Gioăng van bướm là gì? Vai trò, phân loại phổ biến và hướng dẫn lựa chọn

Gioăng van bướm (hay còn gọi là Seat/Liner) chính là bộ phận cốt lõi, quyết định khả năng làm kín và tuổi thọ của một chiếc van bướm. Một chiếc van có thân gang chắc chắn, đĩa van inox sáng bóng đến đâu, nhưng nếu gioăng bị hỏng thì toàn bộ van cũng trở nên vô dụng. Đáng tiếc, việc lựa chọn sai vật liệu gioăng lại là nguyên nhân hàng đầu gây ra các sự cố rò rỉ, kẹt van và hỏng hóc hệ thống.

Bài viết này Van công nghiệp HP sẽ, giúp bạn phân loại, hiểu rõ đặc tính của từng loại vật liệu và đưa ra lựa chọn gioăng van bướm chính xác nhất cho ứng dụng của mình.

Gioăng van bướm là gì? Vai trò

Gioăng van bướm (Butterfly Valve Seat) là một vòng đệm bằng vật liệu đàn hồi (như cao su) hoặc vật liệu cứng (như Teflon), được lót bên trong thân van.

Vai trò cốt lõi của nó là cực kỳ quan trọng:

• Tạo độ kín tuyệt đối: Đây là chức năng chính. Khi van đóng, mép của đĩa van sẽ ép chặt vào bề mặt mềm của gioăng, tạo ra một vòng bịt kín 360 độ, ngăn chặn hoàn toàn dòng chảy rò rỉ qua.
• Bảo vệ thân van: Đối với các van có thân bằng gang, gioăng hoạt động như một lớp lót, ngăn không cho lưu chất (đặc biệt là hóa chất) tiếp xúc trực tiếp và ăn mòn thân van.
• Là bộ phận chịu mài mòn chính: Trong quá trình đóng/mở, đĩa van liên tục cọ xát vào gioăng. Do đó, gioăng là bộ phận chịu mài mòn nhiều nhất và thường là chi tiết hỏng đầu tiên, quyết định đến tuổi thọ của cả chiếc van.

Các loại vật liệu làm gioăng van bướm phổ biến nhất

Mỗi loại vật liệu gioăng được sinh ra để làm việc trong những môi trường khác nhau. Việc hiểu rõ đặc tính của chúng là chìa khóa để lựa chọn đúng.

Gioăng EPDM (Ethylene Propylene Diene Monomer)

• Đặc tính: Đây là loại phổ biến và thông dụng nhất trong ngành van. Nó có khả năng chống chịu rất tốt với nước (nước sạch, nước thải), axit loãng, kiềm, và có độ bền cao trước tác động của thời tiết và ozone.
• Điểm yếu lớn nhất: Không chịu được dầu, mỡ, xăng và các dung môi gốc hydrocacbon.
• Ứng dụng tiêu biểu: Hệ thống cấp thoát nước, PCCC, HVAC, xử lý nước thải.

Gioăng NBR (Nitrile Butadiene Rubber)

• Đặc tính: Đây là loại gioăng van bướm chuyên dụng cho các môi trường chứa dầu. Nó kháng dầu, mỡ, xăng và các sản phẩm từ dầu mỏ rất tốt, không bị trương nở hay phân hủy.
• Điểm yếu: Khả năng chịu hóa chất và chịu thời tiết, nhiệt độ của nó kém hơn EPDM.
• Ứng dụng tiêu biểu: Các đường ống dẫn xăng dầu, hệ thống thủy lực, đường ống khí nén có lẫn dầu.

Gioăng PTFE (Teflon)

• Đặc tính: Là vật liệu cao cấp với khả năng kháng hóa chất gần như tuyệt đối, chịu được nhiệt độ cao và có bề mặt rất trơn trượt giúp giảm ma sát khi vận hành.
• Điểm yếu: Độ đàn hồi kém hơn cao su và giá thành cao. Vì vậy, nó thường được thiết kế dưới dạng một lớp lót mỏng, được gia cố bằng một lớp cao su đàn hồi bên dưới.
• Ứng dụng tiêu biểu: Bắt buộc cho ngành hóa chất, thực phẩm, dược phẩm và các ứng dụng có nhiệt độ cao.

Gioăng VITON (FKM)

• Đặc tính: Là một loại gioăng siêu cao cấp, kết hợp được nhiều ưu điểm. Nó vừa chịu được nhiệt độ rất cao, vừa kháng được rất nhiều loại hóa chất mạnh, axit và cả dầu mỏ.
• Điểm yếu: Giá thành rất cao, thường chỉ được sử dụng trong các ứng dụng đặc biệt khắc nghiệt.
• Ứng dụng tiêu biểu: Các ngành công nghiệp nặng, hóa chất nồng độ cao, các ứng dụng nhiệt độ cao.

Hướng dẫn lựa chọn gioăng van bướm đúng cách

Việc lựa chọn gioăng van bướm không phải là một quyết định cảm tính mà là một quá trình đánh giá kỹ thuật. Để tránh những sai lầm tốn kém như kẹt van hay rò rỉ hệ thống, quy trình 3 bước đơn giản dưới đây sẽ dẫn bạn đến lựa chọn chính xác nhất.

