Phớt chịu hóa chất: chọn vật liệu theo môi chất tiếp xúc
Tác giả: Ban Kỹ thuật Phớt Cao Su
Phớt chịu hóa chất là bài toán tương thích vật liệu: cao su và môi chất phải “sống chung” được với nhau. Khác hỏng do nhiệt hay do mòn cơ học, hỏng do hoá chất thường diễn ra âm thầm — phớt không mòn, không cháy, chỉ trương nở hoặc mềm ra rồi mất khả năng làm kín. Bài này chỉ cách chọn đúng ngay từ đầu.
Hoá chất phá phớt bằng cách nào
Cao su không phải vật liệu đặc kín tuyệt đối ở cấp độ phân tử. Một số chất lỏng thấm được vào mạng polyme và làm nó thay đổi:
- Trương nở (swelling). Chất lỏng chui vào giữa các mạch polyme, đẩy chúng xa nhau. Môi phớt phồng lên, dày thêm, mềm đi và mất hình dạng thiết kế. Đây là kiểu hỏng phổ biến nhất.
- Chiết chất hoá dẻo (extraction). Ngược lại với trương nở: dung môi rút chất hoá dẻo ra khỏi cao su. Phớt co lại, cứng và giòn, có thể nứt.
- Phá liên kết hoá học. Axit hoặc kiềm mạnh tấn công trực tiếp mạng lưu hoá. Bề mặt bở, dính hoặc rã.
Điểm chung: kích thước môi phớt thay đổi. Mà làm kín trục quay phụ thuộc vào việc môi giữ đúng kích thước và đúng lực ép — nên chỉ cần trương nở vài phần trăm là phớt bắt đầu rò, dù nhìn bề ngoài vẫn “còn tốt”.
Bảng tra theo môi chất
| Môi chất tiếp xúc | NBR | Viton FKM |
|---|---|---|
| Dầu khoáng, dầu thủy lực gốc khoáng | Tốt | Tốt |
| Mỡ bôi trơn gốc khoáng | Tốt | Tốt |
| Dầu tổng hợp gốc ester | Trương nở | Tốt |
| Xăng, dầu diesel | Khá | Tốt |
| Nhiên liệu pha cồn (E5, E10) | Kém | Tốt |
| Dung môi hữu cơ, xylene, toluene | Kém | Tốt |
| Axit loãng, kiềm loãng | Kém | Khá |
| Nước nóng, hơi nước | Kém | Kém |
| Ketone, ester đậm đặc (acetone…) | Kém | Kém |
Hai dòng cuối đáng chú ý vì phá vỡ quy tắc “cứ FKM là an toàn”:
- Hơi nước và nước nóng: cả NBR lẫn FKM đều không phải lựa chọn tốt. Ứng dụng hơi nước thuộc về EPDM — nhưng EPDM lại hỏng trong dầu khoáng, nên không dùng cho phớt chắn dầu thông thường được. Gặp trường hợp này cần trao đổi kỹ thuật riêng.
- Ketone và ester đậm đặc: đây là điểm yếu cố hữu của FKM. Acetone, MEK làm FKM trương nở mạnh. Với các môi chất này cần nhóm vật liệu khác hẳn.
Trường hợp hay bị bỏ sót: dầu tổng hợp
Nhiều nhà máy nâng cấp từ dầu khoáng lên dầu tổng hợp để kéo dài chu kỳ thay dầu, mà vẫn giữ nguyên loại phớt cũ. Vài tháng sau phớt bắt đầu rò hàng loạt và nguyên nhân bị quy nhầm cho “phớt kém chất lượng”.
Thực tế là dầu tổng hợp gốc ester làm NBR trương nở. Đây là hỏng do tương thích vật liệu, không phải do chất lượng. Đổi dầu thì phải rà lại vật liệu phớt — nguyên tắc này đúng cho cả hộp số trục vít, vốn hay dùng dầu tổng hợp nhất.
