Hơi Ẩm Và Không Khí Trong Dây Dẫn Khí: Nguồn Và Cách Kiểm Tra

Hơi ẩm và không khí trong dây dẫn khí không chỉ xuất hiện khi hệ thống bị rò rỉ. Chúng có thể tồn dư từ quá trình lắp đặt, đi vào khi thay bình hoặc tháo đầu nối, hoặc xâm nhập khi đường khí không được đóng kín và làm sạch đúng quy trình.

Trong một số điều kiện, hơi ẩm và các thành phần của không khí còn có thể thẩm thấu qua vật liệu dây hoặc lớp làm kín không phù hợp với ứng dụng. Vì vậy, khi phát hiện khí ra cuối đường ống bị yếu hoặc không đạt yêu cầu, cần kiểm tra đồng thời quy trình thay bình, độ kín của đầu nối, tình trạng dây và khả năng tương thích của vật liệu.

Hơi Ẩm Và Không Khí Trong Dây Dẫn Khí: Nguồn Và Cách Kiểm Tra

Hơi Ẩm Và Không Khí Có Thể Xâm Nhập Qua Dây Dẫn Khí Không?

Có thể, nhưng không nên mặc định mọi trường hợp đều do hơi ẩm hoặc không khí xuyên trực tiếp qua thành dây. Nguồn xâm nhập còn có thể nằm ở đầu nối, quá trình thay bình, phần khí tồn dư sau lắp đặt hoặc thời gian hệ thống bị mất áp và để hở.

Khi đường khí duy trì áp suất dương ổn định, dòng khí tại một điểm hở thông thường có xu hướng thoát ra ngoài nên không khí bên ngoài khó đi ngược vào. Không khí dễ lọt vào hơn khi đường khí không còn duy trì áp suất dương, đầu dây bị để hở hoặc hệ thống xuất hiện hiện tượng hút ngược.

Với một số loại dây polymer, hơi ẩm và thành phần không khí vẫn có thể thẩm thấu qua vật liệu do chênh lệch nồng độ hoặc áp suất riêng phần. Mức độ thẩm thấu phụ thuộc vào cấu tạo dây và điều kiện vận hành. Vì vậy, dây đáp ứng yêu cầu chịu áp chưa chắc phù hợp với ứng dụng cần khí khô hoặc độ tinh khiết cao.

Hơi Ẩm Và Không Khí Trong Dây Dẫn Khí Đến Từ Đâu?

Hơi ẩm và không khí có thể xuất hiện trong hệ thống từ nhiều nguồn khác nhau. Việc xác định đúng thời điểm và vị trí xâm nhập giúp tránh thay dây hoặc siết đầu nối không cần thiết.

Đường Khí Bị Mở Khi Thay Bình

Khi tháo bộ điều áp hoặc dây dẫn để thay bình, không khí xung quanh có thể đi vào phần đường khí đang mở. Nếu đầu nối để hở lâu, hơi ẩm và bụi trong môi trường cũng có thể bám vào bề mặt bên trong.

Sau khi lắp bình mới, lượng không khí tồn dư này có thể đi đến thiết bị nếu hệ thống không được làm sạch theo quy trình phù hợp.

Đầu Nối, Gioăng Hoặc Khớp Nối Không Kín

Đầu nối lỏng, gioăng hư hỏng hoặc khớp nối sai chuẩn có thể làm hệ thống mất độ kín. Khi đường khí vẫn duy trì áp suất dương, khí thường thoát ra ngoài tại vị trí hở, không khí bên ngoài khó đi ngược vào theo cơ chế rò thông thường.

Tuy nhiên, khi hệ thống mất áp, bị để hở hoặc áp suất trong đường thấp hơn môi trường, vị trí không kín có thể tạo điều kiện để không khí và hơi ẩm xâm nhập. Hiện tượng này cũng cần được xem xét khi hệ thống từng trải qua giai đoạn hút chân không hoặc hút ngược.

Không Khí Tồn Dư Sau Khi Lắp Đặt Hoặc Sửa Chữa

Dây, van và phụ kiện mới lắp thường chứa sẵn không khí. Tình trạng tương tự xảy ra sau khi tháo hệ thống để bảo dưỡng, thay linh kiện hoặc sửa chữa.

Nếu phần không khí tồn dư không được loại bỏ theo quy trình của thiết bị, nó có thể làm giảm độ tinh khiết của khí ở đầu ra trong giai đoạn đầu vận hành.

