PN là gì? Giải thích ký hiệu PN trong ống nước và van

Trong lĩnh vực kỹ thuật đường ống, van và các thiết bị công nghiệp, ký hiệu “PN” đóng vai trò vô cùng quan trọng, giúp đảm bảo an toàn và hiệu quả cho hệ thống. Vậy PN là gì và tại sao nó lại quan trọng đến vậy? Hãy cùng tìm hiểu chi tiết trong bài viết này.

PN là gì?

PN trong tiếng anh còn được gọi là Pressure Nominal là thông số kỹ thuật của thiết bị mà tại môi trường làm việc thiết bị có thể chịu được lực tối đa như vậy liên tục mà không có sự cố.

PN được tính là áp suất danh nghĩa tính theo đơn vị bar, hoặc kg/cm2. Ký hiệu này thường bắt gặp nhất ở các đường ống nước, hệ thống khí có áp lực. Chúng ta sẽ dễ dàng gặp ký hiệu này trong đường ống công nghiệp trên thiết bị như phụ kiện đường ống, van công nghiệp, van bướm, van bi, van an toàn và các phụ kiện mặt bích, khớp nối.

PN là thông số theo tiêu chuẩn quốc tế được quy chuẩn chung cho các hệ thống công nghiệp với mức áp chuẩn cho thiết bị giúp hệ thống làm việc hiệu quả nhất. Tiêu chuẩn này ở mỗi thiết bị được ký hiệu trên thân thiết bị giúp khách hàng lựa chọn thiết bị chính xác nhất với hệ thống làm việc.

Ký hiệu PN trong ống nước là gì?

Trong lĩnh vực đường ống dẫn nước, chúng ts có thể thường xuyên bắt gặp ký hiệu “PN” đi kèm với một con số. Đây một thông số quan trọng cho biết khả năng chịu áp lực của ống nước khi hoạt động liên tục ở nhiệt độ tiêu chuẩn 20°C. 

Thông tin này thường được in nổi một cách rõ ràng trên thân ống hoặc các phụ kiện đi kèm, giúp người sử dụng dễ dàng nhận biết và lựa chọn sản phẩm phù hợp với yêu cầu của hệ thống.

Ví dụ, một ống nước có ký hiệu PN25 cho biết ống được thiết kế để vận hành an toàn dưới áp suất tối đa 25 bar ở 20°C, trong khi ống PN6 chỉ chịu được áp suất 6 bar ở cùng điều kiện nhiệt độ.

Phương pháp tính PN là gì?

Chỉ số áp suất định danh PN trên hệ thống cũng như thiết bị công nghiệp được tính toán rất cẩn thận nhằm đảm bảo giúp các thiết bị và hệ thống có sự tương thích với nhau. Chính vì thế sẽ được tính như sau:

PN = 20MRs / [C x (SDR-1)]

Để có cơ sở của công thức tính áp suất danh nghĩa trên một đường ống nhựa cần có thông số MRS của vật liệu chế tạo nên đường ống. Giá trị này được xác định thông qua các phương pháp ngoại suy độ bền áp suất thủy tĩnh dài hạn từ 50 năm theo đúng tiêu chuẩn ISO 9080. Phương pháp này được xây dựng một đường cong suy giảm ứng suất vòng hay ứng suất thủy tính. Đây là ứng suất tác động lên đường ống khi sử dụng nước làm môi trường tạo áp suất theo thời gian.

Tùy thuộc vào tiêu chuẩn phân loại mà nguyên liệu thiết kế theo tiêu chuẩn ISO 9080 phải được chứng nhận bởi nhà sản xuất nguyên liệu vận hành. Khi đường ống sản xuất từ vật liệu đã biết thông số MRS thì ống định danh sẽ được cấp PN rõ ràng theo công thức trên.

Bảng quy đổi DN sang các đơn vị khác tương đương

Trong thực tế, đơn vị bar và kg/cm² thường được sử dụng để biểu thị ký hiệu PN. Bảng dưới đây sẽ cung cấp thông tin chi tiết về cách chuyển đổi giữa PN, bar và kg/cm².

Một số tiêu chuẩn PN phổ biến trong thiết bị công nghiệp

Hiện nay trên thị trường có nhiều dòng van công nghiệp, đồng hồ đo nước, phụ kiện đường ống được định danh áp suất trên thân từ nhỏ đến lớn theo các dạng từ PN10, PN16, PN25… Cùng tìm hiểu chi tiết các loại PN phổ biến như sau:

PN10

Áp suất PN10 tương ứng với 10 bar hay 10kg/cm2 được chỉ định với hệ thống lắp đặt 10kg/cm2 và có thể hoạt động liên tục trong khoảng áp suất đó trở lại. Khi áp suất định mức cao hơn thông số trên có thể gây ra hiện tượng nổ, vỡ đường ống gây mất an toàn cho hệ thống sản xuất, tốn kém chi phí khắc phục và gây ô nhiễm môi trường. Chính vì thế nó có thể là nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường. Vì thế trong quá trình chọn thiết bị hoạt động cần ưu tiên tìm hiểu rõ các thông số hệ thống phù hợp với mức áp suất của thiết bị.

PN16

Áp lực PN16 là thông số của thiết bị và hệ thống có mức áp suất 16 bar và có thể hoạt động liên tục được ổn định trong mức đó. Dải áp suất này đang được sử dụng khá nhiều và phổ biến trong hệ thống cấp và dẫn nước hiện nay.

