Van bi mặt bích khí nén inox

1. Van bi mặt bích khí nén là gì?

Van bi mặt bích khí nén là loại van bi công nghiệp có phần thân bằng inox thép không gỉ, kết nối vào đường ống qua mặt bích, và được vận hành tự động nhờ bộ truyền động khí nén (pneumatic actuator).

• Cấu tạo chính: Thân van bi mặt bích inox + bi rỗng xoay 90° + gioăng PTFE làm kín + actuator khí nén gắn trên đầu trục.
• Chức năng: Đóng/mở nhanh hoặc điều hướng dòng chảy chỉ bằng tín hiệu khí nén (áp 4–8 bar).
• Ứng dụng chính: Hệ thống nước sạch, nước thải, hóa chất, dầu khí, năng lượng – nơi cần tự động hóa hoặc vận hành liên tục.

👉 So với van bi điện mặt bích inox, loại khí nén có ưu điểm tốc độ đóng/mở nhanh (1–2 giây) và an toàn trong môi trường dễ cháy nổ.

2. Cấu tạo van bi mặt bích khí nén

Để hiểu rõ hiệu quả vận hành và biết cách lựa chọn chính xác, chúng ta cần phân tích cấu tạo chi tiết của van bi mặt bích inox khí nén. Một bộ van hoàn chỉnh bao gồm 6 thành phần chính: thân van, bi van, trục van, gioăng làm kín, mặt bích inox kết nối và bộ điều khiển khí nén.

2.1 Thân van

• Vật liệu chế tạo: inox 304 hoặc inox 316. Inox 304 kinh tế, dùng tốt cho nước sạch, khí nén; inox 316 có molypden, chống ăn mòn ion Cl⁻, thích hợp môi trường hóa chất, nước biển.
• Chức năng: tạo khung bảo vệ toàn bộ chi tiết bên trong, chịu áp lực trực tiếp từ lưu chất.
• Đặc điểm nhận dạng: khối thép không gỉ dày, khoan lỗ bích hai đầu. Có dạng 2PC hoặc 3PC – loại 3PC dễ tháo lắp, bảo dưỡng hơn.

2.2 Bi van

• Đặc điểm: bi rỗng, lỗ khoan xuyên tâm, bề mặt được mài bóng gương để giảm ma sát và tăng độ kín.
• Chức năng: khi xoay 90° sẽ đóng/mở hoàn toàn dòng chảy.
• Loại bi: thường là full bore (đường kính lỗ bằng đường kính ống) để đảm bảo lưu lượng không bị giảm – phù hợp đường ống inox công nghiệp cần hạn chế tổn thất áp.

2.3 Trục van (Stem)

• Vật liệu: inox 304/316, gia công cơ khí chính xác.
• Chức năng: truyền mô-men xoắn từ actuator khí nén xuống bi van.
• Đặc điểm nhận dạng: có rãnh then hoặc vuông trục để gắn tay gạt/actuator. Nếu trục bị mòn hoặc kẹt → toàn bộ van khó vận hành.

2.4 Gioăng làm kín (Seat & Packing)

• Seat: PTFE (Teflon), chịu nhiệt ~200°C, chống hóa chất tốt, đảm bảo kín tuyệt đối giữa bi và thân.
• Packing: gioăng chèn quanh trục, ngăn rò rỉ tại khu vực tiếp giáp thân – trục.
• Vai trò: quyết định độ kín và tuổi thọ van. Nếu seat kém chất lượng, van dễ rò rỉ.

2.5 Mặt bích kết nối

• Tiêu chuẩn phổ biến: JIS (Nhật), BS (Anh), ANSI (Mỹ).
• Chức năng: kết nối van với đường ống bằng bulông, tạo mối ghép chắc chắn.
• Ưu điểm: dễ tháo lắp, chịu được rung động, áp lực cao – lý do van bi mặt bích inox khí nén vượt trội hơn loại ren hoặc hàn.

2.6 Bộ điều khiển khí nén (Actuator)

• Cấu tạo: xi lanh hợp kim nhôm, piston kép, vòng đệm.
• Chức năng: nhận khí nén 4–8 bar, xoay trục van 90°.
• Phân loại:
  • Tác động đơn (spring return): có lò xo, van tự động trở về trạng thái an toàn khi mất khí.
  • Tác động kép (double acting): cần khí cho cả đóng/mở, phù hợp chu kỳ cao.
• Phụ kiện kèm theo: solenoid valve (điện → khí), limit switch (báo trạng thái), FRL (lọc – điều áp khí).

