Hướng dẫn chọn vật liệu van: Các điều kiện vận hành và kỹ thuật cốt lõi cần xác nhận với nhà cung cấp trước khi yêu cầu báo giá

Đặc tính hóa học và xác định độ ăn mòn của môi chất

Khi thu mua van đường ống công nghiệp, việc lựa chọn vật liệu của thân van và các chi tiết bên trong (lõi van, đế van, trục van) quyết định trực tiếp đến tuổi thọ sử dụng và an toàn vận hành của van. Trước tiên, cần cung cấp rõ ràng và đối chiếu với nhà cung cấp về thành phần hóa học cùng đặc tính ăn mòn của môi chất. Các loại chất lưu công nghiệp rất phong phú, bao gồm axit mạnh, kiềm mạnh, dung môi hữu cơ, nước thải công nghiệp và dung dịch nước có chứa ôxy hòa tan hoặc ion clo. Nhân viên thu mua không nên chỉ cung cấp tên môi chất một cách khái quát, mà nên làm rõ nồng độ cụ thể của môi chất, phạm vi thay đổi giá trị pH cũng như việc có chứa chất ôxy hóa hoặc tạp chất lượng vết hay không. Đối với các điều kiện vận hành có thể xảy ra nứt do ăn mòn ứng suất hoặc ăn mòn khe hở, cần cùng nhà cung cấp xác minh các chỉ số hiệu suất chống ăn mòn của vật liệu, đảm bảo vật liệu được chọn có thể đáp ứng sự ngâm lâu dài và tác động từ chất lưu tại hiện trường.

Nhiệt độ làm việc và điều kiện biên áp suất

Nhiệt độ và áp suất của chất lưu là các thông số then chốt quyết định việc lựa chọn vật liệu kim loại và phi kim loại cho van. Vật liệu kim loại ở nhiệt độ cao có thể bị từ biến và giảm độ bền, trong khi ở nhiệt độ cực thấp có thể xảy ra gãy giòn do nhiệt độ thấp. Do đó, trong giai đoạn chuẩn bị yêu cầu báo giá, bắt buộc phải cung cấp cho nhà cung cấp khoảng nhiệt độ làm việc đầy đủ (bao gồm nhiệt độ vận hành bình thường, nhiệt độ thiết kế tối đa và nhiệt độ bất thường ngắn hạn có thể xuất hiện), cũng như áp suất làm việc tối đa và áp suất thiết kế của hệ thống. Đối với các điều kiện vận hành liên quan đến hơi nước hoặc nước nóng áp suất cao, ứng suất cho phép của vật liệu thân van ở các nhiệt độ khác nhau là khác nhau, nhà cung cấp cần căn cứ vào các tiêu chuẩn van và bình áp lực liên quan để tính toán khả năng chịu áp của vật liệu ở nhiệt độ làm việc thực tế, đảm bảo sự an toàn cho đường ống và kiểm soát lưu lượng hiệu quả.

Trạng thái vật lý của môi chất và rủi ro mài mòn

Bên cạnh điều kiện ăn mòn hóa học và nhiệt độ áp suất, trạng thái vật lý của môi chất cũng tạo ra ảnh hưởng đáng kể đối với vật liệu van. Nếu trong chất lưu có chứa chất lơ lửng dạng rắn, hạt cát, hạt tinh thể hoặc môi chất có độ nhớt cao, các hạt chảy qua với tốc độ cao sẽ gây ra sự xói mòn và mài mòn nghiêm trọng cho đế van và lõi van. Trong điều kiện vận hành này, ngoài việc chọn vật liệu nền chịu mài mòn, còn cần xác nhận với nhà cung cấp xem có cần xử lý làm cứng bề mặt hay không (như phun phủ hợp kim cứng, nitơ hóa hoặc hàn đắp hợp kim Stellite). Đặc biệt khi lựa chọn van bi hoặc van bướm, bề mặt làm kín của chúng có ma sát tương đối trong quá trình đóng mở, nên phải đối chiếu sự tương thích giữa bề mặt làm kín cứng và vật liệu thân van, tránh việc thất bại làm kín do độ cứng không đồng đều hoặc bị kẹt bởi hạt tinh thể.

Danh mục kỹ thuật cần đối chiếu khi yêu cầu báo giá thu mua

Để nâng cao hiệu quả chọn dòng và tránh các tranh chấp kỹ thuật về sau, đội ngũ thu mua trước khi gửi yêu cầu báo giá cho nhà cung cấp nên sắp xếp và đối chiếu danh mục yêu cầu kỹ thuật và điều kiện vận hành chi tiết sau: – Tên đầy đủ của môi chất, tỷ lệ phần trăm nồng độ và phạm vi giá trị pH – Nhiệt độ làm việc bình thường, nhiệt độ thiết kế tối đa và nhiệt độ môi trường tối thiểu – Áp suất thiết kế hệ thống, chênh lệch áp suất làm việc bình thường và có va đập búa nước hay không – Trạng thái vật lý của môi chất (khí, lỏng, hỗn hợp rắn-lỏng) cùng độ cứng và nồng độ của hạt – Yêu cầu đề xuất đối với vật liệu thân van (như thép carbon, thép không gỉ, thép hai pha, vật liệu titan…) và vật liệu chi tiết làm kín (PTFE, EPDM, hợp kim cứng…) – Tiêu chuẩn kết nối mặt bích, chiều dài cấu trúc và yêu cầu cấp độ dày thành – Có cần báo cáo kiểm tra vật liệu đặc biệt hay không (như phân tích thành phần vật liệu quang phổ PMI, báo cáo kiểm tra không phá hủy…)

Quy chuẩn ngành và xác nhận tính tuân thủ

Các kịch bản ứng dụng và tiêu chuẩn ngành khác nhau có các quy định bắt buộc nghiêm ngặt đối với vật liệu van. Ví dụ, trong điều kiện vận hành chứa lưu huỳnh của dầu khí, vật liệu phải phù hợp với quy chuẩn chống nứt do ứng suất sulfua; trong các hệ thống thực phẩm, dược phẩm hoặc nước tinh khiết cao, vật liệu phải đáp ứng yêu cầu cấp vệ sinh và không được làm ô nhiễm môi chất; trong các điều kiện bảo vệ môi trường có yêu cầu rò rỉ thấp, vật liệu chèn và gioăng đệm cần đáp ứng chứng nhận phát thải rò rỉ. Do quy trình đúc vật liệu, trạng thái xử lý nhiệt và tiêu chuẩn kiểm tra của các nhà sản xuất khác nhau có thể có sự khác biệt, tất cả các quy cách kỹ thuật cụ thể, chứng nhận cấp độ vật liệu cũng như phạm vi đảm bảo dịch vụ đều phải được xác nhận bằng văn bản với nhà cung cấp ở giai đoạn yêu cầu báo giá cuối cùng và ký kết hợp đồng, nhằm đảm bảo sản phẩm van được thu mua hoàn toàn phù hợp với quy chuẩn thiết kế công trình.