Van cổng thép đúc WCB DN80 là lựa chọn tiêu chuẩn cho vị trí cách ly on/off trong các tuyến hơi nước, dầu truyền nhiệt, hydrocacbon, PCCC và nước nóng công nghiệp. Dựa trên MASTER_DATA của TOAN VAN, bài viết này trình bày đầy đủ: cấu tạo & nguyên lý, thông số tiêu chuẩn (API 600, API 598, ASME B16.10, ASME B16.5, ASME B16.34), ưu/nhược điểm, bảng so sánh các biến thể (WCB/SCPH2/LCB; PN16/10K/Class 150; OS&Y/NRS; 13Cr/Stellite; PTFE/EPDM), ứng dụng, case study Việt Nam, checklist mua & lắp đặt TOAN VAN, FAQs, cùng khuyến nghị chuyên gia để tối ưu TCO.
1) Giải thích nhanh các thuật ngữ lõi
-
DN (Nominal Diameter): đường kính danh nghĩa; DN80 ≈ 3″; tương đương ký hiệu D80 hoặc 80A (hệ JIS).
-
PN (Nominal Pressure): áp danh nghĩa theo EN/DIN; PN16 phổ biến cho hệ nước/nhiệt trung bình.
-
JIS 10K: cấp mặt bích theo tiêu chuẩn Nhật; không hoán đổi trực tiếp với PN16.
-
ASME Class 150: cấp áp theo hệ Mỹ; áp cho phép giảm khi nhiệt độ tăng (tham chiếu ASME B16.34).
-
WCB (ASTM A216 Gr. WCB): thép carbon đúc cho thân/nắp; dải nhiệt ~ –29°C → 425°C.
-
LCB (ASTM A352 Gr. LCB): thép carbon đúc nhiệt độ thấp (low-temp).
-
SCPH2 (JIS): vật liệu tương đương WCB theo hệ Nhật.
-
OS&Y (Outside Screw & Yoke): ty nổi, bảo vệ ren khỏi lưu chất, chỉ báo trạng thái rõ; là cấu hình mặc định theo API 600.
-
Flexible wedge: đĩa nêm có rãnh đàn hồi, giảm kẹt do giãn nở nhiệt, cải thiện kín kim loại–kim loại.
-
Trim 13Cr (API Trim 8): bề mặt kín/ty bằng thép 13%Cr; có thể hardfacing Stellite cho duty xói mòn/nhiệt cao.
Kinh nghiệm từ chuyên gia TOAN VAN: Với DN80 cho hơi/nhiệt, cấu hình OS&Y + flexible wedge + Trim 13Cr + gioăng spiral wound graphite đem lại độ kín ổn định và vòng đời dài trong điều kiện nhiệt biến thiên.
2) Cấu tạo & nguyên lý vận hành
2.1 Cấu tạo chính (theo MASTER_DATA)
-
Thân (body) / nắp (bonnet): ASTM A216 WCB, bolted bonnet.
-
Gioăng nắp (body gasket): spiral wound + graphite cho nhiệt cao; có thể PTFE/Klingerite ở nhiệt trung bình.
-
Ty (stem): ưu tiên OS&Y; NRS dùng khi hạn chế chiều cao trần hoặc lắp ngầm.
-
Đĩa (wedge): solid wedge (phổ biến) / flexible wedge (giảm kẹt, cải thiện kín).
-
Seat rings: hàn vào thân; mặt kín 13Cr, tùy chọn Stellite tăng chống xói mòn.
-
Vận hành: tay quay; có thể retrofit actuator điện 24V/220V/380V hoặc khí nén cho tự động hóa.
2.2 Nguyên lý
Van cổng DN80 là van tuyến tính đa vòng. Khi mở hoàn toàn, đĩa rút khỏi lối dòng tạo đường đi thẳng, ΔP rất thấp. Do đó, van cổng phù hợp làm van cách ly chính.
Không dùng điều tiết (throttling): mở một phần tạo vận tốc cục bộ cao → wire drawing xói mòn mặt kín → mất kín nhanh.
