Van bi (ball valve) – Cấu tạo, hoạt động, bảo trì

Van bi (Ball valve) được sử dụng để điều chỉnh, đóng mở dòng lưu chất. Là loại van có tuổi thọ và độ bền cao, được sử dụng trong các hệ thống nước, khí, hơi, dầu… Qua bài viết dưới đây chũng ta sẽ tìm hiểu chi tiết về loại van này.

Giới thiệu về van bi (ball valve)

Van bi (ball valve) là một loại một loại thiết bị dùng để điều khiển dòng chảy trên đường ống, trong thân van có 1 viên bi khoét lỗ xuyên tâm nên được gọi là van bi. Van hoạt động với góc 90 độ theo nguyên lý, mở hoàn toàn khi lỗ của bi song song với dòng chảy và đóng hoàn toàn khi lỗ của bi vuông góc với dòng chảy.

Sản phẩm van bi có nhiều loại, nhiều kích thước và vật liệu đa dạng, với những thiết kế khác nhau thì chúng có riêng biệt đặc trưng và thích hợp để ứng dụng với những điều kiện khác nhau. Vì vậy, có thể nói tính ứng dụng của sản phẩm này rất đa dạng.

Lịch sử hình thành và phát triển

Van ra đời ở những năm 1950, ở những năm đầu do chi phí sản xuất của van cao nên chỉ sản xuất các kích thước vừa và nhỏ. Với sự phát triển vượt bậc của khoa học kỹ thuật, sự cải tiến không ngừng của công nghệ sản xuất và cơ cấu sản phẩm, nó đã nhanh chóng phát triển, các van kích thước lớn được sản xuất tăng lên.

Ở Việt Nam van được sử dụng rộng rãi trong lọc dầu, đường ống dài, công nghiệp hóa chất, sản xuất giấy, dược phẩm, thủy lợi, năng lượng điện, quản lý thành phố, thép và các ngành công nghiệp khác…

Một số điểm đặc trưng

• Chống mài mòn tốt: Van được làm bằng hợp kim thép, đồng, nhựa, inox, gang, khi mở hoàn toàn thì phần lõi không tiếp xúc với phần lưu chất nên khả năng chống mài mòn cao hơn van bướm.
• Làm kín tốt: Gioăng làm kín thường là gioăng PTFE, phần kết nối rất nhỏ nên độ kín của van cực cao.
• Đóng mở nhẹ và nhanh: Khác với các dạng khác, van bi có hành trình đóng mở ngắn nên việc đóng mở sẽ nhanh hơn rất nhiều.
• Tuổi thọ cao: Với các ưu điểm vượt trội về độ kín, chống mài mòn, đóng mở nhanh thì van có tuổi thọ cao hơn các dòng van khác có thể lên đên 10 năm.
• Kích thước van đa dạng: Chúng có kích thước đa dạng, từ các đường ống DN8, DN10, DN15, DN20, DN25, DN32, DN40, DN50 đến DN500…
• Khả năng điều tiết tốt: Van bi là sản phẩm nối tiếng về khả năng điều tiết dòng chảy, nó được sử dụng nhiều với mục đích điều tiết dòng chảy. Van có độ kín cao, điều chỉnh góc của viên bi theo từng góc độ nhỏ khác nhau nên việc điều tiết dòng chảy rất tốt.
• Dễ dàng lắp đặt, bảo dưỡng và sửa chữa: Do có cấu tạo đơn giản, kích thước đa dạng nên việc lắp đặt van rất dễ dàng. Đồng thời việc bảo dưỡng, bảo trì và sửa chữa cũng rất đơn giản.

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của van bi

Cấu tạo

Như trong hình chúng ta có thể thấy van bi có cấu tạo gồm 5 phần chính:

• Tay gạt: Dùng để điều khiển vị trí của bi van, đóng/mở và điều tiết dòng chảy.
• Thân van: Chứa các bộ phận khác bên trong. Có thể dạng một mảnh, hai mảnh hoặc ba mảnh. Với các dạng kết nối khác nhau như ren, bích, kẹp, v.v. Được làm từ nhiều loại vật liệu khác nhau như đồng, gang, thép, thép không gỉ, PVC, v.v.…
• Trục van: Làm nhiệm vụ truyền chuyển động từ tay điều khiển đến bi van. Trục được làm từ thép không gỉ hoặc các vật liệu có độ bền cao khác..
• Gioăng làm kín: Giúp đảm bảo độ kín khít giữa các bộ phận của van bi, ngăn rò rỉ lưu chất. Được làm từ cao su, PTFE, EPDM, v.v.
• Bi van: Là bộ phận chính để đóng/mở và điều tiết dòng chảy. Được kết nối với trục van bằng các vòng đệm để đảm bảo độ kín khít. Có dạng hình cầu rỗng, được làm từ các vật liệu như thép không gỉ, đồng, nhựa, v.v..

