Van cổng

Van cổng (gate valve) là loại van đóng ngắt dùng lá van hoặc nêm trượt vuông góc với dòng chảy. Khi mở hết, tiết diện qua van gần bằng đường ống nên tổn thất áp suất rất nhỏ. Nhóm này thuộc họ van công nghiệp và được dùng trong cấp thoát nước, chữa cháy, hơi nóng và dầu. Trang này tổng hợp cách phân loại, vật liệu, tiêu chuẩn kết nối và thương hiệu hiện Van nước Việt Nam cung cấp để bạn chọn đúng model.

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của gate valve

Thân van chứa lá van (wedge hoặc disc), ty van (stem), nắp (bonnet), gioăng và bộ làm kín (packing). Khi quay tay quay, ty chuyển động vít kéo lá van lên khỏi dòng chảy hoặc ép xuống vào hai mặt tựa trong thân. Lá van nêm ép chặt vào mặt tựa nên kín khít khi đóng hoàn toàn.

Đường dòng thẳng giúp van ít cản dòng, nhưng hành trình đóng mở dài và chậm. Điều này giảm nguy cơ búa nước so với van đóng nhanh. Đổi lại, van không dùng được để tiết lưu và cần không gian để ty nâng lên với loại ty nổi.

Nêm đặc, nêm đàn hồi và nêm bọc cao su

Nêm đặc (solid wedge) bằng gang hoặc thép, kết cấu đơn giản, hợp hơi và dầu vì chịu nhiệt tốt. Nêm đàn hồi (flexible wedge) có rãnh quanh chu vi để bù biến dạng thân khi nhiệt độ thay đổi, giảm nguy cơ kẹt nêm. Nêm bọc cao su EPDM hoặc NBR kín tuyệt đối với nước, không có khe kim loại để cặn bám.

Cao su bọc có giới hạn nhiệt và môi chất riêng. EPDM chịu nước nóng và hóa chất nhẹ nhưng trương nở trong dầu khoáng. NBR hợp dầu nhưng kém ozone, nên chọn theo môi chất thực tế, không chọn theo thói quen.

Phân loại theo cấu tạo ty van

Loại ty nổi (Rising Stem)

Ở van cổng ty nổi, ty gắn với lá van và nhô lên khỏi tay quay khi mở. Nhìn chiều cao ty là biết trạng thái đóng hoặc mở. Kiểu OS&Y (outside screw and yoke) đặt ren ty ngoài thân, không tiếp xúc môi chất nên ít bị ăn mòn và dễ bôi trơn.

Nhược điểm là chiều cao lắp đặt lớn khi van mở hết. Vì dễ kiểm soát trạng thái, loại này được ưu tiên cho đường chữa cháy và các vị trí cần xác nhận bằng mắt.

Loại ty chìm (Non-rising Stem)

Van cổng ty chìm có ty chỉ xoay tại chỗ, đai ốc ren nằm trong thân và đẩy lá van lên xuống. Chiều cao van không đổi nên hợp hố van, không gian trần thấp. Ren ty ngập trong môi chất nên không phù hợp nước có hạt rắn hay chất ăn mòn mạnh.

Với đường ống chôn ngầm, dùng loại ty chìm nắp chụp cho van chôn ngầm. Đầu ty có nắp vuông, mở bằng cần chữ T qua hộp van trên mặt đất.

Tiêu chí	Ty nổi	Ty chìm
Nhận biết trạng thái	Nhìn chiều cao ty	Cần chỉ thị vị trí hoặc đếm vòng
Chiều cao lắp đặt	Lớn khi mở hết	Không đổi
Ren ty	Ngoài thân, dễ bôi trơn	Trong thân, tiếp xúc môi chất
Ứng dụng chính	PCCC, nhà máy, trạm bơm	Hố van, chôn ngầm, không gian hẹp

Phân loại theo vật liệu chế tạo

Phân loại theo vật liệu chế tạo thân van

Van cổng gang dùng cho nước sạch, nước thải sinh hoạt và chữa cháy ở áp PN10 đến PN16. Gang xám (như FC200) giòn, dễ nứt khi sốc nhiệt hoặc va đập. Gang cầu (như GJS 500-7) có graphit dạng cầu nên bền và dẻo hơn, hợp dòng chôn ngầm và áp cao hơn.

