Làm thế nào để chọn gioăng cao su mặt bích phù hợp?
Việc lựa chọn gioăng cao su mặt bích phù hợp đòi hỏi phải xem xét toàn diện nhiều yếu tố, bao gồm loại mặt bích, áp suất làm việc, phạm vi nhiệt độ, đặc tính môi chất và tiêu chuẩn kích thước gioăng, để đảm bảo độ kín khít, an toàn và độ bền. Sau đây là hướng dẫn lựa chọn cụ thể:
Chọn loại gioăng theo loại bề mặt tiếp xúc của mặt bích.
Các cấu trúc mặt bích khác nhau có những yêu cầu riêng biệt về khả năng tương thích của gioăng:
Mặt phẳng bích FF: Thích hợp cho điều kiện làm việc với áp suất thấp (≤2,5MPa) và nhiệt độ ≤200℃. Có thể lựa chọn các loại gioăng mềm không kim loại như gioăng cao su amiăng, gioăng cao su nitrile hoặc gioăng cao su EPDM.
Lưu ý: Bề mặt phải bằng phẳng. Cần làm sạch đường ron trước khi lắp đặt để tránh tạp chất ảnh hưởng đến hiệu quả làm kín.
Mặt bích có gờ nổi: Thích hợp cho môi trường áp suất và nhiệt độ trung bình (áp suất ≤ 6,4 MPa, nhiệt độ 200–400℃). Chúng tôi khuyên bạn nên sử dụng gioăng xoắn ốc, gioăng phủ kim loại hoặc gioăng composite cao su gia cường để tăng cường khả năng chịu nén và ép.
Mặt bích có rãnh: Thích hợp cho môi trường nhiệt độ cao, áp suất cao hoặc có tính ăn mòn cao (nhiệt độ ≤400℃, áp suất ≤6,4MPa). Các loại gioăng phủ polytetrafluoroethylene (PTFE), gioăng composite than chì dẻo hoặc gioăng than chì phủ kim loại thường được sử dụng để ngăn chặn sự xâm nhập của môi chất và hiện tượng gioăng bị rách.
Lựa chọn vật liệu phù hợp dựa trên các thông số vận hành
Hiệu suất của gioăng cao su bị ảnh hưởng trực tiếp bởi vật liệu. Các loại gioăng phổ biến và điều kiện ứng dụng của chúng như sau: Vật liệu gioăng mặt bích
Cao su nitrile butadiene (NBR): Phạm vi nhiệt độ -20℃ ~ 110℃; khả năng chịu áp suất ≤16 MPa; môi chất áp dụng dầu, nước, không khí; tiêu chuẩn tham chiếu GB/T 6556-2024.
Cao su ethylene propylene diene monomer (EPDM): Phạm vi nhiệt độ -57℃ ~ 176℃; khả năng chịu áp suất <2,5 MPa; môi chất áp dụng nước nóng, hơi nước, dung dịch axit và kiềm; tiêu chuẩn tham chiếu HG/T 20606.
Cao su flo (FKM / Viton): Phạm vi nhiệt độ -20℃ ~ 200℃; khả năng chịu áp suất ≤16 MPa; môi chất áp dụng các hóa chất ăn mòn mạnh, dầu nhiên liệu; tiêu chuẩn tham chiếu GB/T 6556-2024.
Cao su silicon (VMQ): Phạm vi nhiệt độ -100℃ ~ 300℃; khả năng chịu áp suất <3,0 MPa; môi chất áp dụng thực phẩm, dược phẩm, không khí nhiệt độ cao; tiêu chuẩn tham chiếu GB/T 6556-2024.
Cao su tự nhiên (NR): Phạm vi nhiệt độ -50℃ ~ 80℃; khả năng chịu áp suất ≤16 MPa; môi chất áp dụng nước, không khí và chất lỏng không ăn mòn; tiêu chuẩn tham chiếu GB/T 6556-2024.
⚠️ Lưu ý:
Gioăng cao su dễ bị lão hóa và cacbon hóa ở nhiệt độ cao. Khi nhiệt độ hoạt động lâu dài vượt quá 80℃, nên sử dụng vật liệu cải tiến chịu nhiệt độ cao.
Trong môi trường hydrocacbon thơm hoặc có tính oxy hóa mạnh, cao su thông thường dễ bị trương nở và hư hỏng, do đó nên ưu tiên sử dụng vật liệu composite cao su flo hoặc polytetrafluoroethylene.
Xác định kích thước và độ dày phù hợp của gioăng
Việc lựa chọn kích thước phù hợp là yếu tố then chốt để đảm bảo độ kín khít.
Phù hợp với đường kính danh nghĩa: Đường kính trong của gioăng phải nhỏ hơn một chút so với đường kính trong của mặt bích (thường có dung sai nén 0,5–1 mm), và đường kính ngoài phải khớp hoàn toàn với bề mặt làm kín của mặt bích để tránh vượt quá hoặc thiếu hụt.
Các kích thước thông dụng dao động từ DN15 đến DN400, và các kích thước lớn hơn có thể được đặt làm theo yêu cầu.
Nguyên tắc lựa chọn độ dày: Độ dày tiêu chuẩn là 3–10 mm; áp suất càng cao và biến động nhiệt độ càng lớn thì độ dày cần thiết càng cao. Ví dụ, đối với đường ống hơi nước áp suất cao (PN4.0), nên sử dụng gioăng dày 5–8 mm có góc bo tròn để giảm sự tập trung ứng suất.
Kích thước tiêu chuẩn tham khảo. Các tiêu chuẩn Trung Quốc thường được sử dụng bao gồm:
- GB/T 9113 – Tiêu chuẩn mặt bích thép.
- HG/T 20606 – Gioăng phẳng không kim loại cho kết nối mặt bích.
- GB/T 6556-2024 – Tiêu chuẩn gioăng cao su dùng trong công nghiệp.
Ngoài ra, trong các hệ thống đường ống và thiết bị công nghiệp quốc tế, các tiêu chuẩn sau cũng được áp dụng phổ biến:
- ASME B16.21 – Nonmetallic Flat Gaskets for Pipe Flanges (gioăng phẳng phi kim loại cho mặt bích đường ống).
- ASME B16.5 – Pipe Flanges and Flanged Fittings (tiêu chuẩn mặt bích thép cho áp suất Class 150–2500).
- ASME B16.47 – Large Diameter Steel Flanges (mặt bích đường kính lớn).
- EN 1514-1 – Gaskets for Flanges (gioăng cho mặt bích theo tiêu chuẩn châu Âu).
- DIN 2690 / DIN 2691 – Gaskets for Flanged Connections (gioăng cho kết nối mặt bích theo tiêu chuẩn Đức).
- ISO 7483 / ISO 3601 – Tiêu chuẩn quốc tế cho vật liệu và kích thước gioăng làm kín.
- JIS B2404 / JIS B2220 – Tiêu chuẩn gioăng và mặt bích theo hệ thống Nhật Bản.
Việc lựa chọn gioăng cao su mặt bích cần đảm bảo tương thích với tiêu chuẩn mặt bích (DIN, ANSI, JIS, BS hoặc GB) để đảm bảo kích thước chính xác, lực siết bu lông đồng đều và khả năng làm kín ổn định trong quá trình vận hành.
Những lưu ý quan trọng khi lắp đặt gioăng mặt bích”
Hai mặt bích phải đồng trục và song song; nghiêm cấm việc dùng bu lông để cố định chúng.
Trước khi lắp đặt, hãy làm sạch kỹ bề mặt tiếp xúc của mặt bích để loại bỏ rỉ sét, dầu mỡ và cặn gioăng cũ.
Gioăng phải được đặt ở vị trí trung tâm mà không bị nghiêng để tránh hư hỏng do môi chất gây ra.
Nên siết chặt các bu lông một cách đối xứng và đều đặn trong 2-3 giai đoạn để tránh áp suất quá mức cục bộ hoặc ứng suất không đồng đều.
Đối với điều kiện nhiệt độ cao (>300℃), cần thực hiện siết chặt khi nóng sau khi gia nhiệt để bù lại sự mất mát do giãn nở nhiệt của bu lông.
Xem thêm các sản phẩm gioăng cao su mặt bích phù hợp: Gioăng cao su mặt bích