Nguyên lý hoạt động

Van bi hoạt động dựa trên nguyên lý xoay bi van để đóng/mở và điều tiết dòng chảy.

• Khi van ở vị trí đóng, lỗ khoét trên bi van vuông góc với hướng dòng chảy, ngăn dòng chảy đi qua.
• Khi van được xoay 90 độ, lỗ khoét trên bi van trùng với hướng dòng chảy, cho phép lưu chất đi qua.
• Góc xoay của van bi quyết định mức độ mở của van, từ đó điều tiết lưu lượng dòng chảy.

Ứng dụng thực tế của van bi trong đời sống và công nghiệp

Với ưu điểm là độ bền cao, khả năng đóng kín tuyệt đối và vận hành linh hoạt, van bi được coi là “trợ thủ đắc lực” trong rất nhiều hệ thống lưu chất. Tùy vào vật liệu chế tạo, chúng được ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực sau:

Trong các ngành công nghiệp nặng

Đây là môi trường đòi hỏi thiết bị phải chịu được áp suất và nhiệt độ khắc nghiệt:

• Ngành dầu khí và hóa chất: Van bi (đặc biệt là dòng van bi thép hoặc inox) được dùng để kiểm soát dòng chảy của dầu thô, xăng dầu và các loại hóa chất có tính ăn mòn cao nhờ thiết kế chống rò rỉ an toàn.
• Hệ thống năng lượng và nhiệt điện: Sử dụng trong các đường ống dẫn hơi nóng, nước ngưng tụ nhờ khả năng chịu nhiệt vượt trội.

Trong ngành thực phẩm và dược phẩm

Ở lĩnh vực này, tiêu chuẩn vệ sinh an toàn được đặt lên hàng đầu:

• Sản xuất đồ uống, bia rượu, sữa: Thường sử dụng van bi inox vi sinh 304 hoặc 316. Bề mặt van được đánh bóng nhẵn mịn, giúp ngăn chặn sự tích tụ của vi khuẩn và dễ dàng vệ sinh (CIP).
• Sản xuất dược phẩm: Kiểm soát dòng chảy của các dung dịch thuốc, nước cất với độ chính xác và sạch sẽ tuyệt đối.

Hệ thống xử lý nước và cấp thoát nước

Đây là mảng ứng dụng phổ biến nhất của các dòng van bi gang và van bi nhựa:

• Nhà máy xử lý nước thải: Sử dụng van bi nhựa UPVC để kháng lại các hóa chất xử lý nước.
• Hệ thống cấp nước đô thị, PCCC: Van bi gang kích thước lớn giúp điều tiết dòng nước trong các trục chính của tòa nhà, khu dân cư.

Ứng dụng trong dân dụng và nông nghiệp

• Hệ thống tưới tiêu: Van bi nhựa được dùng phổ biến trong các trang trại, hệ thống tưới nhỏ giọt nhờ giá thành rẻ và dễ lắp đặt.
• Thiết bị gia đình: Bạn dễ dàng bắt gặp van bi đồng ở các vị trí như: van khóa đầu nguồn nước sinh hoạt, vòi nước, hoặc các đường ống dẫn gas dân dụng nhờ tính nhỏ gọn và đóng mở nhanh chỉ bằng một thao tác gạt 90 độ.

Ngành hơi nóng và khí nén

• Nhờ cơ chế đóng mở bằng viên bi có lỗ xuyên tâm, van bi tạo ra độ sụt áp rất thấp, cực kỳ phù hợp cho các hệ thống máy nén khí, bình tích áp hoặc các đường ống dẫn hơi bão hòa trong các xưởng may mặc, giặt là.

Phân loại các dòng van bi thông dụng trên thị trường

Thế giới van bi rất đa dạng, để lựa chọn đúng sản phẩm cho hệ thống, chúng ta cần phân loại chúng dựa trên các tiêu chí kỹ thuật cụ thể. Tại Viva, chúng tôi chia van bi thành 4 nhóm chính sau đây:

Phân loại theo phương thức vận hành

Đây là cách phân loại dựa trên việc làm thế nào để đóng/mở van.