Hơi Ẩm Và Không Khí Lọt Vào Hệ Thống Từ Đâu?

Hơi Ẩm Bám Trên Bề Mặt Bên Trong Dây

Hơi ẩm có thể bám hoặc được hấp phụ trên bề mặt bên trong dây trong quá trình bảo quản, lắp đặt, vệ sinh hoặc để hở ngoài môi trường. Khi khí khô đi qua, lượng ẩm này có thể giải phóng dần vào dòng khí.

Vì vậy, một đường dây nhìn khô ở bên ngoài chưa chắc đã hoàn toàn không còn hơi ẩm bên trong.

Thẩm Thấu Qua Vật Liệu Dây Không Phù Hợp

Một số vật liệu polymer cho phép hơi nước và thành phần của không khí thẩm thấu qua thành dây ở mức độ nhất định, ngay cả khi không phát hiện lỗ thủng rõ ràng. Mức thẩm thấu phụ thuộc vào vật liệu, độ dày, nhiệt độ, thời gian và chênh lệch áp suất riêng phần.

Với ứng dụng yêu cầu khí khô hoặc độ tinh khiết cao, cần sử dụng loại dây được nhà sản xuất xác nhận phù hợp. Không nên chọn dây chỉ dựa trên khả năng chịu áp suất hoặc kích thước đầu nối.

Tài liệu hướng dẫn lựa chọn dây của Swagelok cũng lưu ý PTFE và cao su là các vật liệu có tính thẩm thấu, khí, hơi và chất lỏng có thể dịch chuyển qua lõi dây. Vì vậy, khả năng chịu áp suất không đồng nghĩa với khả năng duy trì độ tinh khiết hoặc độ khô theo yêu cầu.

Yếu Tố Nào Quyết Định Khả Năng Thẩm Thấu?

Khả năng hơi ẩm hoặc thành phần không khí thẩm thấu qua dây không thể xác định chỉ bằng tên gọi chung như dây cao su hay dây nhựa. Cần đối chiếu cấu tạo và dữ liệu kỹ thuật của đúng loại dây trong điều kiện vận hành thực tế.

Không nên áp dụng một hệ số thẩm thấu chung cho mọi loại dây. Muốn đánh giá chính xác, cần có dữ liệu của đúng vật liệu, cấu tạo, kích thước dây, loại khí và điều kiện nhiệt độ, áp suất do nhà sản xuất cung cấp.

Dấu Hiệu Đường Khí Có Thể Đang Bị Nhiễm Ẩm Hoặc Không Khí

Không thể xác nhận hơi ẩm và không khí trong dây dẫn khí chỉ bằng một biểu hiện riêng lẻ. Tuy nhiên, cần kiểm tra hệ thống nếu xuất hiện một hoặc nhiều dấu hiệu sau:

• Chất lượng mối hàn thay đổi sau khi thay dây hoặc thay bình: Hiện tượng xuất hiện ngay sau khi đường khí bị mở có thể liên quan đến không khí tồn dư, hơi ẩm hoặc thao tác kết nối.
• Mối hàn bị rỗ, oxy hóa hoặc đổi màu: Đây có thể là dấu hiệu khí bảo vệ không đạt yêu cầu, nhưng cũng cần loại trừ lưu lượng sai, rò rỉ, gió lùa, bề mặt phôi bẩn và thông số hàn chưa phù hợp.
• Kết quả chỉ cải thiện sau khi xả khí trong đường dẫn: Nếu chất lượng ổn định hơn sau khi thực hiện xả khí đúng quy trình, đường ống có thể đã chứa không khí hoặc khí tồn dư.
• Chất lượng khí tại điểm sử dụng khác thông số tại bình: Khi kết quả đo tại đầu ra không đạt yêu cầu dù nguồn khí đã được xác nhận, cần kiểm tra dây, đầu nối, bộ điều áp và các phụ kiện trung gian.
• Hiện tượng lặp lại dù bình khí đạt yêu cầu: Nếu thay bình nhưng vấn đề vẫn xuất hiện tại cùng một tuyến, nguyên nhân có thể nằm trong hệ thống cấp khí thay vì nguồn khí.

Những biểu hiện này chỉ giúp khoanh vùng, muốn xác định có nhiễm ẩm hay không vẫn cần đo tại điểm sử dụng. Với ứng dụng yêu cầu độ tinh khiết hoặc độ khô cụ thể, cần sử dụng thiết bị đo phù hợp để xác nhận thay vì kết luận chỉ từ hình dạng mối hàn.

