Phụ kiện đường ống là các chi tiết dùng để nối ống với ống, đổi hướng, chia nhánh, đổi cỡ hoặc bịt đầu ống. Các loại phụ kiện đường ống thường gặp là cút (chếch), tê, côn thu, lơ thu, măng sông, rắc co, đầu bịt, đuôi chuột, mặt bích và khớp nối mềm. Bài này nêu chức năng từng loại, các kiểu nối và cách chọn cho đúng. Các loại phụ kiện đường ống phổ biến được chia thành 9 nhóm theo chức năng, kèm phần vật liệu, tiêu chuẩn và lưu ý lắp đặt ngoài hiện trường.
Phụ kiện dùng để làm gì
Van điều khiển dòng chảy, còn phụ kiện tạo nên hình dạng của tuyến ống. Mỗi nhiệm vụ trên tuyến ống có nhóm phụ kiện riêng:
| Nhiệm vụ | Phụ kiện thường dùng |
|---|---|
| Đổi hướng dòng chảy | Cút, chếch |
| Chia hoặc gộp nhánh | Tê đều, tê thu |
| Đổi cỡ ống | Côn thu (hàn), lơ thu (ren) |
| Nối thẳng hai đoạn ống | Măng sông, kép, rắc co, mặt bích |
| Hấp thụ rung, giãn nở | Khớp nối mềm |
| Nối ống cứng với ống mềm | Đuôi chuột |
| Bịt đầu ống | Đầu bịt |
Một tuyến ống công nghiệp thường có vài chục phụ kiện đường ống, mỗi chiếc thêm ít nhất hai mối nối có thể rò rỉ và một điểm gây tổn thất áp suất. Vì vậy chọn đúng phụ kiện ống ngay từ bản vẽ quan trọng hơn việc tiết kiệm vài phần trăm giá.
Các loại phụ kiện đường ống phổ biến
Cút và chếch
Cút và chếch đổi hướng dòng chảy. Theo cách gọi thông dụng, cút đổi hướng 90°, còn chếch đổi hướng 45°. Hai loại này làm bằng inox hoặc thép, nối ren hoặc hàn. Loại hàn có độ dày thành theo SCH của ống (inox thường SCH 10S, 40S; thép thường SCH 40, 80) để đầu hàn khớp với ống. Tham khảo cút thép không gỉ và danh mục cút.
Tê
Tê nối ba nhánh ống với nhau, dùng để chia hoặc gộp dòng chảy. Tê có các kiểu nối (ren, hàn) và cấp độ dày giống như cút, chỉ khác hình dạng. Có hai loại: tê đều có ba đầu cùng cỡ, và tê thu có một đầu nhỏ hơn hai đầu còn lại. Xem thêm các mẫu tê.
Côn thu và lơ thu
Cả hai đều dùng để nối hai ống khác cỡ. Côn thu (reducer) thường nối hàn, hình nón, có loại đồng tâm và lệch tâm; tiêu chuẩn côn thu inox xem trong bài tiêu chuẩn côn thu inox. Lơ thu, còn gọi là cà rá, chỉ có kiểu nối ren, không có kiểu nối bích: một đầu ren ngoài cỡ lớn, một đầu ren trong cỡ nhỏ hơn.
Măng sông
Măng sông (coupling) là đoạn ống ngắn có ren trong ở cả hai đầu, dùng nối hai ống ren ngoài cùng cỡ. Đoạn ống ngắn có ren ngoài ở hai đầu gọi là kép. Măng sông có loại inox, thép và nhựa. Xem thêm các mẫu măng sông.
Rắc co
Rắc co (union) gồm ba phần: hai đầu nối và một đai ốc siết ở giữa, nên tháo lắp được bằng cờ lê mà không phải xoay cả đoạn ống. Rắc co chỉ nối hai ống cùng cỡ. Đây là lựa chọn tiện khi cần tháo thường xuyên, ví dụ ở vị trí lắp bơm hoặc đồng hồ.
Mặt bích
Mặt bích nối ống với van, bơm và thiết bị, đồng thời cho phép tháo lắp khi bảo trì. Mặt bích còn được đúc liền vào thân các loại van nối bích. Khi chọn mặt bích, ngoài vật liệu cần xét tiêu chuẩn (BS, JIS, ANSI/ASME, DIN/EN) và cấp áp PN hoặc Class, vì chúng quyết định bề dày, kích thước và số lỗ bulông. Chi tiết trong bài các loại mặt bích và tiêu chuẩn mặt bích.