3) Thông số kỹ thuật chi tiết – DN80
-
Kích cỡ danh nghĩa: DN80 (3″, D80, 80A)
-
Chuẩn áp & mặt bích khả dụng:
-
PN16 (EN/DIN) – mặt bích PN.
-
JIS 10K (Nhật) – mặt bích 10K.
-
ASME Class 150 (Mỹ) – mặt bích ASME B16.5 kiểu RF.
(Chú ý: không lắp chéo PN16 ↔ JIS 10K ↔ Class 150 nếu hệ ống không đồng bộ chuẩn.)
-
-
Face-to-Face: ASME B16.10 (series gate valve).
-
P–T rating (tham chiếu WCB, ASME B16.34): Class 150 ~ 19.6 bar @ ~38°C; giảm còn ~5–6 bar @ 425°C.
-
Vật liệu thân/nắp: A216 WCB; chọn LCB cho nhiệt thấp; SCPH2 nếu theo JIS.
-
Trim: API Trim 8 (13Cr); nâng cấp Stellite cho hơi/nhiệt cao/xói mòn.
-
Packing & backseat: graphite/PTFE theo nhiệt; backseat hỗ trợ thay packing ở trạng thái mở (theo API 598).
-
Thiết kế/kiểm tra: API 600 / API 598.
TOAN VAN khuyến nghị: Dự án có chu kỳ nhiệt lặp lại nên chọn flexible wedge để hạn chế kẹt đĩa và duy trì kín lâu dài; xem xét hardfacing Stellite khi có hạt mài/erosion.
4) Ưu – nhược điểm của van cổng WCB DN80
Ưu điểm
-
ΔP cực thấp khi mở hoàn toàn → tối ưu năng lượng bơm.
-
Kết cấu hạng nặng (API 600) → độ bền cao.
-
Hai chiều, lắp đặt linh hoạt; backseat hỗ trợ bảo trì.
-
Tương thích chuẩn rộng (ASME/JIS/PN), dễ tích hợp đa hệ.
Nhược điểm
-
Không điều tiết; đóng/mở đa vòng – chậm.
-
Cần không gian trên (envelope OS&Y cao).
-
Chống ăn mòn hoá học hạn chế (thân thép carbon cần sơn/phủ, đánh giá môi trường).
5) Bảng so sánh quan trọng (DN80)
5.1 Vật liệu thân & chuẩn áp
| Hạng mục | Lựa chọn A | Lựa chọn B | Khi nào chọn? |
|---|---|---|---|
| Thân/nắp | WCB (A216) | LCB (A352) | WCB cho nhiệt thường–cao; LCB cho nhiệt thấp. |
| Tương đương JIS | WCB | SCPH2 | Dự án theo JIS thường chỉ định SCPH2. |
| Chuẩn áp | PN16 (EN/DIN) | JIS 10K | Chọn theo hệ ống hiện hữu; không lắp chéo nếu không đồng bộ mặt bích. |
| Hệ Mỹ | ASME Class 150 | – | Kiểm P–T theo B16.34 khi nhiệt cao. |
5.2 Cấu hình vận hành & làm kín
| Hạng mục | Phương án 1 | Phương án 2 | Gợi ý TOAN VAN |
|---|---|---|---|
| Ty | OS&Y (ty nổi) | NRS (ty chìm) | OS&Y cho hơi/nhiệt; NRS khi hạn chế chiều cao/lắp ngầm. |
| Wedge | Solid | Flexible | Flexible khi biến thiên nhiệt, giảm kẹt. |
| Trim | 13Cr (API Trim 8) | Stellite | Stellite cho erosion/nhiệt cao/chu kỳ thao tác nhiều. |
| Gioăng nắp | Spiral wound + graphite | PTFE/Klingerite | Graphite cho nhiệt cao; PTFE/Klingerite cho nhiệt trung bình. |
5.3 So sánh vật liệu gioăng (phục vụ SEO & lựa chọn)
| Vật liệu gioăng | PTFE | EPDM | Graphite |
|---|---|---|---|
| Nhiệt độ | Trung bình | Trung bình (nước) | Cao (hơi/nhiệt) |
