Lưu ý khi chọn seat PTFE/EPDM/Silicon cho van bi vi sinh

Lưu ý khi chọn seat PTFE/ EPDM/ Silicon cho van bi vi sinh để đảm bảo độ kín phù hợp từng vị trí vận hành. Chọn đúng seat giúp tăng độ bền giảm rò rỉ và hạn chế chi phí bảo trì.

1. Vì sao seat (gioăng làm kín) là yếu tố quyết định chất lượng van bi vi sinh?

Khi nhắc đến van bi vi sinh, phần lớn người dùng thường quan tâm nhiều đến thân van inox 304 hay 316, bề mặt đánh bóng hoặc tiêu chuẩn kết nối clamp. Tuy nhiên trong thực tế vận hành, seat (gioăng làm kín) mới là bộ phận quyết định trực tiếp đến độ kín, độ an toàn vệ sinh và tuổi thọ của van.

Seat là chi tiết nằm tiếp xúc trực tiếp với bi van và lưu chất, có nhiệm vụ tạo độ kín tuyệt đối khi van đóng, đồng thời vẫn cho phép bi van xoay mượt khi đóng mở. Nếu seat không phù hợp, dù thân van inox tốt đến đâu, hệ thống vẫn có thể gặp rò rỉ, nhiễm chéo hoặc hư hỏng sớm.

Xét về mặt kỹ thuật, seat ảnh hưởng đến van bi vi sinh ở bốn khía cạnh quan trọng.

• Thứ nhất, seat quyết định độ kín của van. Trong hệ vi sinh, yêu cầu kín không chỉ là không rò rỉ ra ngoài, mà còn là không cho phép vi lưu chất lọt qua bi khi van đóng. Seat kém đàn hồi hoặc bị biến dạng sẽ khiến van không kín tuyệt đối, gây rò rỉ ngầm rất khó phát hiện trong quá trình vận hành.
• Thứ hai, seat ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng CIP và SIP. Seat là vật liệu chịu tác động trực tiếp của hóa chất tẩy rửa, nước nóng và hơi nước. Nếu chọn sai seat, gioăng có thể bị trương nở, bị cứng, nứt hoặc mất đàn hồi sau một số chu kỳ vệ sinh, từ đó làm giảm khả năng làm kín và tiềm ẩn rủi ro mất vệ sinh hệ thống.
• Thứ ba, seat quyết định tuổi thọ và độ ổn định vận hành của van. Khi seat xuống cấp, van sẽ có xu hướng đóng mở nặng, kẹt bi hoặc phải thay seat sớm, làm tăng chi phí bảo trì. Ngược lại, chọn đúng seat giúp van vận hành ổn định nhiều năm mà không cần can thiệp thường xuyên.
• Thứ tư, seat liên quan trực tiếp đến an toàn vệ sinh toàn hệ thống. Seat bị lão hóa, nứt hoặc biến dạng có thể tạo ra các khe hở vi mô, nơi lưu chất tồn đọng. Đây là nguyên nhân tiềm ẩn gây nhiễm chéo hoặc không đạt yêu cầu vệ sinh khi kiểm tra hệ thống.

Chính vì vậy, việc chọn seat không phải là chọn một chi tiết phụ, mà là một quyết định kỹ thuật ảnh hưởng đến toàn bộ hiệu quả vận hành của van bi vi sinh.

2. Tổng quan các loại seat phổ biến trong van bi vi sinh hiện nay

Trong các hệ thống đường ống inox vi sinh, seat kim loại gần như không được sử dụng do không đáp ứng yêu cầu làm kín mềm và vệ sinh. Thay vào đó, các vật liệu phi kim có độ đàn hồi và khả năng kháng hóa chất tốt được ưu tiên lựa chọn.

Hiện nay, ba loại seat phổ biến nhất trong van bi vi sinh gồm PTFE, EPDM và Silicon. Việc chỉ xoay quanh ba vật liệu này không phải ngẫu nhiên, mà xuất phát từ sự cân bằng giữa độ kín, khả năng vệ sinh và độ bền vật liệu trong môi trường vi sinh.