Khớp nối mềm
Khớp nối mềm giúp hấp thụ rung do bơm, máy nén tạo ra, bù giãn nở nhiệt và lệch tâm nhỏ, từ đó giảm nguy cơ nứt ống và hỏng thiết bị. Khớp nối mềm có loại nối ren và loại nối bích; loại nối bích vẫn cần mặt bích đối ứng đi kèm. Xem thêm khớp nối mềm. Loại nào hợp với rung, loại nào hợp với giãn nở được giải thích trong bài về khớp nối mềm dùng khi nào.
Đầu bịt
Đầu bịt dùng để bịt kín cuối tuyến ống hoặc chừa sẵn vị trí để mở rộng về sau. Đầu bịt thường làm bằng inox, nhựa hoặc thép mạ kẽm; nên chọn cùng vật liệu và kiểu nối với ống.
Đuôi chuột
Đuôi chuột có một đầu nối ren và một đầu cắm ống mềm, thường siết bằng đai ôm ống. Vật liệu thường là đồng hoặc inox, cỡ từ DN15 đến DN100. Đuôi chuột nhỏ gọn nên lắp được ở nhiều vị trí chật.
Các kiểu nối phụ kiện
| Kiểu nối | Đặc điểm | Thường dùng |
|---|---|---|
| Nối ren | Vặn ren, tháo lắp được, cần chọn đúng loại ren | Ống cỡ nhỏ, áp suất thấp đến trung bình |
| Nối hàn | Liền khối, kín, cố định; xem hàn ống | Đường ống áp cao, nhiệt độ cao, cỡ lớn |
| Nối bích | Siết bulông giữa hai mặt bích, dễ tháo | Cỡ lớn, vị trí lắp van, bơm, thiết bị |
| Nối clamp | Kẹp nhanh bằng vòng kẹp, xem clamp vi sinh | Thực phẩm, đồ uống, dược |
Vật liệu phụ kiện đường ống
Vật liệu phụ kiện đường ống chọn theo lưu chất và nhiệt độ làm việc trước, rồi mới xét giá. Phụ kiện nên cùng nhóm vật liệu với ống để giãn nở nhiệt giống nhau và hàn được theo một quy trình.
| Vật liệu | Mác và tiêu chuẩn thường gặp | Lưu chất, điều kiện dùng | Lưu ý |
|---|---|---|---|
| Thép carbon | ASTM A234 WPB (hàn đối đầu), ASTM A105 (rèn) | Nước, hơi, khí nén, dầu | Dễ gỉ nên cần sơn hoặc mạ; không hợp lưu chất ăn mòn |
| Inox austenit | ASTM A403 WP304, WP316L (hàn đối đầu); ASTM A182 F304, F316L (rèn) | Thực phẩm, dược, nước sạch | 316L chịu clorua tốt hơn 304 |
| Gang dẻo | Phụ kiện nối ren theo ASME B16.3 | Nước, khí, dầu, ống ren cỡ nhỏ | Không hàn được; chỉ nối ren |
| Đồng thau | Phụ kiện ren, rắc co cỡ nhỏ | Nước sinh hoạt, khí nén | Không dùng với amoniac vì dễ nứt do ăn mòn ứng suất |
| Nhựa uPVC, PP-R, HDPE | Cấp áp lực theo PN của nhà sản xuất | Cấp thoát nước, nước nóng lạnh, phân phối nước | Áp suất cho phép giảm khi nhiệt độ tăng |
Chọn vật liệu phụ kiện đường ống theo lưu chất
Thép carbon (A234 WPB) là vật liệu mặc định của phụ kiện đường ống dẫn nước, hơi và khí nén trong nhà máy vì bền cơ học, dễ hàn và giá thấp, nhưng gỉ khi tiếp xúc ẩm kéo dài nên cần sơn phủ. Khi lưu chất ăn mòn hoặc yêu cầu vệ sinh, chuyển sang inox: ống inox đi với phụ kiện ống inox cùng mác, ví dụ ống A312 TP316L đi với phụ kiện A403 WP316L, để mối hàn và vùng ảnh hưởng nhiệt có cùng khả năng chống ăn mòn.