3. Nguyên lý hoạt động của van bi mặt bích khí nén

Nguyên lý vận hành của van bi khí nén mặt bích inox chi tiết như:

4.1 Cấp nguồn khí nén vào actuator

• Bộ điều khiển khí nén (pneumatic actuator) được thiết kế để hoạt động trong dải áp lực tiêu chuẩn 4–8 bar.
• Khi tín hiệu điều khiển được gửi đến van điện từ (solenoid valve), khí nén sẽ được dẫn vào khoang trong của actuator.

4.2 Chuyển đổi áp lực khí thành chuyển động xoay

• Piston kép trong actuator nhận lực ép từ dòng khí nén → di chuyển tuyến tính.
• Chuyển động tịnh tiến của piston được truyền đến bộ truyền động rack & pinion hoặc cơ cấu cam bên trong actuator.
• Nhờ cơ chế này, chuyển động thẳng của piston được biến đổi thành chuyển động quay 90° của trục van (stem).

4.3 Vận hành bi van trong thân van

• Trục van gắn trực tiếp với bi van. Khi trục xoay 90°, bi van cũng xoay tương ứng:
  • Song song dòng chảy (0°): lỗ khoan trên bi trùng với trục ống → dòng chảy qua tự do → van mở hoàn toàn.
  • Vuông góc dòng chảy (90°): lỗ khoan trên bi bịt kín với thân van và seat PTFE → ngăn chặn hoàn toàn lưu chất → van đóng kín.

4.4 Cơ chế tác động đơn (Spring Return)

Ngoài piston, actuator còn có bộ lò xo nén sẵn.

• Khi ngắt nguồn khí, năng lượng đàn hồi của lò xo đẩy piston trở lại vị trí ban đầu → trục xoay về trạng thái mặc định (Fail Close).
• Ưu điểm: đảm bảo an toàn khi mất khí đột ngột, dùng nhiều trong hệ thống PCCC, dầu khí, hóa chất nguy hiểm.

4.5 Cơ chế tác động kép (Double Acting)

• Không sử dụng lò xo hồi vị.
• Để mở van, khí nén được cấp vào khoang A, đẩy piston dịch chuyển → xoay trục 90°.
• Để đóng van, khí nén được cấp vào khoang B, piston dịch chuyển ngược lại → trục xoay về 0°.
• Ưu điểm: mô-men xoắn ổn định cả hai chiều, tuổi thọ lò xo không còn là yếu tố giới hạn, phù hợp hệ thống đóng mở liên tục, chu kỳ cao.

4. Phân loại van bi mặt bích khí nén

Việc phân loại giúp kỹ sư và người vận hành lựa chọn đúng loại van bi mặt bích khí nén cho hệ thống, tránh tình trạng “dùng sai” dẫn đến hỏng hóc hoặc tốn kém chi phí. Thông thường, van được chia theo ba tiêu chí chính: vật liệu thân, số ngã và kiểu bộ truyền động khí nén.

4.1 Phân loại theo vật liệu chế tạo

Môi trường làm việc khác nhau đòi hỏi vật liệu chế tạo khác nhau. Do đó, đây là tiêu chí quan trọng đầu tiên khi chọn van bi mặt bích khí nén.

Van bi inox 304 mặt bích khí nén

• Đặc điểm: Inox 304 có thành phần Crom ~18% và Niken ~8%, cho khả năng chống gỉ tốt trong môi trường nước sạch, khí nén, dầu nhẹ. Xem thêm: Hiện tượng inox 304 bị gỉ?
• Ứng dụng: Thường được lắp trong hệ thống cấp nước, xử lý nước thải thông thường, khí nén công nghiệp.
• Ưu điểm: Giá thành hợp lý, dễ tìm, độ bền cao trong môi trường ít ăn mòn.
• Nhược điểm: Dễ bị pitting (ăn mòn lỗ) nếu tiếp xúc lâu dài với ion Cl⁻ (muối, clo).

