Kiến Thức Thi Công Đường Ống Khí Nén

I/ VẬT LIỆU THI CÔNG ĐƯỜNG ỐNG MÁY NÉN KHÍ

Vật liệu nào để thi công đường ống khí nén là giải pháp tối ưu nhất?

• Chất liệu đường ống dẫn đóng vai trò rất quan trọng quyết định độ bền, tính ổn định và chất lượng của khí nén. Tuy nhiên, không phải vật liệu nào cũng phù hợp với mọi hệ thống khí nén của nhà máy, doanh nghiệp.

• Một số vật liệu có thể bị ăn mòn do oxi hóa bởi nước có trong khí nén, dẫn đến những vấn đề như thủng, rò rỉ, tắc nghẽn hệ thống ảnh hưởng đến quá trình dẫn khí cũng như thất thoát khí nén gây hao tốn điện năng.

 

 

Hiện nay trên thị trường có khá nhiều loại đường ống khác nhau nhưng chủ yếu phân ra làm 4 nhóm chính:

• ỐNG NHỰA
• ỐNG THÉP
• ỐNG NHÔM
• ỐNG INOX.

1/ Ống nhựa

• Sử dụng ống dẫn khí bằng nhựa có lợi thế vượt trội là dễ dàng lắp đặt, tiết kiệm chi phí nhân công và thời gian trong quá trình thi công do trọng lượng nhẹ và dễ dàng kết nối các đoạn ống lại với nhau.

• Với vật liệu bằng nhựa thì chỉ có một vài chủng loại ống có thể sử dụng để làm đường ống khí nén như PE, HDPE là hai loại được dùng khá thông dụng vì chúng chịu được nhiệt độ tương đối, và đáp ứng được yêu cầu về áp lực khí nén ở mức thông thường (8-10 bar).

• Nhưng khi chọn phương án đường ống khí nén bằng nhựa thì tuồi thọ hệ thống đường ống không cao do nhựa dễ bị lão hóa theo thời gian dưới tác động của áp lực và nhiệt độ khí nén.

• Ngoài ra tính ổn định và mức độ an toàn của đường ống khí nén bằng nhựa cũng rất hạn chế vì ống nhựa dễ bị biến dạng và vỡ khi có tác động ngoại lực và nhiệt độ cao tác động trực tiếp lên ống.

2/ Ống thép

• Ông thép là loại ống được sử dụng rất phổ biến trong thi công đường ống khí nén cũng như phòng cháy chữa cháy vì đặc tính ổn định, khá bền, chịu được áp suất và nhiệt độ cao.

• Chi phí vật tư và thi công đường ống ở mức tương đối khá phù hợp với thời điểm hiện tại.

• Nhưng khi khi dụng ống thép thì chất lượng khí đầu ra phần nào bị ảnh hưởng do ống bị ăn mòn và rỉ sét trong quá trình sử dụng.

• Ngoài ra việc lắp đặt cũng khá khó khăn và tốn nhiều thời gian do trọng lượng ống tương đối nặng, việc gia công kết nối ống cần nhiều loại máy móc chuyên dụng như máy tiện ren, máy hàn,…

Hiện nay ống thép có 2 loại chính:

• Ống thép đen : loại ống này thường rất dầy có độ bền, độ cứng tương đối cao tuy nhiên rất dễ bị ăn mòn khi khí nén bị nhiễm nước hoặc ở những môi trường có độ axit cao. Trọng lượng ống khá nặng nên chi phí cho việc gia cố và cố định ống rất cao để đảm bảo an toàn. Ống cũng dễ bị rò rỉ khí nén ở những mối nối liên kết

• Ống thép tráng kẽm: Đây là loại ống được sử dụng thông dụng nhất trên thị trường hiện nay, chiếm đến hơn 90% hệ thống đường ống. Các đặc tính cũng tương tự như ống thép đen, tuy nhiên ít bị ăn mòn hơn nhờ lớp kẽm được mạ trên bè mặt ống. Lớp mạ kẽm cũng có thể bong ra theo thời gian nếu chọn loại ống chất lượng thấp.

3/ Ống inox

 

• Đường ông dẫn khí nén bằng inox có khả năng chịu áp suất và nhiệt độ rất tốt vì inox là loại vật liệu có độ cứng cao và ổn định.

• Khả năng chịu ăn mòn của loại ống này cũng rất cao vì gần như không bị oxi hóa ở môi trường nhà máy vậy nên chất lượng khí đầu ra cũng sẽ không bị ảnh hưởng do đường ống không bị rỉ sét.