Nhận biết phớt hỏng do hoá chất
Tháo phớt cũ ra và so với một chiếc mới cùng cỡ:
- To hơn, mềm hơn, bóp thấy nhão → trương nở do hoá chất. Chuyển sang FKM.
- Nhỏ lại, cứng, giòn, nứt → bị chiết chất hoá dẻo, cũng là vấn đề hoá chất.
- Cứng và bóng nhưng đúng kích thước → hỏng do nhiệt, không phải hoá chất. Xem phớt chịu nhiệt — ngưỡng của NBR và Viton FKM.
- Môi mòn vẹt thành rãnh, phần còn lại bình thường → mòn cơ học, thường do trục nhám hoặc bụi. Xem nguyên nhân rò rỉ.
Phân biệt đúng kiểu hỏng quan trọng hơn việc thay nhanh: mỗi kiểu dẫn tới một cách xử lý khác nhau, và thay đúng loại cũ thì sẽ hỏng lại y như vậy.
Đặt hàng
Khi liên hệ, cho biết tên môi chất cụ thể chứ không chỉ “dầu” — dầu khoáng và dầu tổng hợp dẫn tới hai lựa chọn khác nhau. Kèm ba số d × D × B và nhiệt độ làm việc.
Kho có 1.932 quy cách, trục 6–560 mm, mỗi cỡ đều có bản NBR và bản Viton FKM lắp lẫn được. Tra tại danh mục phớt chắn dầu, hoặc gọi HN 0967 547 900, HCM 0968 632 600. Với môi chất nằm ngoài bảng trên, gửi tên hoá chất và nồng độ để chúng tôi tra tương thích trước khi báo giá.
Câu hỏi thường gặp về phớt chịu hóa chất
Viton FKM có chịu được mọi hoá chất không?
Không. FKM rất tốt với dầu tổng hợp, nhiên liệu, dung môi hữu cơ và axit loãng, nhưng có điểm yếu rõ với ketone và ester đậm đặc như acetone hay MEK — những chất này làm FKM trương nở mạnh. Hơi nước nóng cũng không phải thế mạnh của FKM. Luôn kiểm tra theo tên môi chất cụ thể thay vì giả định FKM chịu được mọi thứ.
Phớt trương nở nhưng vẫn kín, có cần thay ngay không?
Nên thay và đổi vật liệu. Trương nở là quá trình tiếp diễn, không dừng lại ở mức hiện tại: cao su tiếp tục mềm và mất kích thước, đến lúc mất lực ép thì rò. Quan trọng hơn, thay bằng đúng loại cũ sẽ hỏng lại y như vậy — phải chuyển vật liệu thì mới giải quyết được nguyên nhân.
Chỉ tiếp xúc hoá chất thỉnh thoảng khi vệ sinh máy, có cần FKM không?
Tuỳ mức độ. Tiếp xúc ngắn với chất tẩy rửa loãng rồi rửa sạch ngay thì NBR thường chịu được. Nhưng nếu hoá chất đọng lại quanh gối trục, hoặc vệ sinh bằng dung môi mạnh hàng ngày, thì tích luỹ theo thời gian vẫn phá phớt. Ghi rõ tần suất vệ sinh và loại chất tẩy khi đặt hàng để chọn vật liệu cho đúng.
Ứng dụng hơi nước thì dùng phớt gì?
Cả NBR lẫn Viton FKM đều không phải lựa chọn tốt cho hơi nước nóng — đây là địa hạt của EPDM. Nhưng EPDM lại hỏng nhanh trong dầu khoáng, nên không thay thế được cho phớt chắn dầu thông thường. Trường hợp vừa có dầu vừa có hơi nước cần trao đổi kỹ thuật riêng, không có lời khuyên chung áp dụng được.
Ảnh hàng thật tại kho
Ảnh chụp hàng thật tại kho, minh hoạ cho nội dung bài viết.
