Vật liệu van (valve) | Gang – Đồng – Thép – Inox – Nhựa

Tiêu chuẩn vật liệu van (valve) là một trong những kiến thức chuyên sâu đòi hỏi người những người làm việc liên quan cần phải hiểu rõ, để đảm bảo được các sản phẩm chọn mua phù hợp với đặc tính môi trường mà vật liệu đó sẽ tiếp xúc

1. Tiêu chuẩn vật liệu van là gì

Có rất nhiều loại vật liệu khác nhau và trong mỗi loại vật liệu lại có các chủng loại vật liệu, tất cả đều được tiêu chuẩn hóa. Với chuyên môn liên quan đến vật liệu van, chúng tôi chỉ chia sẻ các loại vật liệu phổ biến liên quan tới ngành, cùng với các tên tiếng Anh tương ứng như dưới đây

• Vật liệu (nói chung) – Material
• Gang – Cast iron
• Đồng – Copper, brass, bronze
• Thép – Steel
• Sắt – Iron
• Nhôm – Aluminium
• Inox – Stainless steel
• Cao su – Rubber
• Nhựa – Plastic

⊕ Trong phạm vi bài viết này

• Chúng tôi chỉ giới thiệu chủng loại – tiêu chuẩn và mác vật liêu van. Để biết chi tiết và chuyên sâu hơn về kiến thức của mỗi loại vật liệu, hãy mở link đường dẫn được gắp trên mỗi từ khóa và tìm hiểu kỹ hơn
• Tiêu chuẩn vật liệu van được qui định cụ thể theo từng tiêu chuẩn (tiêu chuẩn của tổ chức thế giới hoặc tiêu chuẩn của từng quốc gia). Tại Việt Nam chúng ta sử dụng nhiều tiêu chuẩn JIS (Nhật Bản) và ASTM (Mỹ) vì vậy chia sẻ kiến thức cũng xoay quay 2 tiêu chuẩn này
• “Gr.” là viết tắt của Grade – tức là lớp vật liệu hay nhóm vật liệu

⊗ Đừng nhẫm lẫn giữa tiêu chuẩn (Standard) và kí hiệu (symbol)

• Tiêu chuẩn được chuẩn hóa theo các tổ chức và qui định rõ về thành phần và các đặc tính lý hóa của vật liệu
• Kí hiệu: Sử dụng các kí hiệu để người đọc có thể nhận diện đó là loại vật liệu gì (đất, cát, gỗ, kim loại, vải,…)

2. Vật liệu đúc

Vật liệu đúc có tên tiếng Anh là casting material, bao gồm các loại vật liệu valve: Gang, thép đúc, sắt dễ uốn và inox đúc với nhiều tiêu chuẩn cho các mác vật liệu van khác nhau

Dưới và đây cũng là các vật liệu van phổ biến theo các tiêu chuẩn thường dùng tại Việt Nam chúng ta, điển hình là các mác vật liệu van theo tiêu chuẩn của Mỹ và của Nhật

Vật liệu thép đúc sẽ bao gồm cả thép thông thường và thép không gỉ tức là inox theo cách gọi của Việt Nam chúng ta

2.1 Thép đúc

Vật liệu van làm bằng thép đúc có những ưu điểm nổi bật như: ĐỘ bền cao, có tính dẻo dai và đặc biệt giá thành rẻ hơn so với thép đúc không gỉ. Ngoài ra khả năng chịu nhiệt cao cũng là ưu điểm để van có thân đúc từ vật liệu này phủ hợp với dầu nóng, nước nóng, lưu chất có nhiệt

2.2 Thép đúc không gỉ

Các vật liệu van là thép đúc không gỉ hay chính là các van bi inox. Những van này có khả năng vừa chịu nhiệt độ cao, chịu áp tốt và đặc biệt là khả năng chống ăn mòn nên phù hợp với rất nhiều hệ thống, trong nhiều lĩnh vực khác nhau