| Kháng hóa chất | Tốt | Tốt với nước | Tốt với nhiệt/áp |
| Ứng dụng | Nước/hoá chất nhẹ | Cấp nước/HVAC | Hơi/nhiệt cao |
5.4 So sánh inox (tham chiếu) – khi khách cân nhắc van inox
| Hạng mục | SS304 | SS316 | Ghi chú |
|---|---|---|---|
| Kháng ăn mòn | Tốt | Tốt hơn (có Mo) | Dùng cho van inox; bảng nhằm cung cấp bối cảnh vật liệu theo ứng dụng (không áp dụng cho thân WCB). |
5.5 So sánh điện áp actuator (nếu tự động hóa)
| Điện áp | 24V AC/DC | 220V AC |
|---|---|---|
| An toàn điện | Cao hơn, ít rủi ro giật | Cần tiếp địa/chống ẩm |
| Đấu nối | Yêu cầu nguồn/tủ điều khiển | Đơn giản, dễ retrofit |
| Ứng dụng | PLC, liên động | Phổ thông, sẵn hàng |
TOAN VAN khuyến nghị: DN80 thường dùng tay quay; nếu tích hợp BMS/PLC, ưu tiên 24V. Nếu retrofit nhanh tại hiện trường, 220V AC thuận tiện hơn (nhưng phải tuân thủ an toàn điện/tiếp địa).
6) Ứng dụng điển hình của DN80
-
Hơi nước công nghiệp: van cách ly nhánh cấp cho bộ trao đổi nhiệt/nồi hấp.
-
Dầu truyền nhiệt: cách ly cụm heater/đường hồi.
-
Hydrocacbon: tuyến sản xuất/tiện ích (không ăn mòn mạnh).
-
PCCC: van cách ly trên riser/nhánh chính; yêu cầu chỉ báo vị trí rõ.
-
Nước nóng/cấp nước công nghiệp: khi cần ΔP thấp ở trạng thái mở.
7) Case study Việt Nam – DN80 tại nhà máy thực phẩm (KCN Long Hậu)
Bài toán: Tuyến hơi bão hoà 9–10 bar cấp cho bộ trao đổi nhiệt nấu/giữ nhiệt dịch đường. Vị trí cần van cách ly DN80, yêu cầu kín tin cậy sau chu kỳ nhiệt lặp lại, bảo trì đơn giản, chỉ báo rõ ràng.
Giải pháp TOAN VAN:
-
Van cổng WCB DN80, OS&Y, flexible wedge, Trim 13Cr, seat ring hàn; gasket spiral wound + graphite.
-
Chuẩn áp dụng: API 600 (thiết kế), API 598 (thử shell/seat/backseat), ASME B16.10 (F2F), ASME B16.5 RF Class 150 (mặt bích).
-
Lý do chọn: ΔP thấp khi mở, ổn định kín ở duty nhiệt, dễ quan sát & bảo trì.
Kết quả: Sau 12–15 tháng, không ghi nhận seat leakage; packing bền nhờ bôi trơn & kiểm tra đặn kỳ. Thời gian dừng máy cho bảo trì giảm ~25–30% so với cấu hình NRS/solid wedge cũ.
8) Lưu ý an toàn – tuân thủ
-
Tuyệt đối không dùng điều tiết: tránh mở một phần gây wire drawing làm hỏng mặt kín.
-
Tuân thủ P–T (ASME B16.34): chọn đúng Class/PN theo nhiệt độ vận hành.
-
Hồ sơ chất lượng: yêu cầu CO/CQ/MTR và Pressure Test Certificate (API 598) khi nghiệm thu.
-
Sơn/phủ bảo vệ: môi trường ẩm/ngoài trời → hệ sơn epoxy/PU đúng quy trình.
-
PCCC: vị trí van cách ly phải dễ tiếp cận, chỉ báo rõ ràng, tuân thủ quy định nghiệm thu.
9) TOAN VAN – Checklist mua & lắp đặt (DN80)
Trước khi mua
-
DN & mặt bích: DN80, PN16 / JIS 10K / ASME Class 150 (không trộn chuẩn).
