Một chiếc van bướm thân inox tốt vẫn có thể rò rỉ sau vài tuần nếu gioăng làm bằng cao su không hợp lưu chất: EPDM gặp dầu sẽ trương phồng, NBR gặp hơi nóng sẽ chai cứng. Vì vậy khi chọn van, bơm, gioăng mặt bích, vật liệu làm kín quan trọng không kém vật liệu thân. Bài viết so sánh cao su EPDM, NBR, Viton (FKM), kèm PTFE và silicon, và cách chọn theo lưu chất, nhiệt độ.
Vật liệu làm kín nằm ở đâu trong van?
- Gioăng (seat) van bướm: lớp cao su lót thân, đĩa van ép vào để làm kín. Xem gioăng van bướm.
- Nêm van cổng bọc cao su: xem van cổng nêm cao su và nêm kim loại.
- Màng, đệm van điện từ, van 1 chiều, van màng.
- Gioăng làm kín trục (O-ring, packing) và gioăng mặt bích giữa hai mặt bích ống: xem gioăng mặt bích.
Cao su EPDM
EPDM (ethylene propylene diene monomer) là cao su tổng hợp phổ biến nhất cho van nước.
- Phù hợp: nước sạch, nước nóng, nước thải sinh hoạt, hơi áp thấp, nhiều dung dịch axit và kiềm loãng, môi trường ngoài trời (chịu ozon, tia UV, thời tiết rất tốt). Có loại EPDM đạt chứng nhận cho nước uống.
- Không phù hợp: dầu khoáng, xăng, dầu diesel, dung môi hydrocarbon. EPDM gặp dầu sẽ trương phồng, mất đàn hồi.
- Nhiệt độ làm việc thường gặp: khoảng -20 đến 120 °C; một số loại EPDM chịu nhiệt cao hơn trong thời gian ngắn. Giới hạn cụ thể phụ thuộc nhà sản xuất, cần xem catalogue van.
Cao su NBR (Buna-N)
NBR (nitrile butadiene rubber) là cao su chịu dầu thông dụng, giá hợp lý.
- Phù hợp: dầu khoáng, dầu thủy lực, dầu bôi trơn, nhiên liệu, khí gas, khí nén có lẫn dầu, nước ở nhiệt độ thường.
- Không phù hợp: môi trường ozon, tia UV kéo dài (dễ nứt bề mặt), hơi nóng, xeton, dung môi phân cực mạnh, axit đặc.
- Nhiệt độ làm việc thường gặp: khoảng -20 đến 80–100 °C tùy loại.
Cao su Viton (FKM)
Viton là tên thương mại của nhóm cao su flo (FKM). Đây là vật liệu cao cấp, giá cao hơn nhiều so với EPDM, NBR.
- Phù hợp: dầu nóng, nhiên liệu, dung môi thơm, nhiều loại axit, hóa chất ăn mòn, nhiệt độ cao.
- Không phù hợp: xeton (axeton, MEK), một số este, amin, hơi nước nóng và nước nóng với loại FKM tiêu chuẩn.
- Nhiệt độ làm việc thường gặp: khoảng -15 đến 200 °C.
PTFE và silicon
PTFE (Teflon) không phải cao su nhưng được dùng rất nhiều làm vật liệu làm kín: trơ với hầu hết hóa chất, chịu nhiệt khoảng -50 đến 200 °C (một số ứng dụng cao hơn), hệ số ma sát thấp. Nhược điểm là kém đàn hồi, dễ bị “chảy” dưới tải trọng lâu dài, nên van bướm lót PTFE thường có lớp cao su đỡ phía sau.
Silicon chịu nhiệt rộng (khoảng -50 đến 200 °C), an toàn cho thực phẩm, nhưng cơ tính và khả năng chịu mài mòn kém, không chịu dầu, nên chủ yếu dùng trong ngành thực phẩm, dược phẩm.