• Tuy nhiên việc thi công đường ống khí nén bằng inox tiêu tốn chi phi rất lớn vì giá vật liệu ống quá cao, ngoài ra chi phí cho việc thì công và nhân công cũng không hề nhỏ do đặc tính ống nặng và việc gia công kết nối ống cũng gặp nhiều khó khăn

• Vì những đặc tính đã nêu ở trên loại ống này thường chỉ được sử dụng trong một số nghành đặc thù yêu cầu chất lượng khí nén phải sạch tuyệt đối như: Y tế, dược phẩm, thực phẩm, mạch điện tử,…

4/ Ống nhôm

• Thời điểm gần đây, ống nhôm bắt đầu tham gia vào thị trường ống dẫn khí nén, đây là loại vật liệu mới với rất nhiều điểm: không bị han rỉ trong quá trình sử dụng, độ bền lâu dài, chịu được áp lực cao, khả năng mở rộng rất dễ dàng, trong lượng tương đối nhẹ, dễ dàng tháo lắp liên kết bằng các khớp nhựa, không cần phải tiện ren hay hàn ống…

• Nhưng nó chỉ có một vấn đề là chi phí đầu tư ban đầu thường khá cao. Vì vậy chỉ những nhà máy có gói đầu tư lớn ở phần máy nén khí và yêu cầu về chất lượng khí đầu ra cao mới đầu tư loại ống này. Nhưng ống nhôm vẫn được xem là tương lai của công nghệ lắp đặt đường ống dẫn khí.

 Tóm lại khi thi công đường ống khí nén chúng ta cần phải lưu ý những vấn đề như sau:

• Bạn cần xác định loại máy nén khí bạn đang sử dụng. Đó là máy nén khí ngâm dầu hay máy nén khí không dầu.

• Nếu bạn sử dụng máy nén khí không dầu tốt nhất bạn nên chọn những loại đường ống dẫn khí không bị ăn mòn như thép không gỉ hoặc ống dẫn khí bằng nhôm. Nếu bạn sử dụng máy nén khí ngâm dầu, sẽ có một lượng dầu nhất định, dù là rất nhỏ ở trong khí nén của bạn. Dầu này sẽ bảo bệ đường ống của bạn khỏi sự ăn mòn.

• Việc lắp đặt cụm máy nén khí, tốt nhất là nên lựa chọn các ống thép hoặc ống thép bằng nhôm bởi vì như các bạn đã biết, khí nóng khi ra khỏi máy nén rất nóng, nếu không có bộ làm mát thì nó khoảng 80°C còn nếu có bộ làm mát thì nhiệt là 35°C, điều kiện bắt buộc là không được sử dụng ống nhựa trong trường hợp này.

II/ HƯỚNG DẪN TÍNH TOÁN KÍCH THƯỚC ĐƯỜNG ỐNG

Kích thước đường ống là thông số ảnh hưởng trực tiếp đến hai vấn đề cực kỳ quan trọng trong truyền dẫn khí nén đó là: sụt áp và lưu lưỡng dẫn của khí nén.

1/ Vấn đề sụt áp

• Sụt áp là hiện tượng áp lực khí nén tại vị trí sử dụng bị thấp hơn so với vị trí nguồn cấp (phòng máy nén khí trung tâm)

• Mọi sự tắc nghẽn và cản trở trên đường ống đều gây ra hiện tượng giảm áp suất khí nén:

+ Các đoạn ống thẳng vẫn tạo ra sự sụt áp do khí nén bị mất năng lượng trong quá trình di chuyển tạo ra lực ma sát với thành ống, nhưng độ sụt áp ở đây rất thâp không đáng kể.

+ Tại những vị trí gắn các vật tư kết nối như: co cút, tê, van, nối, racco, khớp nối,... tất cả những phụ kiện trên đều góp phần ảnh hưởng đến sự sụt áp.

+ Hệ thống đường ống càng dài, đa nhánh và chứ nhiều phụ kiện kết nối thì độ sụt áp suất càng lớn hay nói cách khác là hao hụt khí nén càng nhiều.

• Độ sụt áp lí tưởng cho một hệ thống đường ống tương đối là 0,3 Bar.

• Để tính toán được độ sụt áp trên hệ thống đường ống máy nén khí chúng ta cần quan tâm đến những thông số sau:

+ Đường kính ống.

+ Chiều dài của ống.

+ Số chi tiết co, tê, khớp nối, van, lọc,...

+ Lưu lượng khí nén thông qua đường ống. 

2/ Tính toán lưu lượng máy nén khí và kích thước hệ thống đường ống

Lưu lượng khí nén đi qua đường ống cũng là một yếu tố quan trọng mà chúng ta cần phải quan tâm.

Lưu lượng khí nén được tạo ra bởi máy nén khí càng lớn thì cần phải chọn ống có lưu lượng dẫn phù hợp đồng nghĩa với việc phải chọn đường ống có kích thước lớn hơn.

