Ống thép không gỉ là một thành phần quan trọng trong các hệ thống ống công nghiệp, thương mại và dân dụng đặc biệt là tại các ứng dụng có đặc tính ăn mòn. Ống thép không gỉ là một loại thép hợp kim, chúng có đặc trưng về khả năng chống gỉ, chống ăn mòn rất tốt, độ bền cao, tính linh hoạt cao. Cùng tìm hiểu tổng quan về ống thép không gỉ, các đặc điểm, đặc trưng nổi bật, tầm quan trọng, các loại và tính ứng dụng cơ bản qua bài viết dưới đây.

Giới thiệu ống thép không gỉ

Ống thép không gỉ hay có tên gọi quen thuộc là ống inox, là một loại ống được thiết kế có dạng trụ rỗng, chức năng để vận chuyển các loại lưu chất có thể chảy được – chất lỏng và khí, bùn, bột… Nó cũng có thể được sử dụng cho các ứng dụng kết cấu, xây dựng hoặc các ứng dụng liên quan.

Loại ống này được cấu trúc bằng vật liệu thép không gỉ, là vật liệu hợp kim từ sắt, crom và một số nguyên tố khác như Niken, molypden, mangan… Đặc trưng của vật liệu là khả năng chống ăn mòn, chống gỉ sét, bền bỉ, phù hợp với điều kiện môi trường khắc nghiệt.

Ống inox được sản xuất theo các tiêu chuẩn, đảm bảo chất lượng và độ chính xác, các tiêu chuẩn về thông số kích thước, tiêu chuẩn về vật liệu, tiêu chuẩn trong quy trình sản xuất, kiểm tra và thử nghiệm…

Tầm quan trọng của ống thép không gỉ

Đường ống nói chung và ống thép không gỉ nói riêng có vai trò vô cùng quan trọng trong thiết kế hệ thống ống, được sử dụng để vận chuyển các loại lưu chất có thể chảy được cùng với các thiết bị và van khác là một phần không thể thiếu trong các hệ thống trong công nghiệp cũng như trong dân dụng…

Đường ống inox cung cấp khả năng chống ăn mòn, chống gỉ sét, kháng hóa chất, chịu áp cao, đảm bảo độ bền, sử dụng tốt với các ứng dụng nhiệt cao, áp cao, đặc biệt phù hợp với các ứng dụng liên quan đến công nghiệp hóa chất, dầu, khí đốt.

Chúng cũng được ưa chuộng trong dân dụng với độ an toàn cao, chống gỉ sét, chống ăn mòn, tương thích với nước sạch, thường được sử dụng trong các hệ thống ống nước trong các tòa nhà, chung cư, thương mại…

Các loại ống thép không gỉ phổ biến

Có hàng trăm loại thép không gỉ khác nhau và có thể được phần vào 5 loại chính đó là thép không gỉ Austenitic, thép không gỉ Ferritic, thép không gỉ Duplex, thép không gỉ Martensitic… Trong đó, có 3 mác thép không gỉ được sử dụng nhiều trong sản xuất ổng đó là Austenitic, Ferritic và Duplex.

Ống thép không gỉ Austenitic

Ống thép không gỉ Austenitic được cấu trúc bằng vật liệu thép không gỉ Austenitic với các mác thép phổ biến là 304, 316 và 316L. Mã thép không gỉ Austenitic được sử dụng rộng rãi nhất, nhờ đặc trưng về độ bền rất tốt, chúng chịu áp tốt, chống ăn mòn, chống gỉ sét tuyệt vời, cùng với đó, khả năng hàn của chúng rất tốt. Ống thép không gỉ Austenitic thường được ứng dụng trong các ngành công nghiệp thực phẩm, dược phẩm, hóa chất, ống nước, cấp nước với độ tin cậy cao, an toàn cao, tính tương thích tốt.

Ống thép không gỉ Ferritic

Là ống cấu trúc từ loại vật liệu thép không gỉ Ferritic, mác thép phổ biến là 430, 446… Thép không gỉ Ferritic có tỉ lệ Crom cao hơn, trong khi đó, tỉ lệ carbon thấp hơn, hầu như không chứa bất kì carbon nào. Vì vậy, ống thép không gỉ Ferritic có đặc trưng về khả năng chống ăn mòn, chống nứt do ăn mòn ứng suất, độ dẻo cao, khả năng định hình tốt, hấp thụ nhiệt, giãn nở nhiệt thấp, dẫn nhiệt cao, chống oxy hóa.