Van bi inox 316 mặt bích khí nén

• Đặc điểm: Inox 316  bổ sung ~2% molypden, cho khả năng chống ăn mòn hóa chất mạnh và nước biển vượt trội.
• Ứng dụng: Nhà máy hóa chất, thực phẩm có clo, ngành đóng tàu, hệ thống khử mặn.
• Ưu điểm: Chống ăn mòn ion Cl⁻ tốt, tuổi thọ cao, độ tin cậy vượt trội.
• Nhược điểm: Giá thành cao hơn so với inox 304.

4.2 Phân loại theo số ngã của bi van

Số ngã quyết định cách dòng chảy được điều hướng. Đây là tiêu chí ảnh hưởng trực tiếp đến chức năng của hệ thống.

Van bi 2 ngã mặt bích inox khí nén

• Cấu tạo: Có 2 cửa (in – out).
• Chức năng: Đóng/mở dòng chảy theo một hướng.
• Ứng dụng: Phổ biến nhất, dùng trong đường ống cấp nước, dầu, khí, hệ thống năng lượng.
• Ưu điểm: Cấu tạo đơn giản, giá rẻ, dễ bảo trì.
• Nhược điểm: Không đổi hướng hay trộn dòng được.

Van bi 3 ngã mặt bích inox khí nén

• Cấu tạo: Có 3 cửa kết nối.
• Loại:
  • L-port: cho phép chọn giữa hai nhánh (A–B hoặc A–C).
  • T-port: cho phép trộn 2 dòng vào 1 hoặc phân 1 dòng ra 2.
• Ứng dụng: Dùng trong hệ thống phân phối hoặc trộn hóa chất, hệ thống CIP, đường ống phân nhánh.
• Ưu điểm: Linh hoạt, một van thay cho nhiều van 2 ngã.
• Nhược điểm: Giá cao hơn, cấu tạo phức tạp hơn, cần chọn đúng loại L/T để tránh sai công năng.

4.3 Phân loại theo cơ chế actuator khí nén

Cơ chế củ khí AT quyết định cách van vận hành trong tình huống bình thường và khi xảy ra sự cố.

Van bi mặt bích khí nén tác động đơn (spring return)

• Nguyên lý: Dùng khí để mở hoặc đóng, còn chiều ngược lại nhờ lực lò xo.
• Ưu điểm: Fail-safe, đảm bảo an toàn khi mất khí.
• Nhược điểm: Mô-men xoắn giảm dần theo tuổi thọ lò xo, chi phí thay thế cao.
• Ứng dụng: Hệ thống dầu khí, PCCC, nơi mất khí có thể gây nguy hiểm.

Van bi mặt bích khí nén tác động kép (double acting)

• Nguyên lý: Cả hai trạng thái đóng/mở đều cần cấp khí.
• Ưu điểm: Lực xoắn ổn định, bền hơn, tuổi thọ cao, phù hợp chu kỳ nhiều.
• Nhược điểm: Khi mất khí, van đứng yên tại chỗ, không fail-safe.
• Ứng dụng: Hệ thống công nghiệp cần đóng mở liên tục, ít rủi ro an toàn.

5. Thông số kỹ thuật tiêu chuẩn

Một số thông số cơ bản cần lưu ý khi chọn van bi mặt bích khí nén:

• Kích thước có sẵn: DN15 – DN300.
• Vật liệu: Inox 304/ inox 316
• Áp lực làm việc: PN10 – PN16.
• Tiêu chuẩn bích: JIS, BS, ANSI.
• Nhiệt độ làm việc: –29°C đến +200°C.
• Áp khí điều khiển: 4–8 bar.
• Môi trường làm việc: Nước, hoá chất, khí,…
• Xuất xứ: Trung Quốc

6. Ưu điểm vượt trội van bi mặt bích khí nén

• Tự động hóa hoàn toàn, giảm nhân công.
• Đóng mở nhanh (1–2 giây), hơn hẳn van điện.
• An toàn trong môi trường cháy nổ, vì khí nén không sinh tia lửa.
• Kín khít tuyệt đối nhờ gioăng PTFE.
• Chống ăn mòn tốt với inox 316.
• Dễ tích hợp hệ thống điều khiển trung tâm (SCADA, PLC).
• Độ bền chu kỳ cao: 500.000–1.000.000 lần đóng mở.

