tra, nghiệm thu và gia công tại xưởng

– Khi nhận hàng:
– Kiểm tra nhãn – dập: mác, tiêu chuẩn, heat number, size, schedule.
– Đo OD/WT/độ ôvan/độ thẳng; soi mối hàn (ống hàn) – tìm rỗ, chảy xệ, chưa thấu.
– Yêu cầu MTC 3.1; thử thủy lực theo tiêu chuẩn; PMI ngẫu nhiên.
– Gia công – lắp đặt:
– Dùng vật liệu hàn tương thích (308L cho 304L; 316L dùng 316L/ER316L).
– Kiểm soát nhiệt đầu vào, tránh quá nhiệt gây biến màu/giòn hạt.
– Tẩy gỉ – thụ động sau hàn; rửa sạch chloride.
– Định vị mối hàn tránh điểm uốn gắt/đỡ treo.

Những lỗi phổ biến cần tránh

– Dùng ống A554 (trang trí) cho hệ áp lực.
– Chọn 201 cho môi trường ẩm mặn/ngoài trời → nhanh rỉ.
– Không chỉ định ủ dung dịch/pickling cho ống hàn trong môi trường ăn mòn.
– Bỏ qua hệ số mối hàn E trong tính toán → giảm an toàn.
– Nhầm schedule B36.10 (thép carbon) với B36.19 (inox) → sai bề dày.

Kết luận: Nên chọn loại nào?

– Chọn ống inox hàn nếu:
– Áp suất – nhiệt độ trung bình, yêu cầu bề mặt/OD đẹp, chi phí tối ưu, kích thước lớn, hoặc ứng dụng sanitary đã kiểm soát mối hàn. Chỉ định ủ dung dịch + NDT khi cần E=1.0.
– Chọn ống inox đúc nếu:
– Dịch vụ áp/nhiệt cao, chu trình xung áp, yêu cầu E=1.0 mặc định, kích thước nhỏ – trung nhưng cần độ tin cậy tối đa (hơi, nồi hơi, dầu khí, instrumentation).
– Mác thép: ưu tiên 304L/316L; nâng lên 316L/duplex cho chloride/ăn mòn nặng. Luôn bám mã thiết kế, tiêu chuẩn vật liệu và quy định QA/QC ngay từ đầu.

Tóm lại: Ống hàn mang lại hiệu quả chi phí và bề mặt cho đa số ứng dụng công nghiệp – dân dụng khi quy trình hàn và xử lý sau hàn đạt chuẩn. Ống đúc là lựa chọn an toàn cho áp lực/nhiệt độ/chu trình khắc nghiệt. Quyết định dựa trên áp suất–nhiệt độ–môi chất–mã thiết kế–ngân sách, kèm chỉ định QA/QC rõ ràng để đảm bảo tuổi thọ và an toàn hệ thống.