• PTFE được sử dụng rộng rãi nhờ tính trơ hóa học cao và khả năng chịu nhiệt tốt, phù hợp cho các hệ thống yêu cầu độ ổn định lâu dài và môi trường có hóa chất tẩy rửa mạnh.
• EPDM nổi bật nhờ độ đàn hồi tốt, tạo độ kín cao ngay cả ở áp suất thấp, đồng thời chi phí hợp lý. Đây là lựa chọn phổ biến trong nhiều hệ vi sinh tiêu chuẩn sử dụng nước nóng và hơi.
• Silicon thường được chọn khi cần độ mềm, độ kín cao và khả năng tháo lắp nhanh, đặc biệt trong các vị trí không chịu áp cao hoặc cần vệ sinh thường xuyên.

Mỗi loại seat được thiết kế để đáp ứng một nhóm điều kiện làm việc khác nhau. Không có loại seat nào là tốt nhất cho mọi hệ thống nếu điều kiện vận hành không phù hợp.

Một sai lầm phổ biến là chọn seat theo thói quen, theo cấu hình sẵn có hoặc theo giá thành thấp nhất. Trong thực tế, seat cần được lựa chọn dựa trên điều kiện làm việc cụ thể như nhiệt độ, áp suất, loại lưu chất, chu kỳ CIP SIP và tần suất đóng mở van.

Việc hiểu rõ bản chất của từng loại seat PTFE, EPDM và Silicon sẽ giúp người sử dụng tránh rò rỉ sớm, giảm chi phí bảo trì và đảm bảo hệ thống luôn đạt yêu cầu vệ sinh trong quá trình vận hành lâu dài.

3. Seat PTFE – Khi nào là lựa chọn tối ưu cho van bi vi sinh?

Trong van bi vi sinh, PTFE thường được xem là lựa chọn an toàn nhờ khả năng chịu hóa chất và chịu nhiệt tốt. Vật liệu này có cấu trúc ổn định, ít bị ảnh hưởng bởi dung dịch CIP, hóa chất tẩy rửa và hơi nước nóng, nên phù hợp với các hệ thống yêu cầu vệ sinh nghiêm ngặt và vận hành lâu dài.

Điểm mạnh lớn nhất của seat PTFE nằm ở tính trơ hóa học và khả năng làm việc ổn định ở nhiệt độ cao. Bề mặt PTFE ít bám dính, giúp giảm tồn dư lưu chất trong khoang van và hỗ trợ quá trình vệ sinh hiệu quả. Nếu hệ thống chạy CIP SIP thường xuyên, đây là lợi thế rõ ràng so với các vật liệu đàn hồi.

Tuy nhiên, PTFE là vật liệu có độ đàn hồi thấp. Khả năng làm kín của seat PTFE phụ thuộc nhiều vào độ chính xác gia công của bi và thân van. Trong các hệ áp suất rất thấp hoặc vị trí cần độ kín tức thì, PTFE đôi khi không ôm kín tốt bằng EPDM hay Silicon. Ngoài ra, PTFE cũng không phù hợp với các tuyến có rung động hoặc đóng mở liên tục với tần suất cao.

Xét về ứng dụng thực tế, seat PTFE phù hợp nhất với các hệ thống:

• Nhiệt độ làm việc trung bình đến cao
• Chu kỳ CIP SIP nhiều, sử dụng hóa chất tẩy rửa mạnh
• Tuyến van vận hành ổn định, ít rung
• Ưu tiên độ bền lâu dài và giảm nhu cầu bảo trì

Ngược lại, với các vị trí áp thấp, cần độ kín cao ngay từ đầu hoặc phải tháo lắp thường xuyên, seat PTFE chưa chắc là lựa chọn tối ưu. Trong những trường hợp này, EPDM hoặc Silicon thường cho hiệu quả làm kín thực tế tốt hơn.