Đường kính ống khí nén được tính bằng công thức:

a/ Tổng lưu lượng khí. ( ký hiệu V )

- Cách dễ nhất là xem thông số lưu lượng của máy nén khí trên nameplate máy hoặc catalogue.

- Trong trường hợp trên máy nén khí không đề cập thông tin lưu lượng. Chúng ta có thể kiểm tra lưu lượng thực tế bằng cách đo trực tiếp và tính toán thông qua công thức như sau:

Trong đó:

• Q là lưu lượng khí nén (đơn vị đo Nm³/min)

• P0 là áp suất tuyệt đối của khí quyển, P1 là áp suất ban đầu lúc chạy máy, P2 là áp suất đạt được ( đơn vị đo bar)

• T là thời gian máy chạy từ P1 – P2 (đơn vị đo Min)

• V là thể tích của các thiết bị chứa khí nén bao gồm đường ống cụm máy, bình chứa khí, máy sấy khí, hệ thống tản nhiệt, lọc khí…

Đơn vị đo lưu lượng thương được sử dụng là : m³/min ( mét khối/ phút ), l/s ( lít trên giây ) cfm ( feet khối trên phút )

1m³/min = 16,67l/s

1m³/min = 0,0283cfm

b/ Chiều dài đường ống ( ký hiệu L )

Trong công thức tính toán đường kính ống khí nén chỉ áp dụng với đường ống thẳng.

Tuy nhiên, trên hệ thống đường ống còn có các phụ kiện khác như : co, tê , van,… cũng tác tác động trực tiếp đến dòng chảy của khí nén.

Bảng sau đây thể hiện chiều dài tương ứng của các phụ kiện trong hệ thống khí nén:

Loại phụ kiện		Phi 27	Phi 34	Phi 42	Phi 49	Phi 60	Phi 76	Phi 90
	Van	0,3	0,3	0,5	0,5	0,6	0,6	0,6
	Co	0,4	0,4	0,6	0,6	0,8	0,8	0,8
	Tê	1,5	1,5	2,4	2,4	3	3	3
	Tê giảm	0,3	0,3	0,4	0,4	1	1	1
	Cà rá	0,5	0,5	0,7	0,7	1	1	1

Bảng quy đổi phụ kiện khí nén thành chiều dài ( đơn vị mét )

c/ Đường kính trong danh nghĩa của ống ( ký hiệu d ).

Với thông số đường kính của ống thông thường có 3 đơn vị đo lường thường được sử dụng: DN (A), phi (mm), Inch (").

• DN: là đường kính trong danh nghĩa được sử dụng phổ biến rộng rãi,là tiêu chuẩn chung trên toàn thế giới có thể áp dụng ở bất kỳ quốc gia nào một cách  dễ dàng.
• Phi (Ø): đường kính ngoài danh nghĩa. Là đơn vị đo đường kính ống dễ dàng bắt gặp và rất quen thuộc tại thì trường Việt Nam nó ứng với đơn vị đo là mm. Rất trực quan và dễ dàng với người Việt (Ø21 là đường kính ống là 21mm). Đây là đơn vị để hình dung, nhận diện chứ không thực sự chính xác có rất nhiều tiêu chuẩn sản xuất ống khác nhau khiên cho số Phi sai lệch đôi chút.
• Inch ("): là một đơn vị cũng thường được dùng trong hệ thống đo lường đường kính ống chủ yếu tại thì trường Mỹ và châu Mỹ  (ký hiệu "). Ở Việt Nam chúng ta cũng hay bắt gặp đơn vị đo lường này trên các phụ kiện thi công đường ống như Van, co, tê,...

Nhiều người sẽ hay bị nhầm trong việc quy đổi từ Inch ra DN hoặc Phi và ngược lại. Việc dễ nhầm lẫn này sẽ được khắc phục bằng bảng quy đổi thông số cụ thể như bảng dưới đây:

III/ THI CÔNG ĐƯỜNG ỐNG KHÍ NÉN

Sau khi tìm hiểu và chọn được vật liệu đường ống phù hợp cũng như tính toán được kích thước đường ống hợp lý ,…ta bắt lên phương án thi công hệ thống đường ống khí nén:

Thi công đường ống: thông thường thì sẽ có 3 cách thi công hệ thống đường ống sau đây

1/ Dạng tuyến tính ( dạng xương cá )

• Phù hợp với hệ thống đường ống khí nén với quy mô nhỏ, tổng chiều dài đường ống  thường không nên quá 100 mét.

• Chỉ phù hợp với những nhà máy có thiết bị sử dụng khí nén với áp lực, lưu lượng trung bình và có hệ số sử dụng không đồng bộ ở mức tương đối thấp.