Bảng so sánh vật liệu làm kín
| Lưu chất / điều kiện | EPDM | NBR | Viton (FKM) | PTFE |
|---|---|---|---|---|
| Nước sạch, nước thải sinh hoạt | Rất tốt | Tốt | Tốt | Rất tốt |
| Nước nóng, hơi áp thấp | Tốt | Kém | Hạn chế | Tốt |
| Dầu khoáng, dầu thủy lực, nhiên liệu | Không dùng | Rất tốt | Rất tốt | Rất tốt |
| Khí gas, khí nén có dầu | Hạn chế | Rất tốt | Rất tốt | Tốt |
| Axit, kiềm loãng | Tốt | Hạn chế | Tốt | Rất tốt |
| Axit đặc, dung môi mạnh | Kém | Kém | Tốt (trừ xeton) | Rất tốt |
| Ngoài trời (ozon, UV) | Rất tốt | Kém | Rất tốt | Rất tốt |
| Nhiệt độ tối đa thường gặp | ~120 °C | ~80–100 °C | ~200 °C | ~200 °C |
| Giá | Thấp | Thấp | Cao | Trung bình – cao |
Bảng mang tính tham khảo nhanh. Với hóa chất cụ thể (tên, nồng độ, nhiệt độ), hãy kiểm tra bảng tương thích hóa chất của nhà sản xuất van trước khi đặt hàng.
Cách chọn vật liệu làm kín cho van
- Xác định lưu chất: nước, dầu, khí, hóa chất (tên và nồng độ).
- Xác định nhiệt độ làm việc và nhiệt độ cao nhất có thể xảy ra, kể cả khi vệ sinh bằng hơi nóng.
- Chọn theo nguyên tắc: nước, nước nóng: EPDM; dầu, gas: NBR; dầu nóng, hóa chất, nhiệt độ cao: Viton; hóa chất mạnh: PTFE.
- Kiểm tra ký hiệu trên van hoặc catalogue: mục “Seat” hoặc “Seal” ghi EPDM, NBR, FKM/Viton, PTFE. Không nên đoán theo màu, vì phần lớn gioăng cao su đều màu đen.
Ví dụ với van điện từ, vật liệu màng và đệm quyết định van dùng được cho nước, dầu hay hóa chất: xem van điện từ chịu hóa chất. Sản phẩm tham khảo: van bướm với nhiều lựa chọn gioăng EPDM, NBR, PTFE.
Câu hỏi thường gặp
Gioăng EPDM có dùng cho dầu được không?
Không. EPDM trương phồng và mất đàn hồi khi tiếp xúc dầu khoáng, xăng, diesel. Với dầu nên dùng gioăng NBR, hoặc Viton nếu dầu nóng.
Viton và FKM có giống nhau không?
FKM là tên chung của nhóm cao su flo theo tiêu chuẩn, Viton là tên thương mại phổ biến nhất của nhóm này. Trên catalogue van, ghi FKM hay Viton đều chỉ cùng loại vật liệu.
Van nước nóng nên dùng gioăng gì?
Thường dùng EPDM cho nước nóng trong giới hạn nhiệt độ nhà sản xuất công bố. Nhiệt độ cao hơn hoặc có hơi nóng thì cân nhắc PTFE hoặc van làm kín kim loại.
Làm sao biết gioăng van là EPDM hay NBR?
Xem ký hiệu trên thân van, tem nhãn hoặc catalogue (mục Seat/Seal). Bằng mắt thường rất khó phân biệt vì cả hai đều thường có màu đen.
Cần tư vấn chọn gioăng, vật liệu làm kín?
Gửi cho Van Nước Việt Nam (Viva) lưu chất, nhiệt độ, áp suất và loại van đang dùng, đội kỹ thuật sẽ tư vấn vật liệu gioăng phù hợp. Gọi hoặc nhắn Zalo 0969 916 835, hoặc gửi yêu cầu qua trang liên hệ.
Xem tổng hợp tài liệu vật liệu tại bài vật liệu van công nghiệp.