• Van bi tay gạt: Dòng phổ biến nhất cho các đường ống nhỏ (từ DN15 – DN100). Người dùng chỉ cần gạt tay cầm sang trái hoặc phải để đóng mở nhanh. Ưu điểm là giá thành rẻ, dễ sử dụng.
  • Xem chi tiết: Các loại van bi tay gạt giá rẻ
• Van bi tay quay: Thường dùng cho các kích thước lớn (DN150 trở lên). Do áp lực dòng chảy lớn, việc dùng tay gạt rất khó khăn nên cần bộ hộp số (gear) trợ lực và vô lăng để xoay nhẹ nhàng hơn.
• Van bi điều khiển tự động: Thay vì dùng sức người, van được gắn bộ điều khiển điện (Motorized) hoặc bộ điều khiển khí nén (Pneumatic). Dòng này phù hợp cho các hệ thống tự động hóa, nhà máy lớn hoặc các vị trí con người khó tiếp cận.
  • Tìm hiểu thêm: Van bi điều khiển điện hoặc Van bi điều khiển khí nén

Phân loại theo vật liệu chế tạo

Môi trường lưu chất (nước, hóa chất, hơi nóng) sẽ quyết định vật liệu van.

• Van bi Inox (Stainless Steel – 201, 304, 316): “Vua” của các loại van về độ bền. Chịu được ăn mòn, nhiệt độ cao và áp suất lớn. Chuyên dùng cho hóa chất, thực phẩm và công nghiệp nặng.
• Van bi Đồng (Brass Ball Valve): Dễ gia công, giá thành phải chăng. Đây là sự lựa chọn số 1 cho các đường ống nước sạch dân dụng, khí nén thông thường.
• Van bi Nhựa (Plastic – PVC, uPVC, cPVC): Chuyên trị các môi trường hóa chất ăn mòn mạnh (axit, kiềm, muối) mà kim loại không chịu được. Tuy nhiên, khả năng chịu nhiệt và áp suất của van nhựa thấp hơn kim loại.

Phân loại theo kiểu kết nối

• Van bi nối ren (Threaded): Hai đầu van có ren trong, vặn trực tiếp vào ống. Phù hợp cho đường ống nhỏ, áp suất thấp, dễ dàng tháo lắp và bảo trì tại nhà.
• Van bi mặt bích (Flanged): Hai đầu van có vành bích (theo tiêu chuẩn JIS, BS, ANSI…). Dùng cho đường ống công nghiệp lớn, đảm bảo độ kín khít tuyệt đối và chịu rung lắc tốt.
  • Xem thêm: Tiêu chuẩn mặt bích là gì?
• Van bi nối hàn / Rắc co: Dùng cho các hệ thống yêu cầu độ kín khít vĩnh viễn (hàn) hoặc tháo lắp nhanh bằng tay (rắc co nhựa).

Phân loại theo hướng dòng chảy

• Van bi 2 ngã (2-way): Loại tiêu chuẩn với 1 đầu vào và 1 đầu ra, chỉ có nhiệm vụ đóng hoặc mở dòng chảy thẳng.
• Van bi 3 ngã (3-way): Bi van được khoét lỗ hình chữ L hoặc chữ T. Loại này dùng để điều hướng dòng chảy (chia dòng hoặc gộp dòng) thay vì chỉ đóng ngắt đơn thuần.
  • Bài viết chi tiết: [Sự khác nhau giữa van bi 3 ngã chữ T và chữ L]

Lựa chọn sản phẩm van bi thích hợp

Những đặc điểm, những yếu tố cần phải cân nhắc khi thiết kế hệ thống, chọn lựa van bi đó là: Vật liệu cấu tạo, nhiệt độ làm việc, áp suất làm việc, kiểu điều khiển, kiểu kết nối.

Vật liệu cấu tạo: Vật liệu cấu tạo của van bi đó là các loại inox, đồng, nhựa, gang, thép… Sở dĩ van này được chế tạo với các loại vật liệu khác nhau là bởi vì, có thể ứng dụng với những lưu chất khác nhau. Lựa chọn vật liệu cấu tạo chủ yếu dựa vào tính chất của các lưu chất ứng dụng và dựa và nhiều yếu tố khác nữa như điều kiện nhiệt độ và độ ẩm của môi trường xung quanh.