Cách Kiểm Tra Theo Thứ Tự

Khi nghi ngờ đường khí bị nhiễm ẩm hoặc không khí, nên kiểm tra từ nguồn đến điểm sử dụng để tránh thay dây khi chưa loại trừ các nguyên nhân khác:

• Xác nhận chất lượng khí tại bình: Đối chiếu nhãn, chứng từ và yêu cầu độ tinh khiết của công việc. Nếu cần, kiểm tra tại đầu nguồn bằng phương pháp phù hợp.
• Kiểm tra lịch sử mở đường khí: Xác định hệ thống có vừa thay bình, thay dây, sửa chữa, để hở hoặc bị mất áp hay không.
• Kiểm tra độ kín của đầu nối và gioăng: Quan sát tình trạng ren, bề mặt làm kín, gioăng và khớp nối, sử dụng phương pháp kiểm tra rò phù hợp, tuyệt đối không dùng lửa.
• Xác định vật liệu và tình trạng dây: Đối chiếu loại vật liệu, áp suất làm việc, tuổi sử dụng và khả năng đáp ứng yêu cầu độ sạch. Thay dây nếu có dấu hiệu nứt, chai cứng, phồng hoặc không xác định được thông số.
• Thực hiện xả làm sạch (purge) theo đúng quy trình: Chỉ xả khí khi nhà sản xuất hoặc quy trình của hệ thống cho phép, đồng thời bảo đảm khí được dẫn đến vị trí xả an toàn. Xả làm sạch có thể loại bỏ khí tồn dư nhưng không khắc phục rò rỉ hoặc hiện tượng thẩm thấu đang tiếp diễn.
• Lấy mẫu tại điểm sử dụng: Với quy trình yêu cầu độ khô hoặc độ tinh khiết cao, cần đo tại đầu ra bằng thiết bị phù hợp và so sánh với kết quả tại nguồn.
• Thay thử bằng dây đã được xác nhận: Nếu các bước trên chưa xác định được nguyên nhân, có thể thay bằng dây đúng loại khí và yêu cầu độ sạch để so sánh trong cùng điều kiện vận hành.

Cách Kiểm Tra Theo Thứ Tự

Lưu ý an toàn: Khi xả Argon, Nitơ hoặc CO2, phải dẫn khí đến vị trí được thiết kế để xả và bảo đảm khu vực thông thoáng. Các khí này có thể làm giảm nồng độ Oxy nếu tích tụ trong không gian kín. Không tự đặt thời gian hoặc lưu lượng xả khi chưa có quy trình của hệ thống.

Không tháo, siết hoặc thay dây khi hệ thống còn áp suất. Việc lấy mẫu, xả làm sạch và cô lập đường khí phải do người đã được hướng dẫn thực hiện theo quy trình của cơ sở.

Cách Hạn Chế Hơi Ẩm Và Không Khí Xâm Nhập

Để hạn chế hơi ẩm và không khí trong dây dẫn khí, cần kiểm soát đồng thời vật liệu dây, tình trạng đầu nối và quy trình thao tác:

• Dùng dây đúng ứng dụng: Chọn dây tương thích với loại khí, áp suất làm việc và yêu cầu độ tinh khiết tại điểm sử dụng.
• Bịt kín hai đầu dây khi chưa sử dụng: Dùng nắp hoặc nút bịt sạch, phù hợp với đầu nối, không để dây hở trong khu vực ẩm, nhiều bụi hoặc dầu mỡ.
• Giữ đầu nối sạch và khô: Không để bề mặt làm kín, gioăng hoặc cổng kết nối tiếp xúc với nước, dầu, bụi và hóa chất không tương thích. Thiết bị dùng cho Oxy phải được giữ sạch và không dính dầu mỡ, đồng thời tuân thủ yêu cầu làm sạch của đúng thiết bị và quy trình áp dụng.
• Kiểm soát thời gian hệ thống bị mở hoặc mất áp: Khi dừng sử dụng, thực hiện đúng quy trình đóng và bảo quản của hệ thống. Không để đường khí đã mất áp tiếp tục hở ngoài môi trường, điều này không có nghĩa phải giữ hệ thống luôn có áp khi thiết kế không cho phép.
• Xả làm sạch sau khi thay bình hoặc sửa chữa: Thực hiện theo quy trình của hệ thống và dẫn khí đến vị trí xả an toàn, không dùng việc xả khí để thay thế xử lý rò rỉ.
• Thay dây khi có dấu hiệu xuống cấp: Ngừng sử dụng dây bị nứt, chai cứng, phồng, biến dạng hoặc không xác định được vật liệu và thông số kỹ thuật.
• Dùng hệ thống chuyên dụng cho yêu cầu độ sạch cao: Với ứng dụng cần khí rất khô hoặc độ tinh khiết được kiểm soát chặt, nên chọn đường ống, van, gioăng và thiết bị chuyên dụng thay vì dây mềm phổ thông.