Inox 316 chịu clorua tốt hơn 304 vì chứa khoảng 2–3 % molypden (Mo), nguyên tố giúp màng thụ động Cr₂O₃ bền hơn khi gặp ion Cl⁻ và tăng chỉ số PREN. Chữ L trong 316L chỉ hàm lượng carbon thấp, hạn chế kết tủa cacbua crom ở vùng ảnh hưởng nhiệt sau hàn, nguyên nhân gây ăn mòn tinh giới.
Phụ kiện ống uPVC, PP-R và HDPE đi với ống nhựa: uPVC nối bằng keo dán, PP-R và HDPE nối bằng hàn nhiệt. Nhựa không gỉ nhưng chịu nhiệt kém hơn kim loại, nên khi lưu chất nóng cần tra bảng áp suất theo nhiệt độ của nhà sản xuất, đừng dựa vào cấp PN ghi trên thân.
Ăn mòn điện hóa khi ghép phụ kiện ống khác kim loại
Ăn mòn điện hóa (galvanic corrosion) xảy ra khi hai kim loại khác nhau (ví dụ phụ kiện đường ống bằng đồng nối vào ống thép) nối với nhau về điện và cùng tiếp xúc chất điện ly như nước hoặc hơi ẩm. Kim loại hoạt động hơn (anode) bị ăn mòn nhanh, kim loại quý hơn (cathode) được bảo vệ.
Tốc độ ăn mòn phụ thuộc tỷ lệ diện tích. Anode nhỏ nối với cathode lớn là trường hợp xấu nhất, ví dụ bulông thép carbon trên mặt bích inox: dòng ăn mòn tập trung vào diện tích bulông nhỏ nên bulông mục nhanh. Cách tách hai kim loại:
- Dùng rắc co cách điện (dielectric union) cho nối ren, bộ gioăng, ống lót và vòng đệm cách điện cho nối bích.
- Sơn phủ cả hai kim loại. Sơn riêng anode là sai, vì vết xước trên lớp phủ làm lộ một diện tích anode rất nhỏ và nó bị ăn mòn rất nhanh.
- Ưu tiên cặp kim loại gần nhau trong dãy điện hóa.
Tiêu chuẩn và cấp áp lực phụ kiện đường ống
Tiêu chuẩn của phụ kiện đường ống quy định kích thước, dung sai, vật liệu và cấp áp lực, nên đơn hàng cần ghi đúng tiêu chuẩn, cấp và vật liệu. Mỗi kiểu nối có họ tiêu chuẩn riêng:
| Tiêu chuẩn | Phạm vi | Cấp áp lực, cách ghi |
|---|---|---|
| ASME B16.9 | Phụ kiện đường ống thép hàn đối đầu chế tạo sẵn (cút, tê, côn, nắp), NPS 1/2–48 (DN15–DN1200) | Theo độ dày thành, ghi SCH hoặc độ dày thành khớp với ống |
| ASME B16.11 | Phụ kiện đường ống thép rèn hàn lồng và nối ren, NPS 1/8–4 (DN6–DN100) | Hàn lồng: cấp 3000, 6000, 9000. Nối ren: cấp 2000, 3000, 6000 |
| ASME B16.3 | Phụ kiện đường ống gang dẻo nối ren | Cấp 150 và 300 |
| EN 10253 | Phụ kiện đường ống thép hàn đối đầu theo hệ châu Âu: phần 1 cho thép không hợp kim, phần 2 cho thép không hợp kim và hợp kim ferit, phần 3 và 4 cho inox austenit và duplex | Theo vật liệu và độ dày thành; phần 1 và 3 không có yêu cầu kiểm tra riêng, phần 2 và 4 có |
| JIS B 2311, JIS B 2312 | Phụ kiện đường ống thép hàn đối đầu theo hệ Nhật Bản: B 2311 loại dùng chung, B 2312 loại thép liền | Theo độ dày thành ống; B 2311 hay đi với ống SGP, B 2312 theo SCH |
| Phụ kiện đường ống nhựa | Theo tiêu chuẩn sản phẩm của từng loại nhựa | Cấp PN (ví dụ PN10, PN16) ở nhiệt độ chuẩn |
Phụ kiện đường ống hàn đối đầu theo ASME B16.9 được chế tạo sẵn cho NPS 1/2 đến 48, với độ dày thành lấy theo SCH của ống. Khả năng chịu áp của phụ kiện được tính như ống liền mạch thẳng cùng vật liệu và độ dày thành, nên phụ kiện SCH 40 đi với ống SCH 40 là cặp cùng cấp.