Nhiệt độ làm việc: Các sản phẩm van này có mức nhiệt độ làm việc tối đa khác nhau. Nhiệt độ làm việc sẽ phụ thuộc vào vật liệu cấu tạo và vật liệu gioăng của nó. Mỗi loại vật liệu sẽ làm việc được một một khoảng nhiệt độ nhất định. Việc lựa chọn van có mức nhiệt độ thích hợp giúp đảm bảo hoạt động của van ổn định và kéo dài tuổi thọ cho van.

Áp suất làm việc: Lựa chọn một thiết bị có mức áp suất phù hợp với hệ thống cũng sẽ giúp ổn định hoạt động của van của hệ thống. Nếu lựa chọn các van có áp suất nhỏ hơn so với áp suất thực sẽ khiến van nhanh trờn và nhanh hư hỏng hơn.

Kiểu điều khiển: Tùy thuộc vào nhu cầu của hệ thống để lựa chọn kiểu điều khiển thích hợp. Bên cạnh đó cũng cần xem xét các yếu tố khác như yếu tố tiếp cận, không gian lắp đặt, kích thước của van để chọn kiểu điều khiển. Van bi có các kiểu điều khiển đó là: Tay gạt, tay quay, điều khiện điện, điều khiển khí nén.

Kiểu kết nối: Như đã nhắc đến ở trên, van bi có các kiểu kết nối đó là nối ren, nối bích, nối hàn, dán keo…Tùy thuộc vào kích thước hay loại van bi được thiết kế kiểu kết nối phù hợp.

gdfgfgf

So sánh ưu nhược điểm các loại vật liệu van bi

Việc lựa chọn vật liệu thân van quyết định đến độ bền và giá thành của hệ thống. Dưới đây là bảng so sánh nhanh các chất liệu phổ biến:

Hướng dẫn lắp đặt và bảo dưỡng van bi đúng kỹ thuật

Để van bi hoạt động ổn định, đạt tuổi thọ tối đa và đảm bảo an toàn cho hệ thống, kỹ thuật viên cần tuân thủ quy trình lắp đặt và bảo trì nghiêm ngặt dưới đây:

Quy trình lắp đặt chuẩn

Trước khi lắp đặt, hãy đảm bảo rằng thông số của van (áp suất, nhiệt độ, vật liệu) phù hợp với yêu cầu của hệ thống.

• Làm sạch đường ống: Đây là bước quan trọng nhất. Phải loại bỏ hoàn toàn xỉ hàn, cát bụi hoặc vật cứng bên trong ống. Các tạp chất này nếu kẹt vào bi van sẽ làm trầy xước gioăng làm kín (Seat), gây rò rỉ ngay lập tức.
• Kiểm tra vị trí lắp đặt: Van bi có thể lắp theo chiều ngang hoặc chiều dọc. Tuy nhiên, nên ưu tiên lắp sao cho trục van hướng thẳng đứng để thuận tiện cho việc vận hành và bảo trì sau này.
• Căn chỉnh tâm ống: Đảm bảo hai đầu ống song song và đồng tâm. Việc lắp lệch sẽ tạo áp lực lớn lên thân van, dẫn đến nứt vỡ hoặc kẹt bi.
• Siết lực vừa đủ: * Với van nối ren: Sử dụng băng tan (cao su non) và siết vừa tay để tránh làm biến dạng đầu ren.
  • Với van mặt bích: Siết các bu lông theo hình ngôi sao (đối xứng) để lực ép được phân bổ đều lên vòng đệm (Gasket).

Quy trình bảo dưỡng định kỳ

“Của bền tại người” – một chế độ bảo dưỡng tốt sẽ giúp doanh nghiệp tiết kiệm chi phí thay thế và tránh gián đoạn sản xuất.

• Vệ sinh định kỳ (3-6 tháng/lần): Lau chùi bụi bẩn bám trên trục van và bộ phận điều khiển. Nếu van lắp ngoài trời, nên có che chắn để tránh rỉ sét do tác động của thời tiết.
• Bôi trơn trục van: Sử dụng các loại mỡ chịu nhiệt hoặc dầu bôi trơn chuyên dụng xịt vào phần trục xoay để đảm bảo tay gạt hoặc bộ truyền động hoạt động trơn tru, không bị kẹt cứng.
• Kiểm tra độ kín khít: Quan sát bằng mắt thường xem có hiện tượng rò rỉ lưu chất ở cổ van hay các mối nối không. Nếu thấy rò rỉ ở trục, hãy siết nhẹ đai ốc ép gioăng hoặc thay thế gioăng mới.
• Vận hành thử: Với những van ít khi sử dụng (thường xuyên ở trạng thái đóng hoặc mở), định kỳ nên thực hiện thao tác đóng/mở hoàn toàn 1-2 lần để đảm bảo bi van không bị bó cứng bởi cặn bẩn lâu ngày.