7. Ứng dụng thực tế van bi mặt bích khí nén

• Ngành nước & môi trường: Trạm xử lý nước sạch, nước thải.
• Ngành hóa chất: Nhà máy sơn, phân bón, hóa chất vô cơ/hữu cơ.
• Ngành dầu khí: Hệ thống LPG, khí nén, xăng dầu.
• Ngành năng lượng: Nhà máy nhiệt điện, thủy điện, điện tái tạo.
• Ngành đóng tàu, cơ khí nặng: Đường ống nước biển, hệ thống làm mát động cơ.

8. Cách lựa chọn van bi mặt bích khí nén

• Xác định môi trường:
  • Nước sạch, khí nén → inox 304.
  • Hóa chất, nước biển → inox 316.
• Áp lực & tiêu chuẩn bích: mặt bích JIS, mặt bích BS, mặt bích ANSI.
• Số ngã: 2 ngã cho on/off, 3 ngã cho phân nhánh/trộn dòng.
• Kiểu actuator:
  • Tác động đơn (fail-safe).
  • Tác động kép (đóng/mở liên tục).
• Phụ kiện kèm theo: Solenoid, limit switch, FRL.

9. Những lỗi thường gặp trong quá trình sử dụng van bi mặt bích khí nén

Mặc dù bền bỉ, nhưng trong thực tế vận hành van khí nén inox vẫn có thể gặp lỗi. Hiểu rõ dấu hiệu, nguyên nhân và cách xử lý giúp kỹ sư chủ động hơn.

9.1 Van không đóng/mở hết hành trình

• Dấu hiệu: Van chỉ xoay 60–70°, không đạt trạng thái đóng/mở hoàn toàn.
• Nguyên nhân: Actuator chọn sai size (thiếu torque), cặn bám vào bi, khí nén áp thấp.
• Khắc phục: Kiểm tra áp khí, vệ sinh seat PTFE, thay actuator công suất lớn hơn.

9.2 Van đóng/mở chậm bất thường

• Nguyên nhân: Van tiết lưu chỉnh sai, đường ống khí dài gây tụt áp, solenoid bẩn.
• Khắc phục: Điều chỉnh flow control, thay solenoid, rút ngắn tuyến ống khí.

9.3 Rò rỉ tại seat PTFE

• Nguyên nhân: Cặn rắn bám gây xước seat, seat mòn sau thời gian dài.
• Khắc phục: Thay seat PTFE, lắp thêm lọc Y upstream.

9.4 Rò rỉ tại mặt bích

• Nguyên nhân: Xiết bulông không đều, gasket hỏng, lệch đồng tâm.
• Khắc phục: Xiết bulông theo hình sao, thay gasket đúng chuẩn.

9.5 Van bi mặt bích khí nén kẹt do cặn bẩn

• Nguyên nhân: Không có lọc, nước thải nhiều rác.
• Khắc phục: Vệ sinh định kỳ, bổ sung y-strainer.

9.6 Actuator tác động đơn không hồi vị

• Nguyên nhân: Lò xo gãy hoặc mỏi, ma sát tăng.
• Khắc phục: Thay bộ spring kit, vệ sinh actuator.

9.7 Hiện tượng va đập thủy lực (water hammer)

• Nguyên nhân: Đóng quá nhanh trong đường ống dài/áp cao.
• Khắc phục: Điều chỉnh tiết lưu actuator để đóng chậm hơn, lắp thiết bị giảm chấn

10. Liên hệ mua van bi mặt bích khí nén tại ITEKA

Khi bạn cần van bi mặt bích khí nén vận hành ổn định, đúng chuẩn bích, thân inox 304/316, gioăng PTFE, actuator tác động đơn/kép kèm solenoid – limit switch – FRL, hãy liên hệ ITEKA:

• Hàng nhập khẩu chính hãng, CO–CQ đầy đủ, test áp theo thông số dự án.
• Kho sẵn DN15–DN500, PN16–PN40, lắp ráp – cài đặt phụ kiện đồng bộ.
• Kỹ sư tư vấn: tính torque margin, tối ưu thời gian đóng/mở, cấu hình fail-safe.
• Đối tác tiêu biểu: Vinamilk, Sabeco, Habeco, Cozy, IDP, Dược Hoa Linh…
• Dịch vụ sau bán: hỗ trợ lắp đặt, cài đặt actuator, cấp phụ tùng PTFE, bảo trì định kỳ.

Liên hệ ngay ITEKA để được tư vấn và hỗ trợ báo giá nhanh chóng:

THÔNG TIN LIÊN HỆ:

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