Van cổng inox dùng cho hóa chất nhẹ, thực phẩm và môi trường ăn mòn. Inox 316 có 2 đến 3% molypden nên chống rỗ do ion clorua tốt hơn inox 304, hợp nước muối hoặc nước thải chứa muối. Giá cao hơn gang nhiều, chỉ nên dùng khi môi chất đòi hỏi.

Van cổng đồng thường có kích thước nhỏ nối ren, dùng cho đường ống dân dụng và HVAC. Thân đồng chống gỉ trong nước sạch nhưng không hợp môi chất có amoniac. Với hơi nóng và dầu, dùng van cổng thép đúc chịu nhiệt (thường thép WCB, trim 13Cr) vì chịu áp và nhiệt cao hơn gang.

Vật liệu	Môi chất hợp	Hạn chế
Gang xám	Nước sạch, nước thải, chữa cháy	Giòn, sợ sốc nhiệt và va đập
Gang cầu	Nước cấp, chôn ngầm, áp cao hơn	Cần lớp sơn trong cho nước sạch
Inox 304/316	Hóa chất nhẹ, thực phẩm, nước muối (316)	Giá cao
Đồng	Nước sạch, HVAC cỡ nhỏ	Kích thước nhỏ, tránh amoniac
Thép đúc	Hơi, dầu, nhiệt cao	Nặng, giá cao

Muốn cân nhắc giữa hai vật liệu hay gặp nhất, đọc bài so sánh van cổng inox và gang.

Tiêu chuẩn kết nối và kích thước

Tiêu chuẩn kết nối và Kích thước

Đường ống từ DN50 trở lên thường nối bích, ống nhỏ nối ren. Hai nhóm bích phổ biến là JIS (Nhật) và PN (châu Âu), ngoài ra có ASME Class 150 và AWWA cho dòng chữa cháy và cấp nước. Cặp bích van và bích ống phải cùng tiêu chuẩn, nếu không lỗ bu lông không khớp.

Van cổng JIS 10K chịu tối đa 1,4 MPa ở nhiệt độ thường, thông dụng với thiết bị Nhật và Hàn. Dòng PN16 chịu 16 bar, thường gặp ở hãng sản xuất theo BS 5163 hoặc EN 1074. Kích thước từ DN15 (ren) đến DN1200 (gang ty chìm AUT), kích thước chi tiết theo catalogue hãng, Van nước Việt Nam gửi kèm khi báo giá.

Cách đọc nhanh thông số trên thân van

Chữ A trên van Nhật là đường kính danh nghĩa tính theo mm, ví dụ 50A tương ứng DN50. Số 10K nghĩa là cấp áp 10 kgf/cm2 theo JIS, tương đương khoảng 1,4 MPa ở nhiệt độ thường. Class 125 hoặc 150 là cấp áp theo hệ Mỹ, giảm dần khi nhiệt độ tăng.

Nhiệt độ làm việc luôn đi kèm áp suất. Cùng một van, áp cho phép ở 120 độ C thấp hơn ở nhiệt độ thường. Khi báo giá, cần ghi cả hai thông số để chọn đúng cấp áp.

Phân loại theo kiểu vận hành

Cùng một thân van, cách vận hành khác nhau tạo ra các nhóm riêng. Van cổng tay quay là dạng phổ biến nhất, người vận hành xoay vô lăng. Chi phí thấp, không phụ thuộc điện, hợp van ít đóng mở.

Hệ chữa cháy cần biết van có bị đóng nhầm hay không. van cổng tín hiệu điện cho hệ PCCC gắn công tắc giám sát, báo về tủ báo cháy khi van rời vị trí mở hoàn toàn. Với vị trí xa hoặc cần điều khiển từ phòng trung tâm, dùng van cổng điều khiển điện lắp bộ truyền động nhiều vòng quay.

Môi chất đặc, bùn, bột giấy cần lá van dạng dao cắt. van dao (van cổng dao) cắt qua môi chất đặc và kẹp wafer gọn, nhưng không dùng thay van cửa thông thường cho nước sạch áp cao.

Xuất xứ và Thương hiệu

Nguồn gốc quyết định tiêu chuẩn chế tạo, độ ổn định gia công và giá. Bảng dưới liệt kê các thương hiệu Van nước Việt Nam có sẵn trong cụm này.

