Fitting thủy lực bao gồm những gì?
Fitting (khớp nối thủy lực) là các chi tiết dùng để kết nối, dẫn hướng và kết thúc đường ống trong hệ thống thủy lực. Tùy theo chức năng, fitting thường bao gồm các nhóm chính sau:
-
Adaptor (đầu chuyển)
Dùng để chuyển đổi chuẩn kết nối giữa các thiết bị, như chuyển ren, chuyển kích thước hoặc chuyển kiểu làm kín.
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- -
Hose fitting (đầu bấm ống mềm)
Là đầu nối được bấm trực tiếp vào ống mềm, dùng để kết nối ống với thiết bị hoặc adaptor.
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-
Elbow (co)
Dùng để đổi hướng dòng chảy (thường là 45° hoặc 90°) khi không gian lắp đặt hạn chế.
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-
Tee (chữ T)
Dùng để chia hoặc gộp dòng chảy trong hệ thống.
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-
Reducer (đầu giảm)
Dùng để chuyển kích thước đường ống lớn – nhỏ khác nhau.
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-
Cap / Plug (đầu bịt)
Dùng để bịt kín đầu ống hoặc cổng chờ, tránh rò rỉ hoặc nhiễm bẩn.
I. ĐIỀU HÀNH
Fitting (khớp nối thủy lực) là bộ phận chịu tải tập trung trong hệ thống thủy lực áp suất cao, đóng vai trò quyết định đến độ kín, độ an toàn và tuổi thọ vận hành của toàn bộ hệ thống. Mặc dù chiếm tỷ trọng chi phí nhỏ, fitting lại là nguyên nhân chính gây ra các sự cố rò rỉ, nứt gãy và hư hỏng kết nối khi lựa chọn sai vật liệu hoặc đánh giá chưa đầy đủ điều kiện làm việc thực tế.
Trong vận hành công nghiệp, fitting phải đồng thời chịu áp suất làm việc, xung áp chu kỳ cao, rung động cơ học, ứng suất lắp đặt và tác động ăn mòn môi trường. Do đó, việc lựa chọn fitting không thể chỉ dựa trên áp suất danh nghĩa hoặc giá thành ban đầu, mà cần được đánh giá tổng thể theo vật liệu – môi trường – chế độ tải – chi phí vòng đời.
So sánh vật liệu fitting phổ biến
-
Fitting thép carbon
Có độ bền cơ học cao, khả năng chịu xung áp và rung động rất tốt, phù hợp cho các hệ thống thủy lực công nghiệp nặng và áp suất rất cao (>350 bar). Hạn chế chính là khả năng chống ăn mòn kém, phụ thuộc vào lớp mạ bảo vệ. -
Fitting inox 304
Có khả năng chống ăn mòn tốt trong môi trường ẩm nhẹ và nước ngọt, phù hợp cho các hệ thống ngoài trời hoặc áp suất trung bình–cao. Tuy nhiên, cơ tính và khả năng chịu xung áp thấp hơn thép carbon. -
Fitting inox 316
Là lựa chọn tối ưu cho môi trường ăn mòn mạnh như nước biển, hóa chất, thực phẩm và dược phẩm. Inox 316 có độ ổn định hóa học cao nhưng không vượt trội về chịu áp suất so với thép carbon.
Nguyên tắc lựa chọn fitting thủy lực
- Ưu tiên môi trường làm việc trước
- Đánh giá áp suất và xung áp thực tế
- Xem xét rủi ro kỹ thuật (galling, rung động, mỏi)
- Tối ưu chi phí vòng đời thay vì giá mua ban đầu
Việc lựa chọn đúng fitting giúp giảm rủi ro sự cố, tăng độ an toàn vận hành và tối ưu chi phí bảo trì dài hạn cho hệ thống thủy lực.
II. VAI TRÒ KỸ THUẬT CỦA FITTING TRONG HỆ THỐNG THỦY LỰC
Trong hệ thống thủy lực, fitting (khớp nối thủy lực) không chỉ là chi tiết trung gian để liên kết ống mềm, ống thép và thiết bị, mà là bộ phận chịu tổ hợp tải trọng phức tạp nhất. Về mặt kỹ thuật, fitting đồng thời chịu tác động của áp suất tĩnh, xung áp, rung động cơ học, ứng suất lắp ráp và ăn mòn môi trường trong suốt vòng đời vận hành của hệ thống.
1. Áp suất tĩnh (áp suất làm việc)
Áp suất tĩnh là áp suất danh nghĩa của hệ thống trong trạng thái làm việc ổn định. Fitting phải được thiết kế để:
-
Chịu được áp suất làm việc liên tục
-
Có hệ số an toàn phù hợp so với áp suất danh nghĩa
-
Không biến dạng dẻo trong quá trình vận hành dài hạn
Trong thực tế, fitting thường được yêu cầu có khả năng chịu áp suất cao hơn ống mềm, nhằm đảm bảo điểm nối không trở thành vị trí yếu nhất của hệ thống.
2. Xung áp (tải trọng áp suất chu kỳ)
Xung áp là sự biến thiên áp suất đột ngột trong quá trình khởi động, đóng/mở van, đảo chiều cơ cấu chấp hành hoặc thay đổi tải. Đây là nguyên nhân hàng đầu gây nứt mỏi và phá hủy fitting.
Đặc điểm nguy hiểm của xung áp:
-
Biên độ lớn, tần suất cao
-
Khó kiểm soát và khó đo đạc chính xác
-
Gây mỏi vật liệu ngay cả khi áp suất danh nghĩa vẫn trong giới hạn cho phép
Do đó, khả năng chịu xung áp của fitting quan trọng hơn nhiều so với áp suất tĩnh khi đánh giá độ bền thực tế của hệ thống.
3. Rung động cơ học
Rung động phát sinh từ:
-
Chuyển động của bơm và động cơ
-
Dao động của cơ cấu chấp hành
-
Lắp đặt hệ thống không đồng trục
Rung động liên tục tạo ra ứng suất lặp, làm gia tăng nguy cơ nứt mỏi tại các vị trí tập trung ứng suất như chân fitting, vùng ren và bề mặt tiếp xúc kín.
4. Ứng suất lắp ráp
Ứng suất lắp ráp xuất hiện khi:
-
Siết ren quá lực hoặc không đúng mô-men
-
Lệch trục giữa ống và fitting
-
Lắp đặt trong không gian hạn chế
Những ứng suất này tồn tại ngay cả khi hệ thống chưa vận hành, và sẽ cộng hưởng với áp suất và rung động trong quá trình làm việc, làm giảm đáng kể tuổi thọ fitting.
5. Ăn mòn môi trường
Ăn mòn môi trường bao gồm:
-
Ăn mòn khí quyển (ẩm, hơi muối)
-
Ăn mòn hóa học (axit, kiềm, dung môi)
-
Ăn mòn kẽ hở tại vùng ren và bề mặt tiếp xúc
Ăn mòn làm suy giảm tiết diện chịu lực, tạo khuyết tật bề mặt và là tác nhân kích hoạt phá hủy mỏi sớm, ngay cả khi áp suất vận hành không cao.
Fitting là điểm chịu tải tổng hợp và liên tục trong hệ thống thủy lực. Việc đánh giá vai trò của fitting không thể tách rời từng yếu tố riêng lẻ, mà phải xem xét tổng hợp áp suất – xung áp – rung động – lắp ráp – môi trường. Chỉ khi hiểu đúng vai trò kỹ thuật này, việc lựa chọn vật liệu fitting mới có thể đạt được độ an toàn vận hành và tuổi thọ hệ thống như mong muốn.