-
Thiết kế & kiểm tra: API 600 / API 598.
-
F2F: đúng series ASME B16.10 cho gate valve.
-
Vật liệu: A216 WCB (hoặc LCB cho lạnh; SCPH2 theo JIS).
-
Ty & wedge: OS&Y (ưu tiên), flexible wedge cho duty biến thiên nhiệt.
-
Trim: 13Cr (mặc định) / Stellite (nhiệt cao/xói mòn).
-
Hồ sơ: CO/CQ/MTR, API 598 test certificate.
-
Sơn/phủ & nhãn: theo môi trường/nhận diện dự án.
Khi lắp đặt
-
Căn đồng trục mặt bích, chọn gasket đúng vật liệu (graphite cho hơi/nhiệt).
-
Siết bulông theo pattern chéo & mô-men; re-torque sau chạy thử.
-
Bố trí khoảng không OS&Y đủ hành trình ty; tránh cấn trần/thanh giằng.
-
Chạy thử đóng/mở kiểm tra kẹt/rò; ghi nhận hành trình.
-
Bảo trì định kỳ: bôi trơn ty, kiểm packing; “exercising” cho vị trí ít thao tác.
TOAN VAN khuyến nghị: Trên tuyến hơi, bố trí drain/vent lân cận để xả ngưng/xả khí khi bảo trì; giúp kéo dài tuổi thọ bề mặt kín & packing.
10) Câu hỏi thường gặp (FAQs)
-
DN80 PN16 có lắp chung với JIS 10K không?
Không. PN16 và JIS 10K khác về mặt bích & định mức P–T; chỉ dùng khi hệ ống đồng bộ chuẩn. -
Vì sao van cổng không dùng để điều tiết?
Mở một phần gây wire drawing xói mòn mặt kín → nhanh mất kín. Van cổng tối ưu cho on/off. -
Chọn OS&Y hay NRS cho DN80?
OS&Y: bền, bảo vệ ren ty, chỉ báo rõ; NRS: khi hạn chế chiều cao/lắp ngầm (nhưng bảo trì khó hơn). -
Trim 13Cr và Stellite khác nhau thế nào?
13Cr đáp ứng đa số duty; Stellite cho nhiệt cao/xói mòn/chu kỳ thao tác nhiều cần bề mặt cứng hơn. -
WCB khác gì LCB?
WCB cho nhiệt thường–cao; LCB cho nhiệt độ thấp (low-temp service). -
Flexible wedge có cần thiết?
Không bắt buộc, nhưng có lợi khi duty biến thiên nhiệt, giúp giảm kẹt và cải thiện kín lâu dài. -
Có gắn actuator điện cho DN80 được không?
Có. 220V AC thuận tiện retrofit; 24V phù hợp tủ PLC/an toàn. Kiểm mô-men, hành trình, IP, nhiệt môi trường.
11) Kết luận & CTA
Van cổng thép WCB DN80 là hạng mục xương sống cho vị trí cách ly on/off trên tuyến hơi, dầu nóng, hydrocacbon, PCCC nhờ ΔP thấp, kết cấu hạng nặng (API 600), thử kín API 598, và tính tương thích chuẩn (ASME/JIS/PN). Việc chọn đúng chuẩn mặt bích, kiểu ty, wedge, trim, vật liệu gioăng sẽ quyết định độ kín – tuổi thọ – TCO của hệ thống.
TOAN VAN sẵn sàng hỗ trợ kỹ thuật từ A→Z, đề xuất cấu hình tối ưu, cung cấp CO/CQ/MTR & Pressure Test Certificate theo API 598. Kho DN80 luôn sẵn sàng phục vụ dự án.
Để nhận tư vấn kỹ thuật chuyên sâu và báo giá cạnh tranh nhất cho van cổng thép WCB DN80, quý khách vui lòng liên hệ TOAN VAN – Hotline: 0985.474.986 – Email: toan46n1@gmail.com – Website: https://vanhanquoc.com.vn/.
