EnglishQuy trình sản xuất co hàn đóng vai trò rất quan trọng trong việc đảm bảo chất lượng, độ kín và tuổi thọ cho toàn bộ hệ thống đường ống. Dù chỉ là một phụ kiện nhỏ như “khớp nối gập người”, nhưng co hàn lại chính là mắt xích điều hướng dòng chảy. Nó xuất hiện ở hầu hết các công trình cấp thoát nước, PCCC, dẫn khí và hơi nóng.
Rất nhiều anh em kỹ thuật, chủ đầu tư hay đơn vị thi công thường chỉ quan tâm đến giá và kích thước, mà quên mất rằng chất lượng của một chiếc co hàn phụ thuộc phần lớn vào cách nó được sản xuất ra sao. Trong bài viết này, Thép Bảo Tín sẽ cùng bạn tìm hiểu chi tiết quy trình tạo ra một chiếc co hàn đạt chuẩn. Từ khâu chọn phôi, gia công, đến kiểm tra chất lượng. Từ đó, giúp bạn yên tâm hơn khi lựa chọn cho công trình của mình.
Vật liệu sử dụng trong sản xuất co hàn
Một chiếc co hàn bền, an toàn và phù hợp với môi trường làm việc không chỉ đến từ quy trình sản xuất chuẩn chỉnh, mà còn bắt đầu từ chất liệu cấu tạo. Tùy theo mục đích sử dụng và điều kiện vận hành, nhà sản xuất sẽ lựa chọn những loại vật liệu khác nhau để đảm bảo co hàn đáp ứng đầy đủ về cơ tính, độ bền và khả năng chống ăn mòn.
Thép carbon (A234 WPB):
Đây là loại vật liệu được dùng phổ biến nhất cho các hệ thống cấp thoát nước, khí nén, PCCC thông thường. Thép carbon có ưu điểm là dễ gia công, chịu lực tốt và chi phí hợp lý, phù hợp với môi trường không quá khắc nghiệt.
Inox (thép không gỉ 304/316):
Dùng cho hệ thống dẫn nước sạch, thực phẩm, y tế hoặc môi trường có độ ăn mòn cao (hóa chất, nước biển…). Inox 304 phù hợp với môi trường ẩm, còn inox 316 được dùng trong môi trường khắc nghiệt hơn nhờ khả năng chống gỉ vượt trội.
Thép hợp kim (Chrome-Moly, A234 WP5, WP11…):
Được sử dụng trong các hệ thống có nhiệt độ và áp suất cao, như lò hơi, nhà máy nhiệt điện, hệ thống dẫn hơi nước. Thép hợp kim có độ cứng cao, chịu nhiệt tốt, nhưng giá thành cũng cao hơn.
Gang cầu:
Phù hợp với các hệ thống cấp nước đô thị, hệ thống thoát nước, nơi không có áp suất hoặc nhiệt độ quá cao. Gang cầu có khả năng chịu lực nén tốt, ít biến dạng và chi phí thấp.
Quy trình sản xuất co hàn
Để cho ra đời một sản phẩm co hàn chất lượng, bền chắc và đạt chuẩn kỹ thuật, nhà sản xuất cần tuân thủ nghiêm ngặt từng công đoạn trong quy trình sản xuất co hàn. Dưới đây là các bước chính, được áp dụng phổ biến trong hầu hết các nhà máy cơ khí công nghiệp hiện nay:
Bước 1: Chuẩn bị phôi thép
Công đoạn đầu tiên trong quy trình sản xuất co hàn là lựa chọn và chuẩn bị phôi thép phù hợp.
- Phôi thường được cắt từ ống thép hàn hoặc ống thép đúc, tùy vào yêu cầu về độ dày, vật liệu và kích thước.
- Chiều dài phôi được tính toán dựa trên đường kính danh nghĩa và góc cong của co (thường là 45°, 90° hoặc 180°).
- Trước khi gia công, phôi có thể được kiểm tra cơ tính và thành phần hóa học (như hàm lượng carbon, mangan, lưu huỳnh…) để đảm bảo đúng mác thép theo tiêu chuẩn.
Bước 2: Gia nhiệt phôi
Phôi sau khi cắt sẽ được đưa vào lò nung để làm nóng đến nhiệt độ từ 900°C – 1100°C.
- Mục đích của việc gia nhiệt là giúp phôi mềm dẻo hơn, dễ uốn và tạo hình, đồng thời tránh hiện tượng nứt gãy khi ép hoặc uốn.
- Nhiệt độ và thời gian gia nhiệt được kiểm soát nghiêm ngặt để đảm bảo chất lượng đồng đều của từng phôi thép.
Bước 3: Tạo hình bằng khuôn hoặc máy ép thủy lực
Sau khi gia nhiệt, phôi sẽ được tạo hình thành co hàn theo góc mong muốn:
- Dùng khuôn chuyên dụng cho từng loại co: 45°, 90°, 180°.
- Có thể áp dụng một trong các phương pháp:
- Ép nóng bằng thủy lực
- Uốn bằng máy CNC chính xác
- Ép đùn qua khuôn định hình
Yêu cầu bắt buộc: Đảm bảo bán kính cong theo tiêu chuẩn (thường là R=1D hoặc R=1.5D – trong đó D là đường kính danh nghĩa).
Đây là bước quan trọng ảnh hưởng đến hình dạng, độ đều và kết cấu chịu lực của co hàn.
Bước 4: Gia công mép và làm sạch
Sau khi tạo hình, co hàn sẽ được chuyển sang bước gia công phần đầu nối:
- Vát mép đầu ống theo tiêu chuẩn hàn (kiểu BE – Bevel End), giúp mối hàn ăn sâu và bám chắc.
