Phớt cơ khí đơn chỉ có một cặp mặt làm kín trong hộp phớt: chính chất lỏng công tác bôi trơn nó, và một lượng nhỏ chất đó rò ra khí quyển. Phớt cơ khí kép có hai cặp mặt, giữa chúng là khoang chứa chất lỏng sạch riêng — chất lỏng này quyết định cái gì thoát ra ngoài.
Kết luận trên đúng khi so cụm phớt một cặp mặt với cụm phớt hai cặp mặt trên bơm, theo cách John Crane và AESSEAL mô tả ba bố trí của API 682: bố trí 1 là phớt đơn, bố trí 2 là phớt kép không tăng áp chạy bằng chất đệm, bố trí 3 là phớt kép tăng áp chạy bằng chất chắn. Nguồn đã kiểm không cho tuổi thọ, mức rò tính bằng số hay chênh áp cụ thể giữa khoang chắn và buồng phớt; những trị số đó nằm trong tiêu chuẩn trả phí nên bài không dẫn. Phớt khí khô và phớt cho máy nén nằm ngoài phạm vi.
Bảng đối chiếu phớt cơ khí đơn và phớt cơ khí kép
| Tiêu chí | Phớt cơ khí đơn (bố trí 1) | Phớt cơ khí kép (bố trí 2 và 3) |
|---|---|---|
| Số cặp mặt làm kín trong một cụm | Một cặp; John Crane ghi rõ trong cụm chỉ có một phớt nên không có khoang đệm hay khoang chắn [1] | Hai cặp: phớt trong gần bánh công tác, phớt ngoài xa bánh công tác, khoang giữa chứa chất lỏng sạch [1] |
| Chất nào bôi trơn và làm mát mặt | Chất lỏng công tác [1] | Bố trí 2: mặt trong chạy bằng chất công tác, mặt ngoài chạy bằng chất đệm sạch; bố trí 3: cả hai mặt chạy bằng chất chắn [1] |
| Chất nào thoát ra khí quyển | Một lượng nhỏ chất công tác [1] | Bố trí 2: chất đệm, kèm một lượng rất nhỏ chất công tác lọt qua mặt ngoài; bố trí 3: chất chắn, không có chất công tác [1] |
| Đòi hỏi gì ở chất lỏng công tác | Phải là chất bôi trơn tốt cho mặt phớt, vì nó là thứ duy nhất nuôi màng giữa hai mặt [1] | Bố trí 3 dùng được khi chất công tác bôi trơn kém, vì mặt trong chạy bằng chất chắn [1] |
| Hướng rò qua mặt trong | Chất công tác đi ra ngoài [1] | Bố trí 3 ngược chiều: chất chắn rò vào trong bơm, do khoang chắn ở áp cao hơn chất công tác [1] |
| Chi tiết ở phía ngoài mặt phớt | Thường là bạc chặn phụ, gom rò và dẫn về cổng xả của hộp phớt [1] | Chỗ đó là cặp mặt phớt thứ hai [1] |
| Hệ phụ trợ phải lắp | Hai sơ đồ đường ống: một cấp dòng chất công tác làm mát vùng trong, một gom rò hoặc phun rửa vùng ngoài [1] | Bố trí 3 luôn có sơ đồ đường ống ở khoang chắn, cấp chất chắn ở áp cao hơn chất công tác, làm mát và bôi trơn cả hai mặt [1] |
| Khi mất áp chất chắn | Nguồn không so | AESSEAL dẫn lại ghi chú của API 682: phớt sẽ hành xử như bố trí 2 [2] |
| Chất lỏng phụ trợ phải theo dõi | Không có khoang đệm hay khoang chắn để theo dõi [1] | Chất đệm bị chất công tác làm bẩn dần nên phải thay dày hơn chất chắn [3]; kiểm màu, độ nhớt và cặn theo tháng [3] |
| Nguồn đặt phớt kép vào đâu | Dịch vụ ít khắt khe [1] | Môi chất nguy hiểm hoặc nhạy với môi trường [1] |
| Dạng cụm theo API 682 | John Crane ghi API 682 yêu cầu dạng hộp liền khối cho cả hai loại; dạng rời không được chấp nhận [1] | Như cột bên trái [1] |
Nguồn [1]–[3] ghi ở khối "Nguồn và giới hạn", tra ngày 12/09/2026. Bảng mô tả cách hai nguồn hãng trình bày ba bố trí của API 682, không phải trích trị số của tiêu chuẩn.
