Phụ kiện ống Inox công nghiệp: Co, Tê, Bầu giảm, Van & Mặt bích

Phụ kiện đường ống Inox là mắt xích quyết định độ kín, độ bền và an toàn của toàn hệ thống dẫn lưu công nghiệp. Bài viết này đi thẳng vào 5 nhóm phụ kiện cốt lõi: co, tê, bầu giảm, van và mặt bích — cách chọn loại, tiêu chuẩn kỹ thuật, vật liệu, phương pháp lắp, cùng những lưu ý thiết kế–thi công theo thực tế thị trường Việt Nam.

Tổng quan: Vì sao phụ kiện Inox quyết định chất lượng đường ống

– Ảnh hưởng trực tiếp đến độ kín (leak-tightness), sụt áp, khả năng chịu áp và vệ sinh của hệ thống.
– Là vị trí dễ phát sinh ăn mòn cục bộ (khe kẽ, rỗ), nứt do ứng suất, và hư hỏng do rung/giãn nở nhiệt.
– Lựa chọn đúng giúp tối ưu chi phí vòng đời (LCC): ít thay thế, giảm dừng máy, tiết kiệm năng lượng.

Các hệ ống tiêu biểu tại Việt Nam dùng phụ kiện Inox:
– Nước sạch, HVAC, PCCC: PN10–PN16, DN15–DN300, 304/304L là chủ đạo.
– Thực phẩm–đồ uống (F&B), dược: bề mặt vệ sinh, Tri-Clamp, 304L/316L, Ra ≤ 0.8 μm.
– Hóa chất, xi mạ, nước biển: 316/316L, đôi khi Duplex 2205 cho chloride cao và nhiệt độ > 60°C.

Vật liệu Inox và khi nào chọn 201/304/316/316L/321/Duplex

– Inox 201: chi phí thấp, kháng ăn mòn vừa; không khuyến nghị cho dịch chloride hoặc môi trường biển.
– Inox 304/304L: đa dụng; 304L giảm nguy cơ ăn mòn liên hạt khi hàn. Thường dùng cho nước sạch, HVAC.
– Inox 316/316L: bổ sung Mo, kháng pitting/crevice tốt hơn trong môi trường chloride, CIP với hóa chất nhẹ.
– Inox 321: ổn định titan, chịu nhiệt tốt hơn cho khí thải/nhiệt cao.
– Duplex 2205: bền cơ cao, chống SCC chloride; cân nhắc cho nước biển, bốc hơi muối, bể muối.
Gợi ý nhanh:
– Vùng ven biển, phun sương muối, nhiệt > 60°C hoặc CIP/NaClO: 316/316L.
– Hàn nhiều, yêu cầu vệ sinh: dùng “L” grade (304L/316L).
– Sản phẩm tiếp xúc thực phẩm/dược: yêu cầu chứng nhận vật liệu và bề mặt theo FDA/EC 1935/2004.

Tiêu chuẩn kỹ thuật cần biết (phổ biến và áp dụng tại VN)

– Fittings hàn đối đầu (butt-weld): ASME B16.9; vật liệu ASTM A403 WP304/304L, WP316/316L; EN 10253 là tương đương châu Âu.
– Fittings hàn ổ cắm/ren: ASME B16.11 (socket-weld, threaded). Ren NPT theo ASME B1.20.1; BSPT/BSPP theo ISO 7-1/ISO 228 phổ biến tại VN – cần thống nhất ren.
– Mặt bích: ASME B16.5 (Class 150/300 cho NPS 1/2″–24″); EN 1092-1 (PN10/16/25/40) cho hệ mét.
– Van: thử kín API 598 hoặc EN 12266; đệm PTFE/graphite/EPDM/Viton tùy môi chất; ISO 5211 cho pad gắn truyền động; với dầu khí có thể yêu cầu API 607 (fire-safe).
– Ống và độ dày: ASTM A312 (pipe); Schedule SCH10S/SCH40S/SCH80S. Sanitary thường dùng ống mỏng SCH5S/10S; hóa chất/áp cao cân nhắc SCH40S trở lên.
– Bề mặt vệ sinh: ISO 2852 (Tri-Clamp), Ra ≤ 0.8 μm; quy trình passivation theo ASTM A967.