Thương hiệu	Xuất xứ	Dòng chính
van cổng Kitz	Nhật Bản	Gang, đồng, thép, inox; ren và bích JIS, ASME
van cổng Toyo Nhật Bản	Nhật Bản	Đồng, gang, gang cầu, inox; chuẩn JIS 5K, 10K
van cổng Shinyi	Sản xuất tại Đồng Nai, vốn Đài Loan	Gang cầu bọc cao su, ty nổi, ty chìm, tín hiệu, điện; DN50 đến DN600 trở lên
van cổng đồng Minh Hòa	Việt Nam	Đồng nối ren DN15 đến DN100
van cổng AUT Malaysia	Malaysia	Gang ty nổi, ty chìm, tín hiệu; theo BS 5163
van cổng Wooken Hàn Quốc	Hàn Quốc	Gang, thép đúc, inox theo KS
van cổng ARV	Malaysia	Dòng gang thông dụng cho cấp thoát nước, chữa cháy

Hãng Nhật có hồ sơ kỹ thuật công bố đầy đủ tại trang chính thức của Kitz. Ngoài ra trên site còn các model Trung Quốc theo quy ước JB/T 308: Z41H là ty nổi mặt kín Cr13, Z45T là ty chìm mặt kín đồng. Nhóm này dùng khi ngân sách hạn chế và môi chất không khắt khe.

Sự cố thường gặp và nguyên nhân

Hiện tượng	Nguyên nhân thường gặp	Hướng xử lý
Rò qua ty	Packing mòn hoặc siết lệch	Thay packing, kiểm tra ty có xước không
Đóng không kín	Cặn kẹt giữa nêm và mặt tựa, hoặc mặt tựa mòn	Mở hết xả cặn, nếu vẫn rò thì sửa hoặc thay van
Quay tay quay nặng	Ren ty khô, ty cong, hoặc lệch bích	Bôi trơn ren ty, kiểm tra độ đồng trục đường ống
Rung khi chạy	Mở dở dang để tiết lưu	Mở hết hoặc đóng hẳn, dùng van điều tiết riêng
Nứt thân gang	Sốc nhiệt, va đập, siết bích lệch	Thay van, kiểm tra giá đỡ ống để không đè tải lên thân

Phần lớn sự cố đến từ vận hành sai thay vì lỗi vật liệu. Ghi lại ngày đóng mở và áp tại điểm lắp giúp truy nguyên nhân nhanh khi van có vấn đề.

Chọn kích thước và kiểm tra khi nhận hàng

Kích thước van thường chọn bằng DN của đường ống, vì van cửa mở hết gần như không thu hẹp tiết diện. Không nên giảm cỡ van để tiết kiệm chi phí, vì van nhỏ hơn ống làm tăng vận tốc dòng qua cổ van và tăng tổn thất áp. Với đường ống dài, hãy kiểm tra thêm chiều dài lắp giữa hai bích (face to face) để khớp bản vẽ.

Khi nhận hàng, đối chiếu mã model, vật liệu, cấp áp và DN khắc hoặc đúc trên thân với đơn đặt hàng. Quay thử tay quay vài vòng, thấy ty chạy nhẹ, không kẹt. Kiểm tra mặt bích không trầy, gioăng đi kèm đúng chuẩn và lớp sơn không bong.

Van chôn ngầm cần thêm: kiểm tra đầu ty (đầu vuông cho cần chữ T), sơn bảo vệ lớp ngoài và bu lông có chống gỉ. Van có công tắc tín hiệu cần thử tiếp điểm trước khi đưa vào lắp.

Bảo dưỡng định kỳ

Chu kỳ bảo dưỡng phụ thuộc môi chất và tần suất sử dụng. Với đường nước sạch, kiểm tra rò rỉ qua ty và qua bích mỗi quý là đủ. Với nước có cặn, hơi hoặc hóa chất, rút ngắn chu kỳ và ghi lại tình trạng packing.

Bôi mỡ chịu nhiệt vào ren ty nổi, vệ sinh sạch bụi bám trên ty. Van ty chìm chôn ngầm cần mở hộp van kiểm tra mực nước, cặn và độ quay của đầu ty. Khi thay packing, xả áp, cô lập đoạn ống rồi mới tháo nắp gland.

