Tiêu chuẩn và kích thước của van cổng mặt bích inox

Van cổng mặt bích inox được sản xuất theo nhiều tiêu chuẩn như BS, JIS và ANSI, mỗi hệ quy định khác nhau về vòng lỗ bu lông, loại bề mặt bích và giới hạn áp suất, vì thế chỉ cần lắp chéo chuẩn là nguy cơ rò tại gasket, vênh mặt bích và quá tải bu lông có thể xuất hiện ngay từ giai đoạn chạy máy.

Khi tiêu chuẩn bị chọn sai, rắc rối thường bắt đầu từ vòng lỗ bu lông PCD khiến lực siết phân bố lệch và mép bích xì dần theo chu kỳ nhiệt, thêm vào đó chọn sai giữa FF và RF làm gasket không đạt độ lún thiết kế nên phải siết lại liên tục, còn nhầm PN hay Class sẽ đẩy cụm kết nối làm việc sát ngưỡng dẫn đến tuổi thọ giảm nhanh.

Để định danh đúng ngay tại hiện trường, đừng chỉ dựa vào DN trên bản vẽ mà hãy đo PCD, đếm số lỗ, xác định FF hay RF rồi đối chiếu với tiêu chuẩn tương ứng, nếu cần thẩm định nhanh đội kỹ thuật Inox TK có thể hỗ trợ kiểm tra và khuyến nghị loại gasket cùng bộ bu lông phù hợp.

1. Kiến thức nền cần thống nhất trước khi chọn

Một vài khái niệm cốt lõi giúp “dịch” giữa các hệ tiêu chuẩn và tránh quyết định vội vàng tại công trường.

• DN và NPS: DN là hệ mét còn NPS là hệ inch, hai hệ không quy đổi một một về kích thước bích.
• PN và Class: PN thuộc hệ châu Âu còn Class thuộc ASME, cả hai đều gắn với khả năng chịu áp nhưng không tương đương trực tiếp, hãy chọn theo điểm làm việc xấu nhất dựa trên bảng Pressure Temperature của nhà sản xuất.
• Bề mặt bích: FF phẳng thuận cho gasket phi kim, RF có gờ nổi để tập trung áp lực nén lên vùng hẹp tăng độ kín, RTJ có rãnh vòng dùng vòng kim loại cho điều kiện áp và nhiệt cao cần độ kín nghiêm ngặt.
• Gasket phổ biến: PTFE phù hợp nhiều hóa chất nhẹ đến trung bình và dải nhiệt rộng, graphite ép bền với nhiệt và chu kỳ nhiệt dùng tốt cho hơi và dầu nóng, spiral wound kết hợp kim loại và vật liệu đệm tạo độ kín ổn định khi có rung và chênh áp.
• Face to face và kiểm định rò: Van cổng mặt bích inox thường có kích thước lớn hơn van bi mặt bích hoặc van bướm inox cùng DN nên cần kiểm tra chiều dài lắp đặt để chừa không gian thao tác và bảo trì, trước khi vận hành nên thử kín vỏ và kín ghế theo quy trình tiêu chuẩn để giảm rủi ro phải tháo lắp lại.

2. Các tiêu chuẩn kích thước phổ biến của van cổng mặt bích inox

2.1 Tiêu chuẩn JIS 10K 16K 20K trên van cổng mặt bích inox

Nhiều nhà máy tại Việt Nam sử dụng van cổng tiêu chuẩn JIS vì nguồn vật tư dồi dào, thông số lỗ bu lông nhất quán và đội thi công quen thao tác. Khi hệ ống và mặt bích inox đã theo JIS thì chọn van cùng chuẩn giúp giảm sai khác cơ khí và rút ngắn tiến độ lắp đặt.

