Áp suất PN10 là gì – Kỹ sư ngành ống nên biết

Không hiểu PN10 là gì? Bạn không phải là người duy nhất. Nhưng đừng vội bỏ qua PN 10 như một thông tin kỹ thuật khô khan, PN10 thực chất là “lằn ranh an toàn” khi bạn làm việc với bất kỳ hệ thống áp suất nào. Hãy cùng tìm hiểu nhé

1. Tìm hiểu PN10 là gì

Trong lĩnh vực kỹ thuật, áp suất được hiểu là lực tác động vuông góc lên một đơn vị diện tích của bề mặt vật thể (tính theo hệ mét hoặc inch). Từ khái niệm này, người ta quy ước các mức áp suất danh nghĩa (PN) để phân loại khả năng chịu áp của ống, van và các thiết bị công nghiệp, trong đó PN10 là một cấp áp suất phổ biến.

Hiểu đơn giản, PN10 là viết tắt của Pressure Nominal 10, tức là áp suất danh định là PN 10. Điều này có nghĩa, các thiết bị được gắn nhãn PN 10 có thể làm việc ổn định dưới áp suất thủy tĩnh tối đa là 10 bar (tương đương khoảng 10 kgf/cm²), trong điều kiện vận hành liên tục và an toàn.

2. Trong đường ống nước áp suất PN10 là gì

Để dễ hình dung, áp suất PN10 tương đương với áp lực nước ở độ sâu 100 mét. Hay nói cách khác, ống nước PN 10 được thiết kế để đảm bảo an toàn và độ bền khi sử dụng trong các hệ thống cấp nước có áp lực làm việc không quá 10bar, tránh tình trạng rò rỉ, nứt vỡ hay hư hỏng trong quá trình vận hành

Mức áp suất này thường phù hợp với hệ thống cấp nước sinh hoạt, nhà dân, chung cư thấp tầng hoặc các công trình không yêu cầu áp lực quá cao.

3. Các phụ kiện, thiết bị nào kí hiệu PN 10

Trong số các mức áp suất danh nghĩa đang được sử dụng hiện nay, PN10 là một trong những cấp áp phổ biến nhất. Lý do là vì nhiều hệ thống đường ống, đặc biệt là các tuyến ống có kích thước nhỏ, thường được thiết kế để làm việc với áp suất tối đa khoảng 10 bar. Ngoài ra, trong các tài liệu kỹ thuật của thiết bị hoặc phụ kiện, thông số PN 10 thường được ghi rõ để thể hiện giới hạn chịu áp của.

Ký hiệu PN10 có thể xuất hiện trên nhiều loại chi tiết ống chịu áp lực, nhưng phổ biến nhất là trên thân ống nhựa, ống kim loại, van, mặt bích và các phụ kiện đường ống.

Việc in hoặc dập nổi mã PN 10 trên thân thiết bị không chỉ để xác định thông số kỹ thuật, mà còn như một lời cảnh báo rõ ràng: Không sử dụng thiết bị vượt quá áp suất cho phép, nhằm đảm bảo an toàn và độ bền cho toàn hệ thống.

4. Áp suất PN10 theo tiêu chuẩn

PN 10 là mức áp suất danh nghĩa theo hệ thống tiêu chuẩn châu Âu, thường thấy trong tiêu chuẩn BS của Anh hoặc tiêu chuẩn DIN (Đức). Tuy nhiên, khi làm việc với các hệ thống hoặc thiết bị sử dụng chuẩn đo khác, người dùng cần quy đổi tương đương áp suất PN 10 để đảm bảo thiết bị phù hợp và an toàn khi vận hành.