Co (Elbow): 90°, 45°, 180°, LR/SR và ảnh hưởng thủy lực

– Dạng chính:
– 90°/45°/180°; bán kính dài LR = 1.5D, bán kính ngắn SR = 1.0D.
– Co giảm (reducing elbow) cho chuyển cỡ gọn.
– Kiểu nối: hàn đối đầu (B16.9), hàn ổ cắm/ren (B16.11), Tri-Clamp trong sanitary.
– Ảnh hưởng sụt áp:
– 90° LR: hệ số tổn thất K ≈ 0.9; SR: K ≈ 1.5. Le/D xấp xỉ 30 (LR) và 60 (SR).
– Với lưu lượng lớn hoặc bơm nhạy NPSH, ưu tiên LR để giảm tổn thất.
– Lựa chọn:
– HVAC/nước: 304L, LR, SCH10S/40S tùy áp.
– Hóa chất/biển: 316L, LR; tránh góc gắt gây lắng cặn.
– Sanitary: co hàn chỏm mỏng đánh bóng trong, Ra ≤ 0.8 μm; kiểm bavia sau hàn.

Tê (Tee): thẳng và giảm, gia cường nhánh

– Loại: tê đều (equal/straight), tê giảm (reducing). Tê chạc Y dùng khi cần giảm tổn thất.
– Tiêu chuẩn: ASME B16.9/ASTM A403; sanitary có tê Tri-Clamp.
– Lưu ý thiết kế:
– Nhánh rẽ có thể cần gia cường (pad reinforcement) khi áp cao/ứng suất rung.
– Với dòng hạt/cặn, cân nhắc Y-tee để tránh lắng.
– Lắp đặt: canh tâm, khe hở gốc hàn thích hợp; dùng dây đệm chịu nhiệt khi purge.

Bầu giảm (Reducer): đồng tâm và lệch tâm, lắp đúng chiều

– Loại:
– Concentric (đồng tâm): dùng cho đường đứng hoặc nơi không lo bẫy khí/chất lỏng.
– Eccentric (lệch tâm): tránh bẫy khí/chất lỏng trên tuyến ngang.
– Quy tắc lắp:
– Hút bơm tuyến ngang: lệch tâm “mặt phẳng trên” (FSU) để không tích khí.
– Đường xả/thoát đáy: đôi khi cần “mặt phẳng dưới” (FSD) để không đọng chất lỏng.
– Sanitary: ưu tiên chuyển cỡ dần, bề mặt mịn; tránh góc gắt.

Mặt bích (Flange): kiểu, chuẩn PN/Class, bề mặt và gioăng

– Kiểu chính:
– Weld Neck (WN) cho áp cao/nhiệt, căn chỉnh tốt.
– Slip-On (SO) cho lắp nhanh, áp trung bình.
– Blind (BL) để bịt kín đầu ống, vị trí test/maintenance.
– Threaded, Socket-Weld, Lap Joint (với stub end) cho đường ống cần tháo lắp.
– Chuẩn và áp:
– ASME Class 150/300; EN PN10/16/25/40. PN16 tương đương gần với Class 150 ở nhiệt độ thường nhưng không hoán đổi trực tiếp — cần so đồ áp–nhiệt theo tiêu chuẩn.
– Bề mặt và gioăng:
– Mặt Raised Face (RF) với nhám vòng 125–250 AARH tăng ma sát gioăng.
– Gioăng: spiral wound 316/graphite (đa dụng, nhiệt cao); PTFE (hóa chất, vệ sinh); EPDM (nước, F&B); FKM/Viton (dầu, dung môi).
– Lắp siết:
– Làm sạch, căn đồng tâm, bôi trơn ren/bề mặt đệm; siết theo hình sao, tăng mô-men từng bước; kiểm tra lại sau 24 giờ vận hành.

Van (Valve): chọn đúng loại, ghế, kết nối và truyền động

– Chức năng:
– Chặn/mở: ball, gate, butterfly.
– Điều tiết: globe, butterfly phù hợp điều khiển; diaphragm valve cho sanitary/dược.
– Một chiều: swing check, wafer dual-plate cho lắp gọn giữa bích.
– Kết nối: ren, hàn, bích, clamp; chọn theo áp, DN và yêu cầu vệ sinh.
– Vật liệu thân/ghế:
– Thân 304/316; ghế PTFE/RPTFE (hóa chất, -20 đến ~200°C), PFA (kháng hóa chất cao), EPDM (nước), FKM (dầu/nhiệt cao), graphite (nhiệt cao).
– Chuẩn thử kín: API 598/EN 12266; ứng dụng hydrocarbon cân nhắc API 607 (fire-safe).
– Truyền động: tay gạt, hộp số, khí nén/điện; pad ISO 5211 dễ gắn actuator.
– Lưu lượng/Cv:
– Ball valve full-bore cho sụt áp tối thiểu.
– Butterfly DN lớn tối ưu chi phí, nhưng có đĩa trong dòng gây sụt áp cao hơn.