• Nên sắp xếp những thiết bị dùng nhiều hơi ở gần nguồn máy nén khí để đảm bảo cho toàn bộ máy móc hoạt động ổn định.

2/ Dạng mạch vòng tròn ( dạng mạch kín )

• Với dạng đường ống khí nén này áp lực trên toàn hệ thống sẽ được đảm bảo ổn định hơn vì mỗi vị trí sử dụng đều được cấp và bù khí từ cả hai hướng

• Thi công đường ống dạng mạch kín thường tốn kém chi phí nhiều hơn dạng tuyến tính do tiêu tốn nhiều vật tư hơn, yêu cầu kỹ thuật trong thiết kế và thi công cũng cao hơn để đảm bảo không tồn đọng nước ngưng trên hệ thống.

• Tuy nhiên với hệ thống đường ống mạch vòng sẽ giúp cho các cho những nhà máy có diện tích lớn đảm bảo áp lực khí nén ổn định hơn hạn chế được tình trạng sụt áp ở cuối đường ống nhờ vào việc thiết bị sử dụng được hơi từ hai đầu.

• Ngoài ra thi công đường ống mạch vòng đôi khi có thể giảm được đường kính ống phân phối chính giúp tiết kiệm được chi phí thi công đường ống khí nén cho nhà máy.

3/ Kết hợp 2 dạng trên

Đây là kiểu thiết kế đường ống hiệu quả nhất, khi cần bảo trì hay thêm nhánh mới có thể đóng các van cô lập mà không cần ngưng cả hệ thống. Thi công dạng này đòi hỏi độ khó và tính toán kĩ hơn 2 dạng trên, và chi phí cũng cao hơn.

VI/ NHỮNG LƯU Ý QUANG TRỌNG KHI THO CÔNG ĐƯỜNG ỐNG KHÍ NÉN:

• Khi lắp đặt đường ống nằm ngang nên trong quá trình thi công phải có độ dốc 1-2% về 1 hướng nhằm chuyển dòng nước ngưng tụ lại trên đường ống về các điểm thoát nước được thiết kế sẵn.

• Khi hạ đường ống sử dụng phải quay T hướng lên trên rồi dùng 2 co điếu quay ngược xuống lại để đảm bảo nếu có nước tồn đọng trong đường ống nó cũng không đi theo ống vào thiết bị sử dụng gây hư hại máy móc hay sản phẩm.

• Tại những vị trí đường ống bị võng phải có ty treo, cáp treo hoặc ke đỡ ống để hạn chế độ võng giúp dòng chảy của khí nén ổn định hơn và tránh ngưng đọng nước ở những vị trí này

• Đường ống chính phải lớn hơn đường ống nhánh để đảm bảo quy tắc về sụt áp.

V/ DỊCH VỤ THI CÔNG ĐƯỜNG ỐNG KHÍ NÉN CỦA CHÚNG TÔI :

1. Tiếp nhận thông tin yêu cầu về hệ thống đường ống khí nén cho nhà máy của khách hàng

2. Tìm hiểu trao đổi về nhu cầu thực tế của khách hàng cũng như như yêu cầu đặc biệt về khí nén đối với các thiết bị máy móc mang tính chất chuyên dụng đặc biệt.

3. Đánh giá và lên bản vẽ thi công dựa trên bản vẽ bố trí thiết bị máy móc của nhà máy gửi đến khách hàng. Thiết kế có thể điều chỉnh theo những yêu cầu riêng của khách hàng.

4. Khi 2 bên đã thống nhất về phương án sẽ tiến hành bốc tách khối lượng vật tư và lên báo giá chi tiết kèm phương án thi công.

5. Sau khi khách hàng xác nhận đơn hàng chúng tôi sẽ bắt đầu tiến hành thi công hệ thống khi nén, đảm bảo tiến độ yêu cầu khách hàng đã được yêu cầu trước đó và quy định về an toàn cũng như các tiêu chuẩn thi công ở mức cao nhất

6. Khi đã thi công đường ống xong sẽ triển khai công tác test áp lực của hệ thông đường ống và kiểm tra rò rỉ và nghiệm thu sau khi hoàn thành tất cả các hạn mục

7. Sau khi ký biên bản nghiệm thu hệ thống đường ống khách hàng sẽ được bảo hành 1 năm, trong suốt thời gian bảo hành kể cả sau thời gian bảo hành khách hàng đều sẽ được hỗ trợ về kỹ thuật hoàn toàn miễn phí.

Trên đây là một số thông tin về tiêu chuẩn lắp đặt đường ống khí nén.

Hy vọng bài viết hữu ích với các bạn