Chọn đúng dây mới chỉ giải quyết một phần vấn đề. Chất lượng khí tại điểm sử dụng vẫn có thể giảm nếu đầu nối bị hở, bộ điều áp bình khí hoạt động bất thường hoặc thiết bị cuối nguồn bị nhiễm bẩn.

Câu Hỏi Thường Gặp

Hệ Thống Còn Áp Thì Không Khí Có Lọt Vào Được Không?

Thông thường là khó nếu đường khí vẫn duy trì áp suất cao hơn môi trường. Tuy nhiên, không khí có thể xâm nhập khi đường khí mất áp, đầu nối để hở hoặc xuất hiện hiện tượng hút ngược. Hơi ẩm cũng có thể thẩm thấu qua một số vật liệu dây dù không có lỗ rò rõ ràng.

Dây Càng Dài Có Làm Nguy Cơ Nhiễm Ẩm Tăng Không?

Có thể. Trong cùng điều kiện vật liệu, độ dày và vận hành, dây dài hơn có diện tích bề mặt và thể tích khí tồn trong đường dẫn lớn hơn. Vì vậy, tổng mức thẩm thấu, lượng ẩm lưu giữ và thời gian cần để làm sạch đường khí có thể tăng.

Tuy nhiên, chiều dài không phải yếu tố duy nhất. Vật liệu, độ dày, tình trạng dây, nhiệt độ và cách bảo quản cũng phải được xem xét.

Xả Khí Bao Lâu Thì Loại Hết Không Khí Trong Dây?

Không có một thời gian xả khí cố định cho mọi hệ thống. Thời gian cần thiết phụ thuộc vào đường kính và chiều dài dây, lưu lượng xả, cấu hình đường dẫn, loại khí và mức độ sạch yêu cầu.

Phải thực hiện xả làm sạch theo hướng dẫn của thiết bị hoặc quy trình đã được xác nhận. Với ứng dụng yêu cầu độ tinh khiết cao, cần đo tại điểm sử dụng để xác nhận thay vì chỉ dựa vào thời gian xả.

Có Thể Dùng Chung Một Loại Dây Cho Argon, CO2 Và Nitơ Không?

Chỉ dùng chung khi nhà sản xuất xác nhận dây tương thích với cả ba loại khí về vật liệu, áp suất, nhiệt độ, độ tinh khiết và chuẩn kết nối. Không nên kết luận dây dùng chung được chỉ vì có cùng kích thước hoặc chịu được áp suất nguồn.

Nếu chuyển dây từ khí này sang khí khác, còn phải xem xét khí tồn dư và nguy cơ nhiễm chéo. Với quy trình yêu cầu độ sạch cao, nên bố trí dây riêng cho từng loại khí.

Kết Luận

Khi phát hiện hơi ẩm và không khí trong dây dẫn khí tại điểm sử dụng, không nên kết luận ngay rằng chúng đã thẩm thấu trực tiếp qua thành dây. Hãy kiểm tra toàn bộ tuyến từ bình khí, bộ điều áp, đầu nối và gioăng đến dây dẫn, phụ kiện và thiết bị cuối nguồn. Chỉ xem xét khả năng thẩm thấu qua thành dây sau khi đã loại trừ không khí tồn dư, thao tác thay bình, thời gian đường khí bị mở hoặc mất áp và các vị trí không kín.

Liên Hệ Khí Việt Tâm Kiểm Tra Hơi Ẩm Và Không Khí Trong Dây Dẫn Khí

Nếu chưa xác định được vật liệu dây, loại khí tương thích hoặc nguyên nhân chất lượng khí giảm tại điểm sử dụng, khách hàng có thể gửi hình ảnh dây, đầu nối và thông tin hệ thống cho Khí Việt Tâm qua Hotline/Zalo 093.818.1959 để được hỗ trợ đối chiếu. Không tháo đầu nối hoặc tiếp cận vị trí nghi rò khi hệ thống còn áp suất.