Chọn phụ kiện theo ứng dụng điển hình

Nước sạch/HVAC

– Vật liệu: 304/304L; 316L nếu nước muối/hóa chất xử lý.
– Tiêu chuẩn: PN16 hoặc Class 150; co LR; van bướm hoặc bi; bích SO/WN.
– Gioăng: EPDM; bulông mạ/kẽm nhúng nóng hoặc Inox A2/A4 ở môi trường ẩm.

Thực phẩm–Đồ uống (F&B) và Dược

– Vật liệu: 316L cho bồn lên men/CIP; 304L cho nước/utility sạch.
– Kết nối: Tri-Clamp, SMS, DIN 11851; bề mặt Ra ≤ 0.8 μm hoặc tốt hơn (0.4 μm).
– Van: diaphragm/seat valve, ball sanitary; gioăng EPDM/PTFE đạt FDA.
– Quy trình: hàn TIG với purge; pickling–passivation; kiểm ATP/vi sinh khi cần.

Hóa chất/Xi mạ/Nước biển

– Vật liệu: 316L; môi trường chloride đậm đặc/nhiệt cao cân nhắc Duplex 2205.
– Kết nối: hàn đối đầu hạn chế rò rỉ; bích WN với spiral wound graphite.
– Van: bi RPTFE/PFA, globe để điều tiết; kiểm tra tương thích hóa chất với elastomer.

Dầu khí/khí nén

– Vật liệu: 316/316L; van yêu cầu fire-safe theo API 607 (nếu quy định).
– Chuẩn: Class 300 khi áp cao; check wafer dual-plate tiết kiệm không gian.
– Lắp đặt: quản lý tĩnh điện, chống rung; hỗ trợ giá đỡ đúng khoảng.

Kích thước tồn kho phổ biến tại Việt Nam

– DN15–DN200: đầy đủ co/tê/bầu giảm hàn đối đầu SCH10S/SCH40S; ren BSP/NPT.
– DN250–DN300: có sẵn nhưng số lượng hạn chế; đặt trước với bích PN16/Class 150.
– Sanitary: DN25–DN100 (1″–4″) đủ co, tê, clamp, van vệ sinh.
– Lưu ý ren: dự án châu Âu/Việt thường dùng BSP; hệ Mỹ dùng NPT — tránh trộn ren.

Thiết kế và tính toán nhanh bạn nên biết

– Xếp hạng áp:
– Class 150 (Inox) ~ 19 bar ở 38°C, giảm theo nhiệt độ; PN16 = 16 bar ở 20°C.
– Không hoán đổi PN–Class nếu không đối chiếu biểu đồ tiêu chuẩn.
– Tổn thất cục bộ:
– Ưu tiên co LR; hạn chế số lượng phụ kiện nối tiếp; dùng tê nghiêng/Y-tee khi có hạt.
– Bơm và NPSH:
– Sử dụng bầu giảm lệch tâm FSU ở hút bơm; hạn chế co 90° sát miệng hút.
– Giãn nở nhiệt:
– Với tuyến dài/nhiệt chênh lớn, bố trí mối co giãn (expansion loop) và giá đỡ trượt.

Quy trình lắp đặt: hàn, bích và kiểm định

– Hàn Inox:
– Phương pháp: TIG/GTAW; chọn que ER308L (cho 304/304L), ER316L (cho 316/316L).
– Purge Argon mặt trong để tránh “sugaring”; giữ O2 < 100 ppm với sanitary. - Sau hàn: pickling–passivation (ASTM A967) khôi phục lớp thụ động; rửa sạch trung hòa. - Lắp bích: - Kiểm mặt bích–gioăng–bulông; siết chéo 4–8 điểm; tăng mô-men theo 3–4 bước. - Dùng gioăng đúng vật liệu; tránh tái sử dụng gioăng nén dẻo. - Kiểm định: - Thủy lực: 1.5× áp thiết kế; khí nén: 1.1× với biện pháp an toàn nghiêm ngặt. - NDT mối hàn: thẩm thấu PT cho bề mặt; soi nội soi cho sanitary nếu yêu cầu. - Làm sạch–xả cặn trước bàn giao; dán nhãn lưu media/áp/chiều dòng.

Bảo trì và tuổi thọ

– Kiểm tra định kỳ rò rỉ tại bích/ren/ghế van; siết lại sau chu kỳ nhiệt đầu tiên.
– Quan sát ăn mòn khe kẽ tại bích, kẹp, và dưới lớp cách nhiệt (CUI).
– Vệ sinh: tránh chloride cao trong dung dịch vệ sinh; rửa sạch và sấy khô sau CIP.
– Thay gioăng và bao kín trục van theo giờ vận hành; bôi trơn theo hướng dẫn.

Chi phí và nguồn cung: yếu tố ảnh hưởng giá

– Cấp vật liệu và độ dày (SCH): 316L và SCH40S/SCH80S cao hơn 304L/SCH10S.
– Chuẩn và bề mặt: sanitary đánh bóng, chứng chỉ 3.1 (EN 10204) giá cao hơn.
– Xuất xứ và chứng nhận: EU/KR/JP thường cao hơn IN/CN; dự án GMP/FSMA cần truy xuất nhiệt (heat number) và MTC rõ ràng.
– Kích cỡ lớn (DN≥250), WN Class 300, van điều khiển/actuator: thời gian đặt hàng dài hơn.

Sai lầm thường gặp và cách tránh

– Trộn lẫn ren BSP–NPT gây rò rỉ: tiêu chuẩn hóa ren ngay từ thiết kế.
– Lắp bầu giảm đồng tâm ở hút bơm ngang: dễ bẫy khí, rung và cavitation.
– Dùng 304 ở ven biển/CIP nóng: nhanh “tea staining” và pitting — nên chọn 316L.
– Không purge khi hàn: mặt trong bị oxy hóa, giảm vệ sinh và tuổi thọ.
– Nhầm PN16 với Class 150: thông số không tương đương tuyệt đối; đối chiếu áp–nhiệt.

Checklist chọn phụ kiện nhanh

– Môi chất, nhiệt độ, áp suất làm việc và đỉnh.
– Vật liệu: 304L hay 316L (hoặc Duplex) theo chloride/hóa chất.
– Chuẩn kết nối: hàn/ren/bích/clamp; DN/NPS, PN/Class; ren BSP hay NPT.
– Bề mặt vệ sinh và yêu cầu GMP/HACCP (nếu có).
– Gasket và seat tương thích hóa chất, nhiệt độ.
– Chứng chỉ vật liệu 3.1, MTC, truy xuất heat number.
– Điều kiện lắp đặt: không gian, giãn nở, rung, bảo trì.

Khi nào cần giải pháp đặc biệt

– Nhiệt độ cao > 400°C: cân nhắc 321/310S, gioăng graphite, bích WN.
– Cryogenic: van, bích, vật liệu kiểm chứng BS 6364; kéo dài trục van.
– Ăn mòn chloride rất cao: Duplex/Super Duplex, phủ PTFE/ETFE cho van.
– Điều tiết chính xác: globe/diaphragm valve, định cỡ theo Cv và dải điều khiển.

Kết luận

Chọn đúng co, tê, bầu giảm, van và mặt bích Inox bắt đầu từ hiểu rõ môi chất–áp–nhiệt, tiêu chuẩn kết nối, và vật liệu phù hợp. Với nước/HVAC, 304L, PN16/Class 150, co LR và van bướm/bi là tối ưu chi phí. Với thực phẩm/dược, ưu tiên 316L, kết nối sanitary, bề mặt Ra thấp, hàn purge và passivation chuẩn. Với hóa chất/biển, dùng 316L hoặc Duplex, bích WN và gioăng spiral wound/PTFE đúng môi chất. Thi công chuẩn (TIG + purge, siết bích theo trình tự, thử kín đúng chuẩn) sẽ quyết định độ kín và tuổi thọ hệ thống. Áp dụng các nguyên tắc trên, bạn sẽ sở hữu đường ống Inox bền, an toàn, vệ sinh và hiệu quả chi phí trong suốt vòng đời dự án.