- Làm sạch bề mặt trong và ngoài co hàn bằng phương pháp phun cát hoặc phun bi để loại bỏ gỉ sét, dầu mỡ, bavia… và tạo độ nhám cần thiết cho bước xử lý tiếp theo.
Bước 5: Kiểm tra kích thước và dung sai
Đây là bước kiểm tra hình học sau khi gia công:
- Đo đạc các thông số như:
- Đường kính trong/ngoài
- Độ dày thành ống
- Góc uốn thực tế
- Chiều dài hai đầu co
Các thông số này được so sánh với tiêu chuẩn kỹ thuật như ANSI/ASME B16.9, JIS B2311 để đảm bảo dung sai nằm trong phạm vi cho phép.
Bước 6: Kiểm tra chất lượng (QC)
Tùy theo yêu cầu của khách hàng hoặc tiêu chuẩn nhà máy, co hàn sẽ được tiến hành các bước kiểm tra không phá hủy (NDT) như:
- Siêu âm mối hàn (UT): kiểm tra lỗi bên trong vật liệu
- Chụp X-quang (RT): kiểm tra độ kín của thành co
- Thử áp lực (Hydro test): đảm bảo co không rò rỉ dưới áp suất làm việc
- Sau khi đạt yêu cầu, sản phẩm sẽ được đóng dấu thông tin gồm: kích thước, mác vật liệu, số lô, logo nhà sản xuất.
Bước 7: Mạ, sơn hoặc xử lý bề mặt (nếu có yêu cầu)
Một số co hàn cần xử lý bề mặt trước khi xuất xưởng để phù hợp với môi trường sử dụng:
- Mạ kẽm nhúng nóng: dùng cho co ngoài trời, chống gỉ
- Sơn epoxy: chống ăn mòn trong môi trường nước thải, hóa chất
- Phủ đen chống rỉ (black coating): cho hệ thống PCCC hoặc nội thất cơ khí
- Việc xử lý bề mặt giúp kéo dài tuổi thọ và tăng độ bền của co trong điều kiện sử dụng thực tế.
Bước 8: Đóng gói và lưu kho
Cuối cùng, co hàn sẽ được đóng gói cẩn thận để bảo vệ sản phẩm trong quá trình vận chuyển:
- Bọc túi nilon hoặc bao bì nhựa, chống ẩm mốc
- Xếp lên pallet hoặc đóng thùng gỗ, dễ vận chuyển và bốc dỡ
- Ghi rõ thông tin sản phẩm: kích thước, tiêu chuẩn, vật liệu, mã lô sản xuất
Từ đây, co hàn đã sẵn sàng để xuất xưởng, phục vụ các công trình từ dân dụng đến công nghiệp lớn.
Các tiêu chuẩn kỹ thuật áp dụng trong sản xuất co hàn
Để đảm bảo sản phẩm co hàn khi đưa vào sử dụng đạt độ chính xác, độ kín và độ bền cơ học, các nhà sản xuất phải tuân thủ những tiêu chuẩn kỹ thuật nghiêm ngặt. Tùy vào thị trường xuất khẩu, yêu cầu thiết kế hoặc hệ thống đường ống, co hàn sẽ được sản xuất theo những bộ tiêu chuẩn khác nhau, trong đó phổ biến nhất gồm:
Tiêu chuẩn ASTM (Mỹ)
- ASTM A234: Áp dụng cho các loại co hàn làm từ thép cacbon và thép hợp kim.
- ASTM A403: Dành cho co hàn bằng inox (thép không gỉ).
- ASTM A420: Áp dụng cho các fitting dùng trong điều kiện nhiệt độ thấp.
Tiêu chuẩn ASME (Hiệp hội kỹ sư cơ khí Hoa Kỳ)
- ASME B16.9: Tiêu chuẩn quan trọng nhất cho fitting hàn như co, tê, côn hàn… (áp dụng cho co hàn từ DN15 đến DN1200).
- ASME B16.11: Dùng cho các phụ kiện rèn, ren, hàn lồng (socket weld, threaded).
Tiêu chuẩn DIN (Đức)
- DIN 2605: Dành cho co hàn thép, bao gồm loại co 45°, 90°, 180°, loại hàn và loại hàn lồng.
- DIN 2615, 2616, 2617: Dành cho tê hàn, côn hàn, nắp bịt…
Tiêu chuẩn JIS (Nhật Bản)
- JIS B2311 / B2312 / B2313: Áp dụng cho fitting hàn như co, tê, côn… sử dụng trong hệ thống đường ống tại Nhật hoặc các nước dùng hệ metric.
Kết luận
Có thể thấy quy trình sản xuất co hàn rất quan trọng. Nó ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng co hàn, từ độ bền cơ học, khả năng chịu áp lực, đến độ kín khít và độ chính xác kích thước. Mỗi công đoạn – từ lựa chọn nguyên liệu, gia công tạo hình, đến xử lý nhiệt và kiểm tra chất lượng – đều cần được kiểm soát chặt chẽ theo đúng tiêu chuẩn kỹ thuật.
Sản phẩm co hàn đạt chuẩn không chỉ giúp hệ thống đường ống vận hành ổn định, an toàn mà còn giảm thiểu rủi ro sự cố trong quá trình sử dụng. Đặc biệt trong các ngành công nghiệp trọng yếu như dầu khí, hóa chất, cấp thoát nước, hay nhiệt điện, việc sử dụng co hàn chất lượng cao theo đúng tiêu chuẩn sẽ góp phần nâng cao hiệu quả vận hành và kéo dài tuổi thọ hệ thống.