Thêm một cặp mặt thì đổi được thứ nào thoát ra khí quyển?
Với phớt đơn, John Crane viết thẳng: mặt phớt được chính chất lỏng công tác làm mát và bôi trơn, và một lượng nhỏ chất đó rò qua mặt phớt rồi thoát ra khí quyển [1]. Hai hệ quả đi kèm nhau. Thứ nhất, chất công tác phải là chất bôi trơn tốt cho mặt phớt, nếu không thì không có màng nuôi khe giữa hai mặt [1]. Thứ hai, chất công tác phải là chất mà lượng rò nhỏ thoát ra khí quyển không gây nguy hiểm an toàn hay môi trường [1]. Đó là hai điều kiện chặn, không phải hai lời khuyên.
Phớt kép đổi chỗ hai điều kiện đó bằng cách đặt thêm một cặp mặt phía ngoài và một khoang chất lỏng sạch ở giữa. Ở bố trí 2, khoang giữa là khoang đệm, chứa chất đệm sạch có thể là chất lỏng hoặc khí trơ [1]. Mặt trong vẫn chạy bằng chất công tác nên điều kiện "chất công tác phải bôi trơn tốt" chưa mất; nhưng phần lớn chất công tác lọt qua mặt trong bị mặt ngoài giữ lại, còn thứ thoát ra khí quyển chủ yếu là chất đệm [1]. John Crane nói rõ giới hạn: vì bố trí 2 không chặn hết chất công tác, nó không dùng cho các môi chất nguy hiểm nhất, nơi chỉ chấp nhận mức phát thải bằng không [1].
Ở bố trí 3, khoang giữa là khoang chắn, được cấp chất chắn ở áp cao hơn chất công tác [1]. Chiều rò qua mặt trong lật lại: chất chắn đi vào bơm chứ không phải chất công tác đi ra. Vì cả hai mặt đều chạy bằng chất chắn — thứ được chọn để bôi trơn tốt — bố trí 3 dùng được cho chất công tác bôi trơn kém [1]. Chênh áp là cái làm nên khác biệt đó, chứ không phải số lượng mặt phớt; hai cặp mặt mà khoang giữa ở áp thấp thì vẫn là bố trí 2. So với phớt môi và phớt mặt đầu nói chung, xem phớt chắn dầu và phớt cơ khí.
Khoang giữa của phớt kép là một hệ phải nuôi
Thêm mặt phớt thì thêm việc. AESSEAL mở đầu whitepaper về phớt kép bằng một mâu thuẫn thiết kế: yêu cầu làm mát mặt phớt thật tốt xung đột với yêu cầu chịu được đảo chiều áp suất và chịu được chất mài mòn hoặc chất dễ đông đặc; làm mát mặt kém thì độ tin cậy giảm [2]. Đó là mâu thuẫn nội bộ của phớt kép, phớt đơn không có.
Mâu thuẫn hiện ra ở cách xếp hai cặp mặt. AESSEAL chỉ ra điểm khác nhau chính: ở kiểu xếp nối tiếp, chất công tác nằm phía đường kính ngoài của mặt phớt; ở hai kiểu xếp còn lại, chất công tác nằm phía đường kính trong [2]. Khi chất công tác ở phía trong, hạt mài cuốn theo bị lực ly tâm ném vào mặt phớt và có khả năng làm hỏng mặt [2]. Đổi lại, hai kiểu đó cho dòng chất chắn chảy qua cả mặt trong lẫn mặt ngoài nên có thể đạt mức làm việc cao hơn [2]. Kiểu nối tiếp thì ngược: AESSEAL gọi làm mát mặt trong là vấn đề lớn nhất của nó [2].
Đảo chiều áp suất là ca biên đáng nhớ nhất. AESSEAL ghi các tình huống bất thường như mất áp chất chắn hoặc áp chất công tác tăng lên có thể làm hỏng các kiểu xếp có chất công tác ở phía trong [2]; và dẫn lại ghi chú của API 682 rằng khi mất áp chất chắn, phớt sẽ hành xử như bố trí 2 [2]. Nói cách khác, mức an toàn của bố trí 3 gắn với việc khoang chắn còn áp, nên hