Chất liệu ống dẫn khí nén nào phù hợp nhất?
Việc lựa chọn loại ống dẫn khí nén phù hợp không chỉ ảnh hưởng đến hiệu suất vận hành mà còn quyết định độ bền và chi phí bảo trì hệ thống. Bài viết này sẽ giúp bạn hiểu rõ ưu, nhược điểm của từng loại ống – từ thép mạ kẽm, thép không gỉ, nhôm, đồng đến nhựa – để đưa ra quyết định tối ưu nhất.
Ống dẫn khí nén được làm từ nhiều loại vật liệu khác nhau để truyền khí nén đến các điểm sử dụng. Để chọn loại phù hợp nhất, bạn cần đánh giá đặc điểm của từng loại và cân nhắc ưu, nhược điểm của chúng. Hiện nay, các kỹ thuật viên lắp đặt có năm lựa chọn phổ biến cho hệ thống phân phối khí nén.
Ống thép mạ kẽm
Thép mạ kẽm có lẽ là vật liệu phổ biến nhất trong hệ thống khí nén, vì các kỹ thuật viên lắp đặt rất quen thuộc với nó. Lớp mạ kẽm giúp kéo dài tuổi thọ của ống và bảo vệ khỏi rỉ sét.
Nhược điểm:
- Hệ số ma sát cao hơn so với các vật liệu khác, làm tăng tổn thất áp suất trong hệ thống.
- Dễ bị ăn mòn theo thời gian. Lớp mạ kẽm có thể bị bong tróc, dẫn đến tắc nghẽn và thậm chí gây nguy hiểm.
- Cần được thi công bởi thợ có chuyên môn, vì yêu cầu kỹ thuật cắt, ren và sử dụng máy móc. Nếu cần hàn, phải có thợ hàn lành nghề.
- Khó lắp đặt và di chuyển, các mối ren hoặc hàn có thể gặp sự cố. Vì trọng lượng nặng, việc treo và cố định cũng cần hệ thống chịu lực tốt hơn.
Hình 1. Ống thép mạ kẽm
Ống thép không gỉ
Ưu điểm lớn nhất của thép không gỉ là không bị ăn mòn hay suy giảm chất lượng, dù là trong hay ngoài ống.
Một số ngành công nghiệp yêu cầu nghiêm ngặt về chất lượng đường ống, chẳng hạn như ngành dược phẩm, bệnh viện, phòng thí nghiệm, phòng sạch và các cơ sở y tế. Trong những trường hợp này, loại thép không gỉ được khuyến nghị là SS304L hoặc SS316L. Ngoài ra, theo NFPA, thép không gỉ còn được phê duyệt để sử dụng trong các ứng dụng chân không tại cơ sở y tế.
Hình 2. Ống thép không gỉ
Ống nhôm
Nhôm là vật liệu chống ăn mòn, nhẹ và dễ lắp đặt. Một số ưu điểm nổi bật của ống nhôm bao gồm:
- Giảm tổn thất áp suất nhờ bề mặt bên trong nhẵn và chống ăn mòn. Điều này giúp hiệu suất vận hành ban đầu cao hơn hẳn so với ống thép mạ kẽm, đồng thời kéo dài tuổi thọ hệ thống. Vì thế, tổng chi phí sở hữu (TCO) thấp hơn so với các vật liệu khác.
- Hệ thống đường ống có thể dễ dàng tái cấu trúc khi nhà xưởng mở rộng hoặc di dời.
Hình 3. Ống nhôm
Ống đồng
Đồng là kim loại chống ăn mòn, dễ cắt và hàn. Nó có trọng lượng nhẹ và có nhiều phụ kiện đi kèm, thường được sử dụng trong hệ thống ống nước.
Nhược điểm:
- Hệ thống nối ống bằng hàn hoặc ép trong ống đồng mất nhiều thời gian và chi phí lắp đặt hơn so với ống nhôm.
- Hệ số giãn nở của đồng gần gấp đôi nhôm, do đó trong các hệ thống lớn, cần nhiều vật liệu hơn để khắc phục tình trạng giãn nở.
- Ống đồng chủ yếu được sử dụng trong hệ thống khí y tế vì có khả năng hạn chế sự phát triển của vi khuẩn. Do chi phí lắp đặt cao, nó thường chỉ được dùng với đường kính nhỏ.
Hình 4. Ống đồng
Ống nhựa
Ống dẫn khí nén làm bằng nhựa có ưu điểm là giá rẻ, chống ăn mòn và dễ lắp đặt. Tuy nhiên, việc sử dụng nó trong hệ thống khí nén có nhiều hạn chế quan trọng:
- Không phải tất cả các loại ống nhựa đều phù hợp với khí nén. Việc dùng PVC trong hệ thống khí nén là rất nguy hiểm và bị nhiều tổ chức cũng như nhà sản xuất khuyến cáo không nên sử dụng.
- Khi khí nén bị nén trong ống PVC, ống có thể phình to và phát nổ do áp suất cao, gây nguy hiểm nghiêm trọng với các mảnh vụn văng ra ngoài một cách không kiểm soát.
- Ống nhựa cũng có xu hướng lão hóa theo thời gian, trở nên giòn hơn và dễ bị rò rỉ hoặc nổ.
- Cục Quản lý An toàn và Sức khỏe Nghề nghiệp Hoa Kỳ (OSHA) có thể coi việc sử dụng ống nhựa trong hệ thống khí nén là một hành vi vi phạm tiêu chuẩn an toàn.
Tuy nhiên, ống polyamide có thể được sử dụng trong các xưởng nhỏ với số lượng công cụ khí nén hạn chế.
Hình 5. Ống nhựa