4. Seat EPDM – Vì sao được dùng nhiều nhất trong van bi vi sinh tiêu chuẩn?

Nếu quan sát các hệ thống vi sinh đang vận hành ổn định ngoài thực tế, bạn sẽ thấy một điểm chung: rất nhiều van bi đang dùng seat EPDM mà không gặp vấn đề gì trong nhiều năm. Lý do không phải vì EPDM vượt trội hơn PTFE hay Silicon, mà vì đa số hệ vi sinh không cần đến những đặc tính cực đoan.

Trong các hệ này, yêu cầu quan trọng nhất không phải là chịu hóa chất mạnh hay nhiệt độ quá cao, mà là:

• Van phải kín ngay khi đóng
• Đóng mở êm, nhẹ
• Ít phát sinh lỗi trong vận hành hàng ngày

EPDM đáp ứng tốt ba yêu cầu đó.

Trong thực tế, nhiều hệ vi sinh làm việc ở áp suất thấp đến trung bình. Với điều kiện này, seat quá cứng như PTFE đôi khi lại gây khó khăn trong việc đạt độ kín ban đầu, đặc biệt nếu bi hoặc thân van không hoàn toàn đẹp. EPDM, nhờ có độ đàn hồi vừa phải, có thể tự bù các sai lệch nhỏ, giúp van kín dễ hơn mà không cần gia công quá khắt khe.

Một điểm khác khiến EPDM được dùng rộng rãi là tính ổn định trong vận hành hằng ngày. Seat EPDM không quá mềm để nhanh biến dạng như Silicon, nhưng cũng không quá cứng để gây mài mòn hoặc kẹt bi. Điều này đặc biệt quan trọng với các tuyến van đóng mở theo ca, theo mẻ, nơi van không chạy liên tục nhưng cũng không phải van phụ trợ.

Về vệ sinh, EPDM làm việc tốt trong các chu kỳ CIP thông thường. Với nước nóng, hơi nước và dung dịch tẩy rửa ở nồng độ tiêu chuẩn, seat EPDM giữ được độ đàn hồi khá lâu. Nếu hệ thống không chạy SIP nhiệt cao liên tục, EPDM hoàn toàn đáp ứng tốt yêu cầu vệ sinh mà không cần nâng cấp lên PTFE.

Tuy nhiên, cần hiểu rõ giới hạn sử dụng của EPDM. Khi hệ thống bắt đầu dùng hóa chất mạnh hơn, tăng nhiệt độ CIP hoặc kéo dài thời gian SIP, EPDM sẽ xuống cấp nhanh hơn. Lúc này, EPDM không còn là lựa chọn tối ưu mà chỉ nên xem là phương án tạm thời.

Vì vậy, seat EPDM phù hợp nhất cho các hệ thống:

• Vi sinh tiêu chuẩn, điều kiện vận hành ổn định
• Áp suất thấp đến trung bình
• Chu kỳ CIP ở mức thông thường
• Ưu tiên độ kín dễ đạt và vận hành ít rủi ro

Còn với các hệ yêu cầu chịu hóa chất mạnh hoặc CIP SIP nặng, EPDM không phải là seat để chạy đường dài. Khi đó, việc chuyển sang PTFE là lựa chọn hợp lý hơn về tuổi thọ.

5. Seat Silicon – Dùng cho đúng vị trí thì rất hiệu quả, dùng sai là xuống cấp rất nhanh

Seat Silicon không phải là loại seat được dùng đại trà trong van bi vi sinh. Trên thực tế, Silicon thường chỉ phát huy giá trị ở một số vị trí rất cụ thể, nơi mà PTFE và EPDM lại không phải lựa chọn tối ưu.

Điểm khác biệt lớn nhất của seat Silicon nằm ở độ mềm và khả năng biến dạng rất cao. Khi van đóng, seat Silicon có thể ôm sát bi van ngay cả khi lực ép không lớn. Vì vậy trong những hệ thống làm việc ở áp suất thấp hoặc gần như không có áp, seat Silicon vẫn tạo được độ kín tốt, điều mà PTFE thường làm không hiệu quả.