• Dải áp và nhiệt điển hình. 10K phù hợp nước công nghiệp và dầu nhẹ ở nhiệt độ trung bình, 16K mở rộng biên an toàn, 20K cho áp cao hơn, nhiệt tăng thì giới hạn áp cho phép giảm nên luôn tra bảng rating theo vật liệu thân và gasket dự kiến.
• Kích thước đặc trưng. Ở cùng DN, PCD, đường kính lỗ và số lỗ của JIS có thể khác BS hoặc ASME, cần đo PCD theo đường tròn tâm lỗ và xác định FF hay RF trước khi chọn gasket và bu lông để bảo đảm lắp khớp.
• Khi nên ưu tiên JIS. Hệ hiện hữu theo JIS và chuỗi cung ứng có sẵn vật tư JIS giúp hạn chế adaptor, tránh khoan lại lỗ trên bích hiện hữu và giữ tính toàn vẹn cơ khí của cụm kết nối.
• Lỗi thường gặp. Nhầm JIS với BS ở PCD và số lỗ dẫn tới ép lệch tạo ứng suất cục bộ rồi rò khi vận hành, trộn RF với FF giữa các chuẩn cũng khiến gasket không làm việc đúng cơ chế nén. Hãy tìm hiểu kỹ hơn tại Bảng tra thông số mặt bích JIS để biết được hệ thống đang tuân theo tiêu chuẩn nào và đưa ra lựa chọn van cổng mặt bích phù hợp.

2.2. Tiêu chuẩn BS 4504 PN10 PN16 PN25 và khác biệt thực tế với JIS

Hệ BS rất phổ biến ở các hệ thống đường ống inox công nghiệp tại Việt Nam. Van cổng mặt bích BS cũng được ưa chuộng khi chuỗi cung ứng ưu tiên PN16, điểm cộng là gasket theo DIN EN và bu lông đồng bộ có sẵn giúp thi công thuận lợi và kiểm soát chất lượng nhất quán.

• Phạm vi áp và ứng dụng. PN10 – PN16 – PN25 phủ đa số nhu cầu công nghiệp ở dải áp trung bình, khi áp hoặc nhiệt tăng cần kiểm tra đường cong rating theo vật liệu thân và gasket để đảm bảo biên an toàn suốt vòng đời.
• Kích thước đặc trưng. PCD, đường kính lỗ và số lỗ theo tiêu chuẩn BS khác JIS ở nhiều DN, độ dày bích có thể lớn hơn nên chiều dài bu lông cần tính lại dựa trên đo đạc thực tế thay vì suy đoán từ DN.
• Khi nên ưu tiên BS. Dự án theo tiêu chuẩn châu Âu, hệ hiện hữu PN16 và vật tư spiral wound theo DIN EN có sẵn là bối cảnh phù hợp để chọn BS cho tính tương thích cao và tiến độ ổn định.
• Chuyển JIS sang BS cần lưu ý. Lệch PCD và khác độ dày bích là hai vướng mắc chính, giải pháp sạch là adaptor spool hoặc thay đồng bộ cặp bích thay vì khoan lại lỗ gây nứt mép bích và mất an toàn.

2.3. Tiêu chuẩn ASME B16.5 Class 150 300 nên dùng khi nào

ASME ANSI hướng tới điều kiện áp và nhiệt khắt khe hơn như hơi áp cao hơn hoặc dầu nóng, đặc biệt khi DN lớn và có rung động trong vận hành nên việc lựa chọn đúng bề mặt bích và gasket cho Class 150 hoặc 300 quyết định độ kín bền vững.

• Đọc bảng Pressure Temperature. Khả năng chịu áp phụ thuộc vật liệu thân và gasket, ở nhiệt thấp áp cho phép cao hơn nhưng giảm dần khi nhiệt tăng, hãy chọn theo điểm làm việc xấu nhất và cộng biên an toàn hợp lý.
• Bolt pattern và vật tư đi kèm. Số lỗ và đường kính lỗ theo NPS cần đi cùng bu lông, đai ốc và vòng đệm đúng cấp bền để giữ lực siết ổn định theo chu kỳ nhiệt và chênh áp.
• RF và RTJ trong Class 300. RTJ dùng vòng kim loại tạo tiếp xúc đường cho điều kiện áp và nhiệt cao, RF vẫn dùng tốt trong nhiều tình huống nhưng khi rung động và chênh áp lớn thì RTJ mang lại biên kín tốt hơn.

3. Face to face và bố trí không gian lắp đặt

Chiều dài lắp đặt theo face to face quyết định việc van có nằm đúng vị trí, đủ khoảng thao tác và đủ khoảng bảo trì trong suốt vòng đời vận hành, điều này đặc biệt quan trọng với van cổng vì thân van thường dài hơn so với van bi hoặc van bướm cùng cỡ danh nghĩa.