Lưu ý an toàn: Trước khi tháo rời van để bảo trì hoặc sửa chữa, bắt buộc phải xả hết áp suất trong đường ống và đảm bảo nhiệt độ lưu chất đã nguội để tránh gây tai nạn cho kỹ thuật viên.

Các sự cố thường gặp của van bi và cách khắc phục

Trong quá trình vận hành, dù van bi có độ bền cao nhưng vẫn có thể gặp một số sự cố. Dưới đây là cách xử lý nhanh:

• Van bị rò rỉ ở trục van (cổ van):
  • Nguyên nhân: Gioăng làm kín cổ van bị mòn hoặc đai ốc siết chưa chặt.
  • Khắc phục: Siết nhẹ đai ốc ép gioăng. Nếu vẫn rò rỉ, cần tháo tay gạt và thay thế gioăng Teflon (PTFE) mới.
• Tay gạt bị kẹt cứng, khó đóng mở:
  • Nguyên nhân: Do để lâu ngày không vận hành gây rỉ sét hoặc lưu chất đóng cặn bên trong bi.
  • Khắc phục: Sử dụng dầu bôi trơn (RP7) xịt vào trục. Vận hành đóng mở nhẹ nhàng nhiều lần để phá vỡ lớp cặn bẩn.
• Van đóng không kín hoàn toàn (nước vẫn chảy nhỏ giọt):
  • Nguyên nhân: Có vật thể lạ (sỏi, cát, xỉ hàn) kẹt giữa bi và gioăng làm kín, hoặc gioăng đã bị xước.
  • Khắc phục: Cần tháo van ra để vệ sinh lòng van. Nếu gioăng đệm bị rách, cần thay thế seat (đệm) mới.

Mua van bi chính hãng, giá tốt ở đâu uy tín? – Lý do nên chọn Viva

Giữa hàng trăm đơn vị cung cấp van công nghiệp trên thị trường, Viva (vangiare.vn) tự hào là đối tác tin cậy của nhiều nhà thầu và đại lý trên toàn quốc. Không chỉ đơn thuần là bán sản phẩm, chúng tôi mang đến giải pháp tối ưu cho đường ống của bạn với 4 cam kết vàng:

1. Giá gốc từ kho – Không qua trung gian:
   • Chúng tôi nhập khẩu trực tiếp số lượng lớn từ các nhà máy sản xuất uy tín, đảm bảo mức giá cạnh tranh nhất thị trường (Rẻ hơn thị trường 10-15%).
2. Hàng hóa đa dạng – Luôn có sẵn:
   • Kho hàng rộng tại TP.HCM luôn sẵn sàng các loại van bi Inox, Đồng, Gang, Nhựa với đầy đủ kích thước từ DN15 đến DN200. Bạn không phải chờ đợi nhập hàng.
3. Pháp lý minh bạch – Chất lượng đảm bảo:
   • Cung cấp đầy đủ giấy tờ chứng nhận xuất xứ (CO), chứng nhận chất lượng (CQ) cho dự án.
   • Bảo hành chính hãng 12 tháng theo cơ chế 1 đổi 1 nếu có lỗi từ nhà sản xuất.
4. Tư vấn kỹ thuật chuyên sâu:
   • Đội ngũ kỹ sư am hiểu hệ thống sẽ giúp bạn chọn đúng loại van, đúng vật liệu để tiết kiệm chi phí và đảm bảo độ bền tối đa.

📞 Liên hệ ngay để nhận báo giá ưu đãi

Đừng ngần ngại liên hệ với chúng tôi để nhận bảng giá mới nhất kèm chiết khấu hấp dẫn cho đơn hàng dự án:

CÔNG TY CỔ PHẦN KỸ THUẬT VÀ THIẾT BỊ CÔNG NGHIỆP VIVA

• Số 20 Nhà B Tập thể Quân đội C30- Cục vật tư, P. Hạ Đình, Q. Thanh Xuân, TP. Hà Nội, Việt Nam.

• Mã số thuế: 0110017856
• Email: vangiare.vn@gmail.com
• Google Map

• Điện thoại: 0965.925.563
• Website: https://vangiare.vn
• Fanpage: FB.com/congtyviva

Hình ảnh thực tế kho hàng tại Viva:

Các câu hỏi thường gặp về van bi

Nguồn: vangiare.vn