Ống thép không gỉ Duplex

Ống được cấu trúc từ vật liệu thép không gỉ Duplex. Thép không gỉ Duplex có thể nói là sự kết hợp hoàn hảo giữa thép không gỉ Austenitic và thép không gỉ Ferritic. Chúng mang những đặc trưng của cả hai loại thép này với 50% đặc trưng Austenitic và 50% Ferritic. Điều này giúp chúng mang những ưu điểm của cả hai loại này và cải thiện tối đa các điểm yếu. Các mã thép không gỉ Duplex phổ biến bao gồm 2205, 2507…

Duplex với sức mạnh được cải thiện, độ bền và độ dẻo dai cao, chống ăn mòn tốt và giá thành rất phải chăng. Các ống thép không gỉ Duplex này thường được lựa chọn cho các ứng dụng ăn mòn, công nghiệp hàng hải, xử lý hóa chất, chất lỏng cũng như một số ngành công nghiệp khác.

Phương pháp sản xuất ống inox

Ống thép không gỉ được sản xuất dựa trên nhiều phương pháp khác nhau. Dựa vào phương pháp sản xuất, ống thép không gỉ có thể được phân thành hai loại chính là ống hàn và ống đúc. Đặc trưng cơ bản của từng loại đó là:

Ống hàn thép không gỉ

Ống hàn thép không gỉ được sản xuất bằng cách cuộn và hàn các tấm thép không gỉ thành hình ống. Tấm thép không gỉ được cán và cuộn bằng các máy chuyên dụng, hỗ trợ bởi các con lăn hoặc thiết bị uốn và tiến hành hàn dọc đường ống.

Đặc trưng của loại ống hàn thép không gỉ này là giá thành của chúng rẻ, tiết kiệm chi phí đầu tư hơn khi ứng dụng. Có thể dễ dàng nhận biết loại ống hàn này dựa vào mối hàn trên ống, các ống hàn thường để lại mối hàn dọc đường ống.

Ống đúc thép không gỉ

Ống đúc thép không gỉ được sản xuất bằng các phôi thép rắn, nung nóng, đùn và đẩy qua khuôn thành hình dạng ống. Vì vậy, đặc trưng của ống đúc thép không gỉ là chúng không có bất kỳ mối hàn nào, liền mạch xuyên suốt từ đầu ống đến cuối ống. Cho nên, khả năng chịu áp chịu nhiệt của loại ống đúc này tốt hơn, cho phép tương thích tuyệt vời với các ngành công nghiệp có tính chất khắc nghiệt như công nghiệp dầu khí, hóa dầu…

Ống đúc thép không gỉ cũng đảm bảo dộ hoàn thiện rất tốt, độ chính xác cao, các thông số về kích thước, độ dày thành đảm bảo, tuân thủ tiêu chuẩn. Tuy nhiên, giá thành của ống đúc thép không gỉ thường cao hơn so với các loại ống hàn.

Tính chất của ống thép không gỉ

Ống thép không gỉ là lựa chọn tối ưu cho nhiều ứng dụng khác nhau nhờ các đặc tính vượt trội, tối ưu của vật liệu cấu trúc. Một số đặc tính chính của thép không gỉ đó là:

Chống ăn mòn: Thép không gỉ với thành phần cấu trúc có tỉ lệ crom cao, nên vật liệu này mang lại khả năng chống ăn mòn, chống oxy hóa rất tốt. Đặc trưng này rất quan trọng đối với các ứng dụng có tính axit, muối, kiềm… Đây cũng là một trong những tính chất khiến vật liệu thép không gỉ rất được ưa chuông.
Khả năng chịu nhiệt độ cao: Ống thép không gỉ cho phép sử dụng với điều kiện nhiệt độ cao rất tốt. Chúng cho phép hoạt động tốt, an toàn, duy trì độ bền và khả năng chống oxy hóa ở điều kiện nhiệt độ lên đến 870 độ C. Khả năng chịu nhiệt của từng mác thép có sự khác biệt nhất định, thép không gỉ Austenitic có khả năng chịu nhiệt tốt hơn chút so với thép không gỉ Ferritic. Việc ống thép không gỉ chịu nhiệt cao tốt, làm cho chúng phù hợp và tương thích với các ứng dụng nhiệt cao như tại hệ thống hơi nước, nồi hơi, bộ trao đổi nhiệt…
Sức mạnh và độ bền: Ngoài đặc trưng về khả năng chống ăn mòn và chịu nhiệt cao, ống thép không gỉ còn cung cấp khả năng chịu áp lực cao rất tốt, chúng cho phép chịu ứng suất cơ học cao, độ bền cao, chắc chắn, bền bỉ. Điều này giúp chúng tương thích với các ứng dụng áp cao, điều kiện khắc nghiệt, nhiều ngành công nghiệp khác nhau.