Cấp 3000, 6000 và 9000 của phụ kiện hàn lồng là cấp danh định, tương ứng ống SCH 80, SCH 160 và XXS; phụ kiện ren cấp 2000, 3000, 6000 tương ứng ống SCH 80, SCH 160 và XXS. B16.11 không có bảng áp suất riêng: áp suất cho phép của phụ kiện lấy bằng áp suất của ống liền mạch thẳng cùng vật liệu ở SCH tương ứng, tính theo code đường ống áp dụng. Con số 3000 hay 6000 không phải áp suất làm việc tính bằng psi.
Khi mua phụ kiện ống theo EN hoặc JIS, ghi cả số hiệu tiêu chuẩn, mác vật liệu và độ dày thành để tránh nhận nhầm hàng cùng cỡ DN nhưng khác hệ.
Cách chọn phụ kiện
Chọn phụ kiện đường ống theo thứ tự: lưu chất và nhiệt độ, vật liệu, kiểu nối, cỡ và độ dày, cấp áp, rồi tiêu chuẩn. Mỗi tiêu chí loại bớt một nhóm lựa chọn.
- Vật liệu: chọn tương thích với ống và lưu chất. Khi nối hai kim loại khác nhau, cần lưu ý ăn mòn điện hóa. Xem thêm phụ kiện inox.
- Kiểu nối và loại ren: phải cùng với ống. Ren BSP (góc ren 55°) và NPT (góc ren 60°) không lắp lẫn với nhau.
- Cỡ và độ dày: chọn cùng DN với ống, đổi giữa DN và phi ống theo bài quy đổi từ DN sang phi. Phụ kiện hàn cần độ dày khớp SCH của ống, xem SCH là gì.
- Áp suất và nhiệt độ: áp suất cho phép của phụ kiện ở nhiệt độ làm việc không được thấp hơn áp suất thiết kế của tuyến ống. Cách đọc cấp áp có trong bài PN là gì.
- Tổn thất áp suất: mỗi phụ kiện ống như cút, tê, côn thu làm dòng đổi hướng hoặc đổi tiết diện nên gây tổn thất cục bộ (minor loss). Cút bán kính dài (R = 1,5D) ít tổn thất hơn cút bán kính ngắn (R = 1D). Tuyến dài nhiều phụ kiện cần cộng các tổn thất này vào cột áp của bơm.
- Tiêu chuẩn sản xuất: ghi rõ trong đơn hàng để tránh nhầm khi thay thế.
Phụ kiện nhìn chung có thiết kế đơn giản, ít bộ phận chuyển động nên gần như không phải bảo dưỡng; chỉ cần kiểm tra rò rỉ định kỳ ở các mối ren, bích. Vai trò của phụ kiện trong cả hệ thống xem bài tổng quan về hệ thống đường ống, và cách bố trí chúng khi thiết kế trong bài quy trình thiết kế đường ống.
Lắp đặt phụ kiện đường ống: lưu ý hiện trường
Phụ kiện đường ống đúng loại nhưng lắp sai vẫn rò rỉ hoặc nứt mối nối. Các lưu ý dưới đây xếp theo kiểu nối.
Lắp phụ kiện đường ống nối ren
- Băng tan (PTFE): quấn cùng chiều xoắn của ren ngoài (nhìn vào đầu ren là chiều kim đồng hồ) để khi vặn băng không bị cuốn ngược, và không để băng thò qua mép ren đầu tiên. Băng dày thường quấn 2–3 vòng, băng mỏng quấn nhiều vòng hơn.
- Keo ren: chọn loại hợp với lưu chất và nhiệt độ, bôi lên ren ngoài và chờ đóng rắn theo hướng dẫn của nhà sản xuất trước khi thử áp.
- Lực siết: ren côn (NPT, BSPT) kín nhờ các ren ép vào nhau, nên siết quá tay làm nứt thân phụ kiện, nhất là gang, đồng thau và nhựa. Ren song song (BSPP) không kín bằng ren, cần gioăng hoặc vòng đệm ở mặt tựa.
