19/03/2026

Gioăng Spiral Wound: Cấu Tạo Và Ứng Dụng Áp Suất Cao

Gioăng Spiral Wound Là Gì?

Gioăng spiral wound (gioăng cuộn xoắn) là gioăng bán kim loại được tạo bằng cách quấn xen kẽ dải kim loại hình chữ V và lớp vật liệu mềm (filler) theo hình xoắn ốc.

Kết quả là gioăng kết hợp độ bền cơ học của kim loại với khả năng đàn hồi tạo kín của vật liệu mềm.

Ứng dụng chính trong dầu khí, hóa chất, nhà máy điện – những môi trường yêu cầu áp suất cao, nhiệt độ cao và chịu hóa chất ăn mòn vượt quá gioăng cao su thuần.

Cấu Tạo Chi Tiết Gioăng Spiral Wound

Thành Phần Chính

1. Vòng Ngoài (Outer Ring – Centering Ring)

Vật liệu: thép carbon, thép không gỉ 304/316
Chức năng: định tâm gioăng, ngăn bị đẩy vào trong
Màu sắc dùng nhận biết class áp suất

2. Thân Cuộn Xoắn (Winding Body)

Dải kim loại hình chữ V: SS 304, 316, 316L, Inconel, Monel, Hastelloy
Filler: graphite, PTFE, mica, ceramic fiber
Chiều dày filler và kim loại xen kẽ quyết định khả năng đàn hồi và độ kín

3. Vòng Trong (Inner Ring – Guide Ring)

Không phải tất cả spiral wound có vòng trong
Khi có: ngăn filler bị đẩy vào đường ống – quan trọng với quy trình sạch
Vật liệu: cùng loại với winding strip hoặc theo yêu cầu

Sơ Đồ Cấu Trúc

“`

[Outer Ring] → [Winding: Metal + Filler cuộn xoắn] → [Inner Ring]

↑ ↑ ↑

Định tâm Tạo kín chính Ngăn filler đùn vào

“`

Phân Loại Spiral Wound Theo Filler

Loại Filler	Nhiệt độ max	Ứng dụng chính	Ghi chú
Graphite (flexible)	+450°C	Hơi nước, dầu nóng, khí	Phổ biến nhất (> 70% thị trường)
PTFE	+260°C	Hóa chất ăn mòn, thực phẩm	Sạch, trơ hóa học hoàn toàn
Mica	+1000°C	Nhiệt độ cực cao	Nhà máy điện, lò hơi
Ceramic fiber	+1100°C	Lò nung, lò hơi	Ứng dụng đặc biệt cực cao
Mineral fiber	+600°C	Hơi nước cao áp	Thay thế asbestos

Filler graphite chiếm phần lớn nhờ cân bằng tốt giữa nhiệt độ, khả năng chịu hóa chất và giá thành.

Vật Liệu Winding Strip (Kim Loại Cuộn)

Vật liệu	Ký hiệu	Môi trường phù hợp
304 Stainless Steel	SS304	Nước, hơi nước, hóa chất nhẹ
316/316L Stainless Steel	SS316	Hóa chất Cl⁻, môi trường biển
Inconel 625	IN625	Nhiệt độ cực cao, H₂S
Monel 400	Mon400	HF, kiềm đặc, môi trường biển
Hastelloy C276	HC276	Axit cực mạnh, oxy hóa
Titanium Grade 2	Ti-Gr2	Axit HCl, HNO₃, môi trường biển

Tiêu Chuẩn Kỹ Thuật

ASME B16.20 – Tiêu Chuẩn Chính

Tiêu chuẩn quốc tế cho gioăng bán kim loại mặt bích đường ống. Quy định:

Kích thước theo pipe size (NPS) và class (150, 300, 600, 900, 1500, 2500)
Dung sai kích thước chính xác
Yêu cầu vật liệu, đánh dấu, mã màu
Mã màu outer ring theo vật liệu winding

Mã Màu Outer Ring (ASME B16.20)

Màu	Vật liệu Winding
Xanh lá (Green)	304 SS
Vàng (Yellow)	316 SS
Cam (Orange)	Inconel
Bạc (Silver)	Monel

Tiêu Chuẩn Khác

API 601: Tiêu chuẩn API cho dầu khí
EN 12560-2: Tiêu chuẩn châu Âu, dùng rộng rãi tại dự án dầu khí và hóa chất Việt Nam

Ứng Dụng Gioăng Spiral Wound

Ngành Dầu Khí – Ứng Dụng Chính

Mặt bích đường ống dầu thô và khí thiên nhiên (class 300–2500)
Van cổng, van cầu áp suất cao trong trạm phân phối khí
Thiết bị bình đầu giếng (wellhead) và Christmas tree
Đường ống export và header trong platform offshore
Thiết bị xử lý khí (amine unit, glycol dehydration)