• Kiểm tra face to face trước khi đặt hàng. Đối chiếu số liệu tiêu chuẩn của model dự kiến với kích thước thực tế trên tuyến ống để tránh thiếu hoặc dư chiều dài dẫn tới phải can thiệp ngoài ý muốn.
• Chừa khoảng cho hành trình ty và tay quay hoặc hộp số. Van ty nổi cần không gian theo phương trục lớn hơn, nếu không tính trước sẽ vướng trần, sàn thao tác hoặc thiết bị lân cận.
• Căn thẳng trục ống và đỡ lực đúng vị trí. Lệch tâm và võng ống tạo thêm tải uốn lên mặt bích, lâu ngày làm xì mép và méo mặt bích, cần bổ sung gối đỡ hoặc điều chỉnh vị trí giá đỡ trên tuyến Ống inox công nghiệp để phân phối tải đều.
• Dung sai và shim. Khi phát sinh sai lệch nhỏ có thể dùng shim để hiệu chỉnh nhưng vẫn phải giữ đúng chuẩn lắp, không nới lỏng yêu cầu căn tâm và lực siết bu lông.

4. Quy trình chọn nhanh theo dự án trong 5 bước

Để tránh thử sai tại công trường, áp dụng quy trình chọn tóm lược theo thứ tự từ khảo sát hiện hữu đến xác nhận hồ sơ kiểm định, mỗi bước ghi nhận đủ thông tin tối thiểu để quyết định tiêu chuẩn lắp bích và vật tư đi kèm.

• Bước 1: Xác nhận chuẩn bích đang có. Đo PCD, số lỗ, đường kính lỗ và nhận diện FF, RF hoặc RTJ để kết luận JIS, BS hay ASME ANSI thay vì suy luận từ DN hoặc NPS.
• Bước 2: Chốt điều kiện làm việc. Ghi áp suất, nhiệt độ và môi trường để chọn dải PN hoặc Class cùng loại gasket phù hợp, đặt theo điểm làm việc xấu nhất để có biên an toàn vận hành.
• Bước 3: Chọn bề mặt bích và gasket. FF cho gasket phi kim, RF cho độ kín cao hơn, RTJ cho nhiệt và áp cao, kiểm tra độ nhám và sạch bề mặt trước khi lắp.
• Bước 4: Kiểm tra layout và thao tác. Đối chiếu face to face, khoảng nâng hạ và không gian quay tay, nếu mô men lớn hoặc đóng mở nhiều có thể cân nhắc truyền động hộp số hoặc giải pháp Van điều khiển tự động để ổn định vận hành.
• Bước 5: Hoàn thiện hồ sơ kiểm định và CO CQ. Yêu cầu thử kín vỏ và kín ghế theo quy trình tiêu chuẩn kèm biên bản, kiểm tra dấu khắc, mác vật liệu và bộ bu lông đồng bộ cấp bền.

5. Tham chiếu nhanh theo kịch bản thực tế

Các tình huống dưới đây giúp định hướng tiêu chuẩn lắp bích và vật tư đi kèm một cách nhanh gọn, khi triển khai thực tế vẫn cần đối chiếu thông số nhà sản xuất của model bạn chọn.

• Nước công nghiệp nóng DN50 đến DN300 áp làm việc đến 16 bar. Ưu tiên van cổng mặt bích BS PN16 khi dây chuyền vật tư theo châu Âu hoặc JIS 16K nếu hệ hiện hữu đã đồng bộ JIS, dùng gasket phi kim chất lượng tốt và siết theo thứ tự hình sao.
• Hơi bão hòa 8 đến 12 bar DN50 đến DN150. Cân nhắc BS PN25 với gasket graphite ép hoặc ASME Class 150 bề mặt RF tùy vào thói quen tiêu chuẩn trên tuyến ống hiện có, kiểm soát mô men siết và re torque sau thời gian chạy nóng.
• Dầu nhẹ 80 đến 120 độ C DN50 đến DN300. BS PN16 hoặc ASME Class 150 với gasket spiral wound cho độ kín ổn định khi có rung và chênh áp, chú ý kiểm tra độ đồng tâm trước khi siết.
• Môi trường có ion clorua yêu cầu vật liệu chống ăn mòn tốt. Ưu tiên thân van và phụ kiện bằng 316 hoặc tương đương, chọn gasket phù hợp hóa chất và theo dõi tình trạng bề mặt bích sau thời gian vận hành.
• DN lớn từ DN400 trở lên. Kiểm tra sẵn có bolt circle và chi phí vật tư theo từng hệ tiêu chuẩn, cân nhắc hộp số để giảm mô men thao tác và bố trí gối đỡ bổ sung để tránh võng ống.