Bước 1: Xác định lưu chất

Đây là yếu tố không thể thỏa hiệp. Vật liệu gioăng phải hoàn toàn tương thích về mặt hóa học với lưu chất mà nó tiếp xúc.

• Đối với môi trường nước: Bao gồm nước sạch, nước thải đã qua xử lý, nước làm mát, hệ thống PCCC, HVAC… EPDM là lựa chọn tiêu chuẩn và tối ưu nhất. Nó có độ bền cao trong môi trường nước và giá thành hợp lý.
• Đối với môi trường chứa dầu: Bao gồm xăng, dầu diesel, dầu thủy lực, dầu khoáng, mỡ và các sản phẩm gốc dầu mỏ khác. NBR là vật liệu chuyên dụng và bắt buộc cho các ứng dụng này, vì nó sẽ không bị trương nở hay phân hủy khi tiếp xúc với dầu.
• Đối với hóa chất ăn mòn hoặc yêu cầu vệ sinh cao: Bao gồm các loại axit, bazơ, dung môi, và các dây chuyền sản xuất thực phẩm, dược phẩm. PTFE (Teflon) là lựa chọn bắt buộc. Nhờ tính trơ về mặt hóa học, nó có thể chống chịu được hầu hết các loại hóa chất và đảm bảo tiêu chuẩn an toàn vệ sinh.
• Đối với hóa chất khắc nghiệt và nhiệt độ cao: Trong những ứng dụng khó khăn nhất, nơi có sự kết hợp của hóa chất nồng độ cao và nhiệt độ lớn, VITON (FKM) là giải pháp cao cấp nhất, mang lại độ bền và sự an toàn vượt trội.

Bước 2: Xác định nhiệt độ làm việc

Nhiệt độ có ảnh hưởng trực tiếp đến tính chất vật lý của vật liệu gioăng, có thể làm nó cứng lại, mất tính đàn hồi hoặc thậm chí bị cháy.

• Dải nhiệt độ thông thường (dưới 80°C – 100°C): Cả EPDM và NBR đều hoạt động rất tốt trong dải nhiệt độ này. Đây là ngưỡng nhiệt độ của hầu hết các hệ thống cấp nước, PCCC, và HVAC thông thường.
• Dải nhiệt độ cao (lên đến 180°C – 200°C): Khi hệ thống của bạn vận hành ở nhiệt độ cao, ví dụ như đường ống hơi nóng hoặc dầu tải nhiệt, bạn bắt buộc phải lựa chọn các vật liệu chịu nhiệt cao cấp như PTFE (Teflon) hoặc VITON.

Lưu ý quan trọng: Luôn kiểm tra nhiệt độ làm việc tối đa của hệ thống và chọn gioăng có giới hạn chịu nhiệt cao hơn một chút để có biên độ an toàn.

Bước 3: Xem xét áp suất làm việc

Đối với hầu hết các ứng dụng phổ thông, yếu tố áp suất thường không phải là vấn đề lớn vì đa số các loại gioăng tiêu chuẩn đều có thể đáp ứng tốt các định mức áp suất phổ biến như PN10 (10 bar) và PN16 (16 bar).

Tuy nhiên, áp suất trở thành một yếu tố quan trọng cần cân nhắc trong các trường hợp sau:

• Hệ thống có áp suất cao (ví dụ trên 16 bar): Bạn cần cân nhắc các dòng van có thiết kế gioăng được gia cố đặc biệt để chống lại sự biến dạng.
• Hệ thống có hiện tượng sốc áp, búa nước thường xuyên: Các cú sốc áp đột ngột có thể làm hỏng gioăng. Trong trường hợp này, việc lựa chọn các dòng van hiệu suất cao hơn như van bướm lệch tâm có thể là một giải pháp bền vững hơn.

Hậu quả của việc lựa chọn sai vật liệu gioăng van bướm:

• Dùng gioăng EPDM cho đường ống dầu: Gioăng sẽ bị trương nở (phồng lên), làm kẹt cứng đĩa van, khiến van không thể đóng/mở được và gây rò rỉ.
• Dùng gioăng NBR/EPDM cho hóa chất mạnh: Gioăng sẽ bị ăn mòn, phân hủy, dẫn đến rò rỉ nghiêm trọng và gây nguy hiểm.
• Dùng gioăng cao su cho nhiệt độ quá cao: Gioăng sẽ bị cháy, cứng lại, mất hoàn toàn tính đàn hồi và không còn khả năng làm kín.

Qua bài viết, có thể thấy rằng gioăng van bướm tuy là một chi tiết nhỏ nhưng lại đóng vai trò quyết định đến toàn bộ hiệu suất, độ bền và sự an toàn của van. Việc lựa chọn sai vật liệu gioăng, dù là EPDM, NBR hay Teflon, đều có thể dẫn đến những sự cố tốn kém và gây gián đoạn hoạt động của cả hệ thống. Chính vì vậy, hãy luôn xem xét kỹ lưỡng các yếu tố về lưu chất và nhiệt độ trước khi đưa ra quyết định.

Việc hiểu rõ về từng loại gioăng không chỉ giúp bạn lựa chọn đúng sản phẩm ngay từ đầu mà còn giúp bạn chẩn đoán được nguyên nhân khi van gặp sự cố.