Trong tiêu chuẩn JIS của Nhật Bản, áp suất danh nghĩa được ký hiệu bằng chữ “K”, trong đó 1K = 1 kgf/cm². Do đó, ta có thể quy đổi: PN10 = 10 bar = 10K = 10 kgf/cm²

Việc nắm rõ các đơn vị quy đổi giúp người dùng chọn đúng thiết bị theo tiêu chuẩn hệ thống, tránh lắp sai áp suất gây mất an toàn hoặc giảm tuổi thọ thiết bị.

5. Kí hiệu PN 10 trên van

Trên thị trường hiện nay, hầu hết các loại van đều có ghi rõ giới hạn áp lực làm việc trên thân, và kí hiệu PN10 là một trong những thông số phổ biến, đặc biệt trên các loại van làm bằng đồng hoặc nhựa.

Một ví dụ điển hình là van bi Minh Hòa, thường có ký hiệu PN 10 ghi trên thân, điều này cho biết van được thiết kế để làm việc an toàn trong các hệ thống có áp suất tối đa 10 bar. Ngoài Itap, các thương hiệu  van cửa đồng như Sanwa sẽ sử dụng cách ghi khác, ví dụ 2000 WOG / 200 PSI, tức là cao hơn mức 10bar, nên hoàn toàn có thể sử dụng trong các hệ thống có áp suất PN10

Đối với van nhựa, đặc biệt là van bi nhựa, mức áp lực PN 10 chỉ được đảm bảo trong điều kiện nhiệt độ nước không quá cao, thông thường chỉ tối đa khoảng 40°C. Nếu nhiệt độ tăng, khả năng chịu áp của van sẽ giảm.

6. Áp suất PN10 trên ống

Với ống thép và ống inox thì giới hạn PN 10 gần như hầu hết các nhà sản xuất đều chế tạo ống đáp ứng được, nhưng với ống nhựa với đặc tính mềm của vật liệu ống cần phải có công nghệ gia công và các chất phụ gia (có thể có) để đảm bảo được áp suất giới hạn PN10

Tìm hiểu nhựa PVC là gì chúng ta biết nhựa uPVC có giới hạn chịu nhiệt thấp nên khi sử dụng các ống nhựa dù có thể chịu áp tới PN 10 thì chúng ta cũng nên lưu ý áp suất giới hạn sẽ giảm khi nhiệt độ môi chất tăng lên trên 25^oC. Nhựa Tiền Phong là đơn vị tiên phong trong sản xuất ống nhựa uPVC có giới hạn áp suất cao lên tới PN25 với class C = 2,5 và PN20 với C = 2,0

Với ống làm từ vật liệu nhựa PPR, thường áp dụng cho các hệ thống cấp nước sạch (nước sinh hoạt) nên giới hạn áp suất thường được chế tạo ở mức thấp là PN10 và cao nhất là PN25

Đặc biệt với ống được chế tạo từ nhựa HDPE, thường thấy ở các ống kích cỡ lớn tải nước cho các hệ thống lớn như ống nước tới các nhà máy xử lý nước sạch và thường được chôn sâu dưới lòng đất. Các ống nhựa HDPE có giới hạn áp lực nằm trong khoảng rộng gồm PN6 ~ PN25 (trong đó có PN10)

7. Ý nghĩa PN10 là gì trên đồng hồ đo áp

Như đã trình bày ở các phần trước, PN 10 là giới hạn áp suất danh nghĩa. Ký hiệu này không chỉ xuất hiện trên đường ống, van, phụ kiện mà còn có thể được ghi trên đồng hồ đo áp suất. Điều này nhằm chỉ ra áp suất tối đa mà đồng hồ và hệ thống được phép vận hành ổn định.

Khi thấy ký hiệu PN 10 trên đồng hồ, điều đó có nghĩa là thiết bị này phù hợp để đo trong hệ thống có áp suất không vượt quá 10 bar.

Bên cạnh đồng hồ, van an toàn cũng là thiết bị thường được lắp kèm để đảm bảo hệ thống không vượt quá áp suất thiết kế, tránh rủi ro hư hỏng hoặc tai nạn.