6. Câu hỏi thường gặp và trả lời chi tiết

Cùng DN mà vì sao hai mặt bích không khớp lỗ bu lông?
Đáp: DN chỉ là cỡ danh nghĩa, mỗi hệ tiêu chuẩn quy định PCD, đường kính lỗ và số lỗ khác nhau nên phải đo và đối chiếu với bảng tiêu chuẩn thay vì suy đoán theo DN.

PN16 có tương đương Class 150 không?
Đáp: Hai chỉ số mô tả khả năng chịu áp theo triết lý thiết kế khác nhau, ở một số mức nhiệt trung bình giá trị sử dụng có thể gần nhau nhưng khi nhiệt tăng giới hạn chịu áp sẽ khác biệt nên cần tra bảng rating theo vật liệu cụ thể.

Khi nào cần bề mặt RTJ thay vì RF?
Đáp: RTJ dùng cho điều kiện nhiệt và áp cao hoặc khi rung động và chênh áp lớn, vòng kim loại tạo tiếp xúc đường cho ứng suất nén cao và độ kín ổn định hơn so với RF trong cùng điều kiện khắc nghiệt.

Vì sao lắp xong vẫn bị xì mép bích?
Đáp: Nguyên nhân thường gặp là bề mặt bích bẩn hoặc xước, lựa chọn gasket không đúng cơ chế nén, mô men siết không đều hoặc giảm lực sau chu kỳ nhiệt, cần vệ sinh bề mặt, chọn đúng gasket và siết theo thứ tự hình sao rồi kiểm tra lại sau vận hành nóng.

Có nên khoan lại lỗ để lắp chéo chuẩn cho nhanh?
Đáp: Không nên vì sẽ tạo ứng suất cục bộ và nguy cơ nứt mép bích, giải pháp an toàn là adaptor spool hoặc thay đồng bộ cặp bích để giữ độ bền liên kết và độ kín lâu dài.

Bu lông nên chọn cấp bền nào cho dải áp cao?
Đáp: Cần đồng bộ cấp bền giữa bu lông, đai ốc và vòng đệm theo yêu cầu của tiêu chuẩn lắp và mức áp làm việc, lực siết phải đủ để duy trì nén gasket qua các chu kỳ nhiệt mà không vượt quá giới hạn đàn hồi của vật liệu.

Khác biệt lớn nhất giữa ty nổi và ty chìm trong van cổng mặt bích inox là gì?
Đáp: Ty nổi cần thêm không gian theo phương trục khi đóng mở và thuận lợi cho việc quan sát hành trình, ty chìm gọn hơn về không gian nhưng cần lưu ý chống kẹt và bảo trì kín tại khu vực chèn trục.

7. Liên hệ mua hàng và cam kết từ Inox TK

Để triển khai nhanh một cụm van cổng mặt bích inox theo đúng tiêu chuẩn lắp, Inox TK cung cấp giải pháp trọn gói từ tư vấn map chuẩn bích đến vật tư gasket và bu lông đi kèm, mục tiêu là giúp đội dự án lắp vừa ngay và đạt độ kín ngay trong lần test đầu tiên.

• Nguồn gốc và CO CQ rõ ràng. Hàng nhập trực tiếp từ hãng kèm hồ sơ chứng nhận theo từng lô, thông số khắc laser đầy đủ để truy xuất.
• Năng lực kho và độ phủ tiêu chuẩn. Sẵn model cho JIS, BS cùng dải DN rộng, có sẵn vật tư đi kèm để đồng bộ từ đầu đến cuối.
• Uy tín qua đối tác lớn. Kinh nghiệm cung ứng cho các doanh nghiệp đầu ngành là cơ sở bảo đảm chất lượng sản phẩm và tiến độ giao hàng ổn định.
• Tư vấn kỹ thuật và hỗ trợ hiện trường. Kiểm tra PCD, đề xuất gasket và kế hoạch siết bu lông, có thể phối hợp test kín theo quy trình tiêu chuẩn ngay tại kho hoặc tại công trường.

Để nhận khuyến nghị theo bản vẽ bích hiện hữu, bạn chỉ cần gửi DN hoặc NPS, PCD, số lỗ, loại mặt bích cùng thông tin áp suất, nhiệt độ và môi trường, đội ngũ kỹ thuật sẽ đề xuất lựa chọn phù hợp và phương án lắp đặt tối ưu.