- Tuyến rung mạnh: không ghép phụ kiện ống ren vào tuyến rung mạnh như đầu đẩy bơm piston hay máy nén. Chân ren tập trung ứng suất nên rung gây mỏi và nứt chân ren; dùng hàn hoặc bích kèm khớp nối mềm để cách rung.
Lắp phụ kiện đường ống hàn
Với phụ kiện đường ống hàn lồng, đặt ống chạm đáy ổ lồng rồi lùi ra khoảng 1,6 mm (1/16 in) trước khi hàn. Khe này cho ống và phụ kiện giãn nở khác nhau khi hàn và khi vận hành. Không chừa khe thì mối hàn góc dễ nứt do ứng suất giãn nở, nhất là ở ống nóng.
Với phụ kiện đường ống hàn đối đầu, vát mép khoảng 37,5° mỗi bên (đầu hàn đối đầu theo ASME B16.25), chừa mặt đáy khoảng 1,6 mm và khe chân theo quy trình hàn (WPS). Hai đầu phải đồng tâm, độ lệch mép nằm trong giới hạn của WPS. Cách kiểm tra mối hàn sau khi hàn có trong bài về hàn ống dẫn ở bảng kiểu nối phía trên.
Gối đỡ, mặt bích và xả rửa
Mặt bích, van và phụ kiện ống nặng cần gối đỡ đặt gần, để trọng lượng không truyền lên mối ren hay cổ phụ kiện. Lắp giá đỡ và đai treo ống sát hai bên van nặng và gần cút đổi hướng, không dùng chính ống làm điểm treo van.
Trước khi lắp van, đồng hồ và thử áp, xả rửa tuyến để loại xỉ hàn, mạt cắt, băng tan vụn và cặn bẩn. Tạp chất làm xước mặt làm kín của van và phụ kiện ống ren. Sau lần tăng áp đầu tiên, kiểm tra rò rỉ ở mọi mối ren và mối bích trên tuyến phụ kiện đường ống.
Bảng giá phụ kiện
Giá phụ kiện thay đổi theo vật liệu, cỡ và tiêu chuẩn nên Viva cập nhật riêng từng nhóm:
Các bài khác về đường ống nằm trong tài liệu đường ống và phụ kiện. Bạn gửi vật liệu, cỡ, kiểu nối và áp suất làm việc để Viva báo đúng loại phụ kiện. Viva đặt tại Số 20, Ngõ 102 Hoàng Đạo Thành, P. Khương Đình, TP. Hà Nội; giao miễn phí nội thành Hà Nội, giá niêm yết chưa VAT.
Địa chỉ: Số 20 ngõ 102 Hoàng Đạo Thành, P. Khương Đình, TP. Hà Nội
Phụ trách kinh doanh: Miss Hoa
Câu hỏi thường gặp về phụ kiện đường ống
Phụ kiện đường ống là gì?
Là các chi tiết nối ống với ống, đổi hướng, chia nhánh, đổi cỡ hoặc bịt đầu ống, như cút, tê, côn thu, măng sông, rắc co, đầu bịt và mặt bích. Chúng cùng với ống và van tạo nên hệ thống đường ống.
Cút và chếch khác nhau thế nào?
Theo cách gọi thông dụng, cút đổi hướng dòng chảy 90° còn chếch đổi hướng 45°. Cả hai đều có loại nối ren và nối hàn, bằng inox hoặc thép.
Măng sông, kép và rắc co khác nhau ra sao?
Măng sông có ren trong ở hai đầu, nối hai ống ren ngoài. Kép có ren ngoài ở hai đầu. Rắc co gồm ba phần, tháo được bằng cờ lê mà không phải xoay ống, nên tiện khi cần tháo lắp thường xuyên.
Côn thu và lơ thu khác nhau thế nào?
Cả hai đều đổi cỡ ống. Côn thu thường nối hàn, hình nón, có loại đồng tâm và lệch tâm. Lơ thu (cà rá) chỉ nối ren, một đầu ren ngoài cỡ lớn và một đầu ren trong cỡ nhỏ.
Phụ kiện hàn chọn độ dày theo tiêu chuẩn nào?
Phụ kiện hàn có độ dày thành theo SCH của ống cần nối, ví dụ SCH 10 hoặc SCH 40, để mép hai bên khớp nhau khi hàn. Cần ghi rõ cỡ DN và SCH khi đặt hàng.
