Phân biệt DUCT, PIPE,TUBE và CONDUIT.

Chúng ta đều hiểu về cơ bản mục đích của đường ống là dùng để lưu chuyển môi chất từ nơi này tới nơi khác, nhưng tại sao trong tiếng Anh lại phân chia ống thành Duct, Pipe, Tube và Conduit?

Bạn định nghĩa như thế nào về các loại đường ống trên?

Có khá nhiều cách để phân chia và định nghĩa cho Duct, Pipe, Tube và Conduit. Hôm nay mình mạn phép viết một bài giới thiệu về các loại đường ống này.

Ductwork system

DUCT:

Nhiệm vụ:

Duct trong tiếng Việt thường gọi là ống gió và điều đó cũng có nghĩa nhiệm vụ chính của Duct dĩ nhiên là dùng để lưu chuyển các loại môi chất thuộc dạng khí và thường thì không có yêu cầu quá cao về độ rò rỉ cũng như về áp suất làm việc trong đường ống.

Ngoài chức năng trên, trên đường ống gió còn được gắn khá nhiều accessories dùng để vận hành hệ thống phân phối.

Tuy nhiên ngoài 2 chức năng chính đã kể ra thì Duct đôi khi còn kiêm nhiệm thêm những nhiệm vụ khác, và tùy theo nhiệm vụ cụ thể của nó như thế nào mà có thể tên gọi của nó sẽ thay đổi.

Ví dụ điển hình là Garbage Chute:

Garbage Chute là hệ thống đường ống thu gom rác, về cấu tạo nó hoàn toàn không khác gì một đường ống gió, tuy nhiên nhiệm vụ của nó chỉ dùng để dẫn đường cho rác về tới nơi thu gom. Tùy theo thiết kế, Garbage Chute cũng có thể được sử dụng làm đường ống gió, và mục tiêu hút gió trong trường hợp này chỉ là để khử đi mùi hôi bên trong đường ống và tránh lan tỏa ra ngoài.

Cấu tạo:

• Vật liệu dùng để chế tạo Duct không quá đa dạng, các loại đường ống gió thông thường chỉ sử dụng tôn kẽm có độ dày thích hợp hoặc Duct cũng có thể chế tạo bằng vải, với các đường ống dẫn khói nóng Duct được chế tạo bằng sắt, trong một số trường hợp người ta sử dụng luôn các kết cấu bê tông để làm kênh gió...
• Về hình dáng: Duct chủ yếu gồm các dạng chuẩn như Rectangular Duct / Round Duct / Oval Duct, nhưng trong một số trường hợp thì hình dạng của Duct có thể méo mó để đi được tới điểm cuối hệ thống. 
• Về kích thước: trong các tiêu chuẩn thường có quy định về kích thước của ống gió. Ví dụ như Rec Duct thường có kích thước các cạnh: 150, 175, 200, 225, 250...
• Về phụ kiện và cách kết nối: Duct fitting có thể nói là muôn hình vạn trạng, có thể kể tới một số loại fitting thông dụng như: rectangular elbow , reactangular elbow with turning vanes, radius elbow, radius elbow with turning vanes, tee, boot, tap, take off, offset....Duct chủ yếu kết nối bằng các loại nẹp.

Mặc dù cũng có tiêu chuẩn quy định nhưng cơ bản hình dạng, kích thước và các fitting của ống gió có thể nói là muốn sao cũng được. Tuy nhiên đối với các ống chữ nhật, tỉ lệ của 2 cạnh không nên vượt quá 1/4 để giảm bớt tổn thất.

Ai làm việc với Duct?

Phần lớn những người làm việc với hệ thống Ductwork đều là HVAC engineer. Duct xuất hiện trong các hệ thống Ventilation, Presurize , Depressurize, Distribution...

Do đặc điểm Freesize của Duct nên có rất nhiều phương pháp tính toán thiết kế, sizing hệ thống Ductwork để làm giảm năng lượng tiêu thụ của quạt, phân bố đều không khí.

Có rất nhiều phương pháp sizing nhưng thường được sử dụng nhiều nhất là: equal friction, velocity reduction, static regain, T-method. Ứng với cùng 1 hệ thống, sử dụng phương pháp sizing khác nhau sẽ cho ra kích thước đường ống khác biệt, hiệu quả phân phối môi chất cũng như tiêu tốn năng lượng cho quạt cũng sẽ khác nhau.

Piping System

PIPE

Nhiệm vụ:

Cũng giống như Duct, nhiệm vụ chính của Pipe là dùng để lưu chuyển phân phối các môi chất, tuy nhiên hệ thống piping yêu cầu cao về rò rỉ và áp lực. Nói tới Pipe, người ta thường nghĩ ngay tới hệ thống ống dẫn nước và các môi chất dạng lỏng, tuy nhiên thì Pipe cũng có thể dùng để dẫn khí.

Có thể kể ra một vài dạng đường ống sau đây:

• Ống dẫn nước: nước sinh hoạt, nước uống, nước thải, nước biển, nước lạnh, nước nóng...
• Ống dẫn hóa chất: các loại hóa chất, môi chất lạnh, dầu...
• Ống dẫn khí: hơi nước, khí nén, khí đốt, khí y tế...
• Pipe chia ra làm 2 mảng lớn là Piping và Pipeline.