Ứng dụng của ống inox

Ống inox có tính ứng dụng rất đa dạng, chúng phù hợp với hầu hết mọi ngành công nghiệp. Một số ngành công nghiệp ứng dụng phổ biến đó là:

Ngành công nghiệp dầu khí: Ống thép không gỉ được ứng dụng rất rộng rãi trong ngành công nghiệp dầu khí, nhờ đặc trưng về độ bền cũng như khả năng chống ăn mòn, chống gỉ sét, chịu nhiệt, chịu áp cao của chúng.
Công nghiệp xử lý nước: Ống inox cũng đảm bảo tương thích với các ứng dụng ngành nước như cấp thoát nước, xử lý nước, chúng đảm bảo tương thích, bền bỉ với các loại hóa chất sử dụng trong các quy trình xử lý nước. Chúng cũng đảm bảo an toàn với các loại nước sạch, nước sinh hoạt, không gây ra các phản ứng hóa học độc hại, gây biến chất nước, ảnh hưởng đến sức khỏe.
Công nghiệp thực phẩm, dược phẩm: Ống inox là lựa chọn hàng đầu cho các ngành công nghiệp dược phẩm và chế biến thực phẩm. Loại ống thép không gỉ thường được sử dụng là ống inox vi sinh (inox 316L). Các ống này có độ nhẵn, độ bóng cao, dễ dàng vệ sinh, khử trùng, chống bám bẩn, ngăn ngừa sự phát triển của vi khuẩn… Chúng cũng ngăn chặn tuyệt đối tình trạng ăn mòn, gỉ sét hay các phản ứng liên quan, ảnh hưởng đến chất lượng của vật liệu, thành phẩm.
Ngành công nghiệp hóa chất: Ống thép không gỉ với đặc trưng về khả năng chống ăn mòn, chống gỉ sét, kháng hóa chất, là lựa chọn tuyệt vời cho các ngành công nghiệp hóa chất, phải làm việc với các lưu chất liên quan đến axit, bazo, kiềm, muối…

Tiêu chuẩn và các thông số kỹ thuật ống thép không gỉ

Để đảm bảo khả năng tương thích, độ tin cậy cũng như tính an toàn, ống inox phải được sản xuất tuân thủ theo tiêu chuẩn và thông số kỹ thuật nhất định. Các tiêu chuẩn và thông số kỹ thuật tiêu biểu trong sản xuất ống inox đó là:

Tiêu chuẩn kích thước:

Ống thép không gỉ được sản xuất tuân thủ theo tiêu chuẩn, đảm bảo các thông số kích thước như đường kính ngoài, độ dày thành ống, kích thước ống danh nghĩa đồng bộ và chính xác. Có một số tổ chức quy định và đặt ra tiêu chuẩn về kích thước và dung sai của ống thép không gỉ thông dụng và được áp dụng rộng rãi như ASTM, ASME, ISO, EN và các tiêu chuẩn được tham khảo rộng rãi nhất đó là ASTM A312/A312M, ASME B36.19M.

Tiêu chuẩn vật liệu:

Vật liệu được sản xuất phải đạt chuẩn, đảm bảo các thông số liên quan để đảm bảo chất lượng. Các tiêu chuẩn này quy định tỉ lệ các thành phần hóa học của vật liệu inox. Được quy định trong một số tiêu chuẩn như ISO, ASTM, EN, JIS, GB…

Tiêu chuẩn cụ thể của ngành:

Các ngành đặc trưng, có một số quy định và tiêu chuẩn bắt buộc cần phải tuân theo khi ứng dụng, một số tiêu chuẩn ngành thông dụng đó là:

Tiêu chuẩn API: Tiêu chuẩn API quy định các thiết bị liên quan sử dụng trong ngành công nghiệp dầu khí. Tiêu chuẩn chất lượng ống chống ăn mòn đươc quy định tại API 5LC.
Tiêu chuẩn 3-A: Tiêu chuẩn 3-A quy định các yêu cầu cho các thiết bị liên quan sử dụng trong ngành chế biến thực phẩm và dược phẩm.
Tiêu chuẩn NACE: Tiêu chuẩn NACE quy định các yêu cầu cho các thiết bị liên quan sử dụng trong thăm dò và xử lý dầu.

Kết luận: Ống thép không gỉ đóng vai trò vô cùng quan trọng trong các hệ thống đường ống, đặc biệt là tại các ứng dụng có tính ăn mòn. Chúng có đặc trưng về khả năng chống ăn mòn, chống gỉ sét, chịu nhiệt và chịu áp tốt. Có 3 loại ống thép không gỉ được sử dụng phổ biến nhất là ống austenitic, ferritic và duplex trong đó inox 304, inox 316 và inox 316L được ưa chuộng nhất.

Nhờ các đặc trưng và ưu điểm nổi trội, các ống này được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp, dân dụng liên quan đến hóa chất, dầu khí, nước sạch, nước thải, nước uống, thực phẩm, dược phẩm…

Xem thêm: Tổng quan về ống nhựa

Rate this post