PN25

Dải áp suất PN25 tương ứng với 25 bar phù hợp với hệ thống hơi, khí nén… Khi lựa chọn mức áp lực này thì chúng ta vẫn có thể sử dụng với hệ thống áp lực thấp hơn như 10bar hoặc 16bar.

Ứng dụng ký hiệu PN trong thực tiễn

Ký hiệu PN đóng vai trò then chốt trong nhiều giai đoạn của việc xây dựng và vận hành các hệ thống dẫn chất lỏng và khí. Từ khâu thiết kế, lựa chọn vật tư đến lắp đặt và bảo trì, thông số PN là một yếu tố không thể bỏ qua. Dưới đây là một số ví dụ điển hình về ứng dụng của ký hiệu PN:

• Phân loại và lựa chọn ống dẫn: Ký hiệu PN giúp kỹ sư và người dùng xác định loại ống nước hoặc ống dẫn khí phù hợp với áp suất hoạt động dự kiến của hệ thống, đảm bảo an toàn và hiệu quả trong quá trình vận hành.
• Lựa chọn van và phụ kiện: Các van công nghiệp, cút nối, khớp nối và các phụ kiện đường ống khác cũng được đánh giá và lựa chọn dựa trên ký hiệu PN, giúp đảm bảo tính tương thích và an toàn cho toàn bộ hệ thống.
• Thiết kế hệ thống công nghiệp: Trong các nhà máy và cơ sở sản xuất, ký hiệu PN được sử dụng để thiết kế và xây dựng các hệ thống cấp nước, cấp khí nén, đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định và an toàn trong suốt quá trình sản xuất.
• Ứng dụng trong ngành dầu khí: Trong các hệ thống khai thác, vận chuyển và chế biến dầu khí, ký hiệu PN là yếu tố quan trọng để đảm bảo các ống dẫn và van có thể chịu được áp suất cao và điều kiện làm việc khắc nghiệt, đặc trưng của ngành công nghiệp này.

Lưu ý khi lựa chọn thiết bị có PN phù hợp với hệ thống

Việc lựa chọn các thiết bị như ống dẫn, van, phụ kiện… có thông số PN (Pressure Nominal) phù hợp với hệ thống là vô cùng quan trọng, ảnh hưởng trực tiếp đến độ an toàn, hiệu suất và tuổi thọ của toàn bộ hệ thống. Để đưa ra quyết định đúng đắn, bạn cần lưu ý những điều sau:

Xác định áp suất làm việc tối đa của hệ thống:

Đây là bước quan trọng nhất. Bạn cần xác định áp suất cao nhất mà hệ thống có thể phải chịu đựng trong quá trình vận hành, bao gồm cả các yếu tố đột biến áp suất (pressure surge) có thể xảy ra.

Áp suất làm việc tối đa phải được tính toán dựa trên các điều kiện vận hành thực tế, không chỉ dựa trên thông số thiết kế.

Chọn thiết bị có PN lớn hơn hoặc bằng áp suất làm việc tối đa:

Đây là nguyên tắc cơ bản để đảm bảo an toàn. Thiết bị phải có khả năng chịu được áp suất cao nhất mà hệ thống có thể gặp phải. Nên chọn thiết bị có PN lớn hơn một chút so với áp suất làm việc tối đa để dự phòng cho các trường hợp áp suất tăng đột ngột.

Xem xét nhiệt độ làm việc:

Thông số PN thường được nhà sản xuất công bố ở nhiệt độ tiêu chuẩn (thường là 20°C). Ở nhiệt độ cao hơn, khả năng chịu áp lực của vật liệu có thể giảm xuống. Do đó, cần tham khảo bảng điều chỉnh áp suất theo nhiệt độ của nhà sản xuất để đảm bảo an toàn.

Chọn vật liệu phù hợp với môi chất:

Vật liệu của thiết bị phải tương thích với môi chất (nước, khí, hóa chất…) để tránh bị ăn mòn hoặc hư hỏng. Tham khảo bảng tương thích hóa chất của nhà sản xuất hoặc tìm kiếm lời khuyên từ các chuyên gia.

Tuân thủ các tiêu chuẩn kỹ thuật:

Đảm bảo thiết bị tuân thủ các tiêu chuẩn kỹ thuật liên quan (ANSI, DIN, ISO). Các tiêu chuẩn này đảm bảo thiết bị đáp ứng các yêu cầu về chất lượng, an toàn và hiệu suất.

Lựa chọn nhà cung cấp uy tín:

Chọn nhà cung cấp có kinh nghiệm, uy tín và cung cấp đầy đủ thông tin về sản phẩm. Nhà cung cấp uy tín sẽ cung cấp cho bạn các chứng chỉ chất lượng, thông số kỹ thuật chi tiết và chế độ bảo hành tốt.

Trên đây là những thông tin chi tiết về ký hiệu PN là gì, giúp bạn hiểu rõ ý nghĩa và ứng dụng của thông số này trong lĩnh vực đường ống dẫn và thiết bị công nghiệp. Mong rằng, bài viết đã mang đến cho bạn những kiến thức hữu ích, hỗ trợ cho quá trình thiết kế, lựa chọn và vận hành hệ thống một cách hiệu quả nhất. 

Nếu có bất kỳ câu hỏi nào khác hoặc quan tâm đến các sản phẩm van công nghiệp, ống dẫn, phụ kiện kết nối, mặt bích, xin vui lòng liên hệ với Tuấn Hưng Phát Valve để được tư vấn tận tình và nhận báo giá cạnh tranh nhất.