Chọn van theo ứng dụng

• Cấp nước, thoát nước sinh hoạt: gang cầu bọc EPDM, bích PN10 hoặc PN16, ty nổi hoặc ty chìm tùy chiều cao lắp đặt.
• Chữa cháy: ty nổi, có công tắc tín hiệu nếu hồ sơ yêu cầu giám sát, áp 16 bar trở lên.
• Hơi nóng, dầu, nhiệt độ cao: thép đúc WCB hoặc gang cầu cấp hơi, mặt kín kim loại.
• Hóa chất nhẹ, thực phẩm: inox 304, hoặc 316 nếu có clorua.
• Đường ống nhỏ trong tòa nhà, HVAC: đồng nối ren, DN15 đến DN100.
• Bùn, bột giấy, tro xỉ: chuyển sang van dao thay vì van nêm.

Mỗi dòng trên chỉ là điểm xuất phát. Môi chất có hạt rắn, nhiệt độ gần giới hạn cao su hoặc áp xung cần trao đổi riêng với kỹ thuật Van nước Việt Nam trước khi đặt hàng.

Tổng kết và báo giá van cổng

Chọn van theo thứ tự: môi chất và nhiệt độ, áp làm việc, kích thước và tiêu chuẩn bích, rồi mới đến kiểu ty và kiểu vận hành. Giá phụ thuộc vật liệu, kích thước, thương hiệu và số lượng. Tham khảo bảng giá van cổng cập nhật để có mặt bằng giá, sau đó gửi thông số để Van nước Việt Nam báo giá theo dự án.

Hồ sơ kỹ thuật đầy đủ nằm trong catalogue van cổng. Hàng nhập khẩu kèm CO/CQ theo lô.

Lời khuyên từ chuyên gia

• Không dùng van để tiết lưu, chỉ mở hết hoặc đóng kín.
• Van ít sử dụng nên được đóng mở trọn hành trình định kỳ để chống kẹt ty và cặn đọng.
• Siết bu lông bích theo thứ tự chéo, đều lực, gioăng không bị méo.
• Ty nổi cần chừa đủ chiều cao cho ty nâng lên khi mở hết.
• Thay packing khi rò qua ty, không cố siết quá chặt gây mòn ty.
• Xả sạch cát, xỉ hàn trong ống trước khi chạy thử, vì hạt rắn làm xước mặt làm kín và gây rò khi đóng.
• Van chôn ngầm cần hộp van, cần chữ T đúng cỡ đầu ty và sơn bảo vệ phần bích.

Với van cổng chữa cháy, chọn loại ty nổi, kiểm tra chứng nhận theo yêu cầu hồ sơ thiết kế và PCCC của công trình. Chỉ ghi nhận chứng nhận UL/FM khi hãng công bố cho đúng model.

Câu hỏi thường gặp

Gate valve có dùng để điều tiết lưu lượng được không?

Không. Lá van chỉ có hai trạng thái làm việc là mở hết và đóng kín. Khi mở một phần, dòng chảy tốc độ cao xoáy qua khe hẹp, làm rung lá van, mòn đĩa đệm và hỏng bề mặt làm kín. Muốn điều tiết, dùng van cầu hoặc van điều khiển chuyên dụng.

Chọn ty nổi hay ty chìm cho đường ống chữa cháy?

Ưu tiên ty nổi (OS&Y) vì nhìn vị trí ty là biết van đang mở hay đóng, và ren ty nằm ngoài môi chất nên dễ bôi trơn, kiểm tra. Ty chìm chỉ hợp khi thiếu chiều cao lắp đặt hoặc van chôn ngầm. Hệ sprinkler nên dùng loại có công tắc tín hiệu để tủ báo cháy giám sát trạng thái van.

Gang xám và gang cầu khác nhau thế nào khi làm thân van?

Gang xám có graphit dạng phiến nên giòn, dễ nứt khi sốc nhiệt hoặc va đập. Gang cầu có graphit dạng cầu, độ bền kéo và độ dẻo cao hơn, chịu áp và rung tốt hơn ở cùng kích thước. Vì vậy các dòng chôn ngầm, áp 16 bar trở lên thường dùng gang cầu.

Mua van cổng tại Van nước Việt Nam

Khi hỏi giá, gửi các thông tin: DN, áp làm việc, môi chất, nhiệt độ, tiêu chuẩn bích, kiểu ty và số lượng. Van nước Việt Nam kiểm tra thông số, đề xuất model phù hợp và gửi báo giá kèm catalogue. Hàng có CO/CQ và giao toàn quốc.

Showroom và kho tại Số 20, Ngõ 102 Hoàng Đạo Thành, P. Khương Đình, TP. Hà Nội.