Pipeline

Pipeline thường chỉ có chức năng chính là dẫn môi chất. Pipeline thông thường là các đường ống lớn có xu hướng đi thẳng và đi rất xa. Đường ống nước sống Đà là một dạng pipeline.

Piping ngoài việc dẫn môi chất còn có chức năng phân phối, vận hành hệ thống nhờ rất nhiều accessories được gắn trên hệ thống.

Cấu tạo:

Do có yêu cầu về áp lực và rò rỉ nên vật liệu chế tạo ống vô cùng quan trọng. Một số loại vật liệu thông thường dễ gặp nhất là nhựa, thép, đồng, inox...

• Về hình dáng: Piping chủ yếu có dạng ống tròn, tuy nhiên cũng có dạng hình vuông nhưng không phổ biến nhiều.
• Về kích thước: Pipe thường dùng các ký hiệu Phi và DN để gọi kích thước.Phi thông thường là đường kính ngoài còn DN là đường kính danh nghĩa. Cùng một DN nhưng nếu khác tiêu chuẩn hoặc thậm chí cùng một tiêu chuẩn nhưng khác spec thì kích thước và độ dày của ống cũng khác nhau rất nhiều.

Một số loại Pipe Fitting thường gặp như: elbow, long radius elbow, tee, cross, reducer...Kết nối của pipe thường là hàn kín và dùng ren hoặc mặt bích.

Có rất nhiều tiêu chuẩn về Piping, điển hình như: ASTM, JIS, ASME...để biết rõ hơn về Piping có thể tìm đọc các tiêu chuẩn này.

Ai làm việc với Pipe?

Có thể bạn sẽ nghĩ tới ngay là các Piping Engineer tuy nhiên có rất rất nhiều hệ thống sử dụng piping và do tính chất công việc của các Process Plant phức tạp nên phần giao thoa về mảng piping sẽ được các Piping Engineer đảm nhiệm.

Làm việc với hệ thống Piping bạn có thể sẽ rất cần thiết hiểu về hệ thống phân phối của nó: Pumping. Do đặc điểm của Piping phải theo sát các tiêu chuẩn nên việc thiết kế tối ưu hệ thống phân phối không thể sử dụng nhiều loại phương pháp sizing như Ductwork mà phụ thuộc vào phương pháp thiết kế hệ thống Pumping.

Piping cũng là một phần trong công việc chính của các kỹ sư: HVAC Engineer, Plumbing Engineer, Fire Engineer....

Tubing in Heat Exchanger

TUBE

Nhiệm vụ:

Mặc dù cũng có thể dùng để lưu chuyển môi chất nhưng khác với Pipe và Duct thì đây lại không phải nhiệm vụ chính của Tube. 

Tube đôi khi có thể được dùng rất thô sơ như những thanh thép cho hệ thống kết cấu vì theo sức bền vật liệu thì thanh thép đặc so với thanh Tube rỗng vẫn chịu lực như nhau.

Các thiết bị thường phải gắn các đồng hồ đo đạc áp suất...thì đoạn ống nhỏ này chính là Tube, và nhiệm vụ của nó chỉ để kết nối thiết bị với hệ thống Piping, làm giảm sự chảy rối để thiết bị đo chính xác hơn.

Tuy nhiên, Tube được dùng nhiều nhất là trong các thiết bị. Tube là thành phần chính của các thiết bị như Chiller, Boiler, Heat exchanger, FCU, AHU...và ở đây thì chức năng chính của Tube là để trao đổi nhiệt.

Cấu tạo:

Do chức năng khá đa dạng nên tùy theo chức năng mà vât liệu sử dụng để chế tạo Tube khác nhau. Đối với hệ thống kết cấu hoặc ống trong lò hơi thì thường sử dụng thép nhưng với các thiết bị trao đổi nhiệt thông thường lại chủ yếu sử dụng đồng. 

Hình dáng của Tube có thể là dạng vuông hoặc tròn nhưng cũng như Pipe, dạng Tube tròn phổ biến và được ứng dụng nhiều hơn. Tube cũng có thể được chế tạo có thêm các cánh trao đổi nhiệt bên trong hoặc bên ngoài. 

Với các Tube tròn thường sử dụng OD để gọi kích thước. Các đặc điểm khác của Tube chủ yếu giống với Pipe.

Tubing in Boiler

Ai làm việc với Tube?

Do tube có khá nhiều công dụng nên tùy theo chức năng của nó ứng dụng vào lĩnh vực nào mà công việc liên quan tới Tubing sẽ được kỹ sư của mảng đó thực hiện.

Mình chỉ có thể kể ra đây một vài tên gọi như: HVAC engineer, Piping Engineer, Structure Engineer...

Conduit

CONDUIT:

Về cơ bản thì conduit giống với pipe nhưng vật liệu chủ yếu là bằng nhựa, đôi khi sử dụng kim loại nhưng không có yêu cầu quá cao về vật liệu và hầu như chỉ sử dụng elbow để kết nối.

Ống conduit thường có dạng tròn và cũng sử dụng DN để gọi kích thước.

Conduit chuyên dùng để bảo vệ dây dẫn điện đi bên trong nó và cũng để cách li dây điện với các hệ thống xung quanh.

Mình không nói nhiều về Conduit vì chỉ có các Electrical Engineer mới dùng tới loại đường ống này.