Nhà Máy Lọc Dầu Và Hóa Dầu

Đường ống tháp chưng cất (distillation column)
Thiết bị trao đổi nhiệt dầu nóng (> 300°C)
Lò nung và thiết bị reforming
Đường ống hydrocracking và hydrotreating

Nhà Máy Điện

Đường ống hơi nước chính (main steam pipe)
Bình lọc hơi và bình ngưng
Hệ thống nước cấp lò hơi áp suất cao
Thiết bị trong turbine steam

Ngành Hóa Chất Và Hóa Dầu

Đường ống axit đặc (H₂SO₄, HCl, HNO₃) với winding Monel/Hastelloy
Reactor hóa chất áp suất cao
Thiết bị tổng hợp polymer

Lắp Đặt Và Lưu Ý Kỹ Thuật

Yêu Cầu Lực Kẹp

Spiral wound cần lực kẹp cao hơn gioăng phi kim loại.

Áp suất nén tối thiểu: 70–140 MPa (tùy loại filler)
Sử dụng torque wrench và tightening sequence (cross pattern)
KHÔNG tái sử dụng spiral wound đã lắp – biến dạng không hồi phục

Yêu Cầu Bề Mặt Mặt Bích

Finish mặt bích: Stock finish hoặc Serrated Concentric (ASME B16.5)
Ra surface roughness: 3.2–6.3 μm Ra (125–250 μin)
KHÔNG dùng smooth (mirror) finish – làm giảm ma sát giữ gioăng

Câu Hỏi Thường Gặp (FAQ)

Q1: Gioăng spiral wound có thể tái sử dụng không?

Không. Sau khi bị nén một lần, cấu trúc cuộn xoắn biến dạng vĩnh viễn. Tái sử dụng là nguyên nhân phổ biến gây rò rỉ. Luôn dùng gioăng mới cho mỗi lần lắp đặt.

Q2: Filler graphite hay PTFE tốt hơn cho đường ống hóa chất?

Phụ thuộc vào hóa chất:

PTFE: Trơ với hầu hết hóa chất nhưng giới hạn 260°C
Graphite: Chịu nhiệt cao hơn (450°C) nhưng bị tấn công bởi oxy hóa mạnh (H₂SO₄ bốc khói, HNO₃ đặc)
Chọn PTFE nếu: hóa chất ăn mòn vừa phải + nhiệt độ trung bình
Chọn Graphite nếu: nhiệt độ cao + dầu + hơi nước

Q3: Khi nào cần inner ring cho spiral wound?

Inner ring cần thiết khi:

Đường ống sạch/tinh khiết (filler không được đùn vào)
Môi trường ăn mòn cao (inner ring bảo vệ winding edge)
Class 900 trở lên theo ASME B16.20

Với class 150 và 300 ứng dụng thông thường, outer ring thường là đủ.

Q4: Spiral wound có thể dùng thay gioăng cao su ở mặt bích thường không?

Về kỹ thuật: có thể. Nhưng không hợp lý về kinh tế – spiral wound đắt hơn và cần lực kẹp cao hơn (có thể gây vấn đề với bích nhỏ hoặc bích nhựa).

Chỉ dùng spiral wound khi:

Nhiệt độ > 200°C
Áp suất > 40 bar
Hoặc điều kiện vận hành thực sự yêu cầu

Kết Luận

Gioăng spiral wound là giải pháp tối ưu cho áp suất cao, nhiệt độ cao trong dầu khí, hóa chất và nhà máy điện – những môi trường mà gioăng cao su và non-asbestos không đủ điều kiện.

Đầu tư vào loại spiral wound đúng theo ASME B16.20 đảm bảo an toàn hệ thống và tuân thủ quy định quốc tế.

Liên Hệ

Cần báo giá gioăng spiral wound theo ASME B16.20 hoặc API 601?

Phốt Chăn Dầu cung cấp:

Vật liệu: SS304, SS316, Inconel, Monel, Hastelloy
Filler: Graphite, PTFE, mica
Kích thước: NPS ½” đến 24″, class 150 đến 2500
Chứng chỉ: Đầy đủ MTR (Mill Test Report) và chứng chỉ vật liệu

Hotline: [Số điện thoại]

Email: [Email liên hệ]

Website: photchandau.net

Liên hệ hotline hoặc Zalo để được báo giá.

Liên hệ đặt hàng: Hotline 0383.373.800 | Gửi yêu cầu báo giá