2.3 Gang đúc

Liên quan đến vật liệu van là gang, chúng ta sẽ thường xuyên bắt gặp các từ khóa như: Gang trắng, gang xám hay GCD450 hoặc GC200. Các van có thân đúc từ những vật liệu này mang đặc điểm nổi bật là rẻ tiền hơn, đặc biệt là khả năng hấp thụ tiếng ồn và chịu mài mòn

3. Vật liệu rèn

Thép ren có tên tiếng Anh là forging material là một trong những tiêu chuẩn vật liệu được sử dụng cho những trường hợp valve cần khả năng chịu được nhiệt độ và áp suất rất cao. Vật liệu van thường thấy của loại này là A105

Van được làm từ thép A105 điển hình là van cầu thép, van cổng thép và van bi thép thường chịu nhiệt lên tới 450^oC

4. Nhôm và đồng

Trên name plate hoặc trên thân các van bi đồng, van cửa đồng và van bướm có thân làm từ vật liệu nhôm.

Chúng ta thường xuyên bắt gặp các tiêu chuẩn vật liệu van dưới đây hoặc chi ít chúng ta thường xuyên thấy các tiêu chuẩn này trong catalogues của các thiết bị công nghiệp

4.1 Vật liệu van là nhôm

Với đặc tính nhẹ, không có độc và khả năng chống mài mòn tốt chịu áp và nhiệt ở mức ổn định và giá thành không cao. Van được sử dụng trong những trường hợp đặc biệt và nhãn hiệu nổi tiếng có sử dụng vật liệu van này chính là van bướm Kitz

4.2 Vật liệu van đồng

Đặc điểm của hai loại vật liệu này thường mềm hơn nhiều so với các vật liệu là thép, inox hoặc gang nên kí hiệu vật liệu ít được đúc liền thân van. Đặc tính an toàn và rất phù hợp với ứng dụng trong dân dụng van có thân đúc bằng đồng dùng chủ yếu cho nước và hơi nóng. Mác đồng phổ biến trong các van đến từ châu Âu là CW617N

5. Vật liệu van nhựa

Vật liệu valve nhựa rất phong phú. Với các loại van nhựa dân dụng thường sử dụng các loại nhựa như nhựa uPVC hay nhựa PPR, nhưng trong hệ thống các đường ống công nghiệp thì các vật liệu như nhựa CPVC, PP, PE, PVDF sẽ được ứng dụng đa dạng

6. Vật liệu gioăng làm kín cho van

Gioăng làm kín kết nối của các bộ phận van, giữa van với các thiết bị hoặc ống, hoặc là vật liệu ghế van. Vật liệu này được làm bằng các vật liệu phổ biến như:

• EPDM,: Chủ yếu dùng kết hợp với các van gang
• PTFE: Chịu nhiệt cao và kháng hóa chất, đảm bảo an toàn cho người dùng nên thường được sử dụng cùng với van có thân là inox
• Vitton: Chủ yếu làm các gioăng và phớt
• FKM,: Kháng dầu mỡ ở nhiệt độ tới 250^oC và đặc biệt kháng được axit
• NBR: Cho khả năng kéo giãn tốt, kháng hóa chất dầu mỡ và đặc biệt chịu được nhiệt độ cao

7. Hướng dẫn chọn vật liệu valve

Để lựa chọn vật liệu van, đòi hỏi người mua người tư vấn sử dụng hoặc kỹ sư bán hàng phải có kiến thức chuyên môn về vật liệu valve cũng như hiểu rõ các van sẽ sử dụng trong môi trường với nhiệt độ và áp suất như thế nào. Vì vậy để chọn được van công nghiệp chúng ta cần phải hiểu rõ vật liệu van và mối tương quan giữa vật liệu và các yếu tố dưới đây

• Nhiệt độ môi trường nơi van làm việc
• Nhiệt độ và áp suất của dòng lưu chất chảy trong valve
• Lưu chất là gì và đặc tính của lưu chất đó

Từ đó mới chọn được vật liệu valve phù hợp, rất may mắn cho người mua khi phần lớn các van đã được viết rõ trong spec hoặc được người có chuyên môn chỉ định rõ rang khi được yêu cầu mua hàng