Chính đặc điểm này khiến seat Silicon thường được dùng ở:

• Các tuyến phụ trợ
• Vị trí kiểm tra, xả, lấy mẫu
• Hệ thống cần tháo lắp và vệ sinh thủ công thường xuyên

Ở những vị trí này, yêu cầu lớn nhất không phải là chịu áp hay chịu hóa chất mạnh, mà là đóng kín nhanh, dễ thao tác và dễ thay thế.

Tuy nhiên, nếu nhìn ở góc độ vận hành dài hạn, Silicon lại là loại seat nhạy cảm nhất trong ba vật liệu. Do vật liệu mềm, seat Silicon rất dễ bị biến dạng khi làm việc ở áp suất trung bình đến cao. Khi van đóng mở nhiều lần, bề mặt seat có thể bị mài lệch, mất hình dạng ban đầu và giảm độ kín rõ rệt.

Một điểm cần lưu ý nữa là tuổi thọ Silicon không cao khi chạy liên tục. Trong các hệ thống CIP SIP nặng hoặc dùng hóa chất tẩy rửa mạnh, seat Silicon có xu hướng lão hóa nhanh hơn EPDM và PTFE. Nếu dùng sai môi trường, thời gian thay seat có thể rút ngắn đáng kể.

Vì vậy, seat Silicon không nên được xem là lựa chọn thay thế cho PTFE hay EPDM, mà đúng hơn là giải pháp chuyên biệt cho một số vị trí nhất định. Khi dùng đúng chỗ, Silicon cho độ kín rất tốt và thao tác thuận tiện. Nhưng nếu dùng cho tuyến chính, áp cao hoặc vận hành liên tục, Silicon sẽ nhanh chóng trở thành điểm yếu của van.

6. So sánh seat PTFE – EPDM – Silicon trong van bi vi sinh

Ở các phần trên, từng loại seat PTFE, EPDM và Silicon đã được phân tích riêng theo góc nhìn vận hành thực tế. Tuy nhiên khi đứng trước nhu cầu lựa chọn nhanh cho dự án hoặc thay thế seat cho hệ thống đang vận hành, cách dễ hiểu nhất vẫn là đặt ba vật liệu này lên cùng một mặt bằng so sánh. Bảng dưới đây tập trung vào những tiêu chí quan trọng nhất, giúp người đọc nhìn nhanh sự khác biệt và chọn đúng seat phù hợp với điều kiện làm việc của van bi vi sinh.

Tiêu chí so sánh	Seat PTFE	Seat EPDM	Seat Silicon
Độ đàn hồi	Thấp	Trung bình đến cao	Rất cao
Khả năng làm kín ở áp thấp	Trung bình	Tốt	Rất tốt
Khả năng chịu nhiệt	Cao	Trung bình	Trung bình đến khá
Khả năng chịu hóa chất	Rất tốt	Hạn chế với hóa chất mạnh	Kém hơn PTFE và EPDM
Khả năng CIP SIP	Phù hợp CIP SIP nặng	Phù hợp CIP tiêu chuẩn	Chỉ phù hợp CIP nhẹ
Độ bền cơ học	Cao	Khá	Thấp
Khả năng chịu rung, đóng mở nhiều	Trung bình	Tốt	Kém
Tính ổn định lâu dài	Rất tốt nếu dùng đúng điều kiện	Tốt trong hệ tiêu chuẩn	Kém nếu chạy liên tục
Mức độ bám dính lưu chất	Rất thấp	Thấp	Thấp
Dễ tháo lắp, thay thế	Trung bình	Dễ	Rất dễ
Chi phí	Cao nhất	Trung bình	Thấp đến trung bình
Vị trí sử dụng phù hợp	Tuyến chính, CIP SIP nặng	Hệ vi sinh tiêu chuẩn	Tuyến phụ trợ, lấy mẫu
Không nên dùng khi	Cần độ kín cao ở áp rất thấp	Dùng hóa chất mạnh, SIP nặng	Áp cao, vận hành liên tục

Từ bảng so sánh có thể thấy, không có loại seat nào là tốt nhất cho mọi hệ thống. PTFE phù hợp khi ưu tiên độ bền và khả năng chịu hóa chất, EPDM là lựa chọn cân bằng cho hệ vi sinh tiêu chuẩn, còn Silicon chỉ nên dùng cho các vị trí đặc thù cần độ kín cao ở áp thấp. Việc chọn đúng seat ngay từ đầu giúp van vận hành ổn định hơn, giảm nguy cơ rò rỉ và tiết kiệm đáng kể chi phí bảo trì về lâu dài.

8. Lưu ý kỹ thuật khi thay thế seat cho van bi vi sinh

• Ghi và dán nhãn mã seat, vật liệu, nhà sản xuất, ngày thay để truy vết
• Luôn thay đồng bộ seat + O-ring liên quan để đảm bảo lực ép đều
• Kiểm tra và xử lý vết xước dọc trên bi. Cần đánh bóng lại nếu có vết làm hở mép
• Chỉ dùng mỡ bôi trơn vi sinh đạt FDA cho packing khi nhà sản xuất cho phép
• Test kín áp thấp bằng nước sạch hoặc khí khô sau lắp. Ghi chỉ số rò và mô men vận hành làm đường cơ sở
• Với PTFE, ưu tiên rãnh seat có backup ring để hạn chế creep. Với EPDM, chọn độ cứng Shore A đúng dải của hãng. Với Silicon, thiết lập chu kỳ thay ngắn hơn và kiểm tra đàn hồi định kỳ

9. Cách chọn seat PTFE – EPDM – Silicon theo điều kiện vận hành thực tế

Bước 1: Chốt mức vệ sinh của hệ thống

Đây là yếu tố giúp khoanh vùng seat nhanh nhất. Nếu hệ thống có SIP bằng hơi hoặc CIP nhiệt cao lặp lại thường xuyên, có thể xem là vệ sinh nặng và cần ưu tiên vật liệu ổn định.

• Hệ có SIP bằng hơi hoặc CIP nhiệt cao thường xuyên → PTFE
• Hệ CIP tiêu chuẩn, nước nóng vừa phải, không SIP nặng → EPDM
• Vệ sinh nhẹ, thao tác thủ công nhiều, không chạy SIP nặng → cân nhắc Silicon

Bước 2: Xét hóa chất tẩy rửa đang sử dụng

Không nên chỉ nhìn nhiệt độ. Trong nhiều hệ vi sinh, hóa chất mới là yếu tố làm seat xuống cấp nhanh nhất.

• Hóa chất mạnh hoặc nồng độ cao → PTFE là phương án an toàn
• Hóa chất mức nhẹ, ổn định → EPDM là lựa chọn kinh tế và kín dễ
• Hóa chất không mạnh, thời gian tiếp xúc ngắn → Silicon có thể dùng

Bước 3: Xét áp suất và yêu cầu làm kín

Áp suất thực tế và kiểu làm kín cần đạt sẽ quyết định seat mềm hay cứng.

• Cần kín ngay ở áp rất thấp → ưu tiên EPDM, tuyến phụ có thể dùng Silicon
• Áp trung bình đến cao hoặc có dao động áp → EPDM hoặc PTFE, tránh Silicon

Bước 4: Xét vị trí van và tần suất đóng mở

Không phải van nào cũng làm việc giống nhau. Vị trí lắp đặt và số lần đóng mở ảnh hưởng lớn đến tuổi thọ seat.

• Tuyến chính, chạy ổn định dài hạn → PTFE với vệ sinh nặng hoặc EPDM với hệ tiêu chuẩn
• Tuyến phụ, lấy mẫu, xả, tháo lắp thường xuyên → Silicon nếu áp thấp và vệ sinh nhẹ
• Van đóng mở nhiều → ưu tiên EPDM, PTFE dùng khi hệ ổn định

Chốt nhanh để chọn trong 10 giây

• CIP SIP nặng hoặc hóa chất mạnh → PTFE
• Hệ vi sinh tiêu chuẩn, cần kín dễ, chi phí hợp lý → EPDM
• Tuyến phụ, áp thấp, tháo lắp nhiều, vệ sinh nhẹ → Silicon

10. Tư vấn chọn seat PTFE – EPDM – Silicon đúng kỹ thuật tại iTEKA

Trên thực tế, việc chọn seat PTFE, EPDM hay Silicon cho van bi vi sinh không nên dừng lại ở việc so sánh vật liệu. Mỗi hệ thống có điều kiện vận hành khác nhau về nhiệt độ, hóa chất, áp suất và tần suất đóng mở, vì vậy seat phù hợp cũng cần được lựa chọn dựa trên bối cảnh sử dụng cụ thể.

Tại iTEKA, việc tư vấn seat cho van bi vi sinh luôn bắt đầu từ điều kiện vận hành thực tế của hệ thống, thay vì áp dụng sẵn một cấu hình chung. Từng yếu tố như mức độ CIP SIP, loại hóa chất vệ sinh, vị trí lắp đặt van hay chu kỳ đóng mở đều được xem xét để đưa ra phương án seat phù hợp và ổn định lâu dài.

Bên cạnh tư vấn kỹ thuật, iTEKA cung cấp đa dạng các dòng van bi vi sinh và seat thay thế đúng chuẩn, đảm bảo tính đồng bộ khi lắp đặt và giảm rủi ro phát sinh trong quá trình vận hành. Việc lựa chọn đúng seat ngay từ đầu giúp hệ thống hạn chế rò rỉ, giảm tần suất thay thế và tiết kiệm chi phí bảo trì về lâu dài.

Nếu bạn đang phân vân chưa biết hệ thống của mình nên dùng seat nào, việc trao đổi kỹ thuật trước khi đặt hàng sẽ giúp tránh được nhiều sai lầm phổ biến và đảm bảo van bi vi sinh hoạt động đúng thiết kế.

THÔNG TIN LIÊN HỆ:

• SĐT: 088.666.4291 (Ưu tiên liên hệ qua Zalo)
• SĐT: 088.666.2480 (Ưu tiên liên hệ qua Zalo)

ITEKA đồng hành kỹ thuật tại hiện trường, hỗ trợ test kín, mapping góc vận hành và xây dựng danh mục phụ tùng theo chuẩn GMP.

11. Những câu hỏi thường gặp khi chọn seat cho van bi vi sinh

Seat PTFE có dùng được cho hệ SIP bằng hơi không?
Có. PTFE là vật liệu chịu nhiệt và chịu hóa chất rất tốt, phù hợp với các hệ thống chạy SIP bằng hơi nước hoặc CIP nhiệt cao lặp lại thường xuyên.

EPDM có dùng được cho hệ CIP không?
EPDM dùng tốt cho CIP tiêu chuẩn với nước nóng và hóa chất nhẹ. Tuy nhiên, nếu CIP nhiệt cao kéo dài hoặc dùng hóa chất mạnh, tuổi thọ EPDM sẽ giảm nhanh hơn so với PTFE.

Khi nào nên ưu tiên seat Silicon?
Seat Silicon phù hợp cho các vị trí áp thấp, tuyến phụ, lấy mẫu hoặc nơi cần tháo lắp và vệ sinh thường xuyên. Không nên dùng Silicon cho tuyến chính áp cao hoặc vận hành liên tục.

Có thể thay đổi loại seat trên cùng một thân van không?
Trong nhiều trường hợp có thể thay đổi, nhưng cần đảm bảo seat mới tương thích với cấu tạo bi và thân van. Việc thay đổi vật liệu seat nên được kiểm tra và tư vấn kỹ thuật trước khi thực hiện.

Bao lâu thì nên kiểm tra hoặc thay seat van bi vi sinh?
Không nên chờ đến khi van rò rỉ mới thay seat. Với các hệ yêu cầu vệ sinh cao, seat nên được kiểm tra định kỳ và thay thế chủ động để tránh nguy cơ nhiễm chéo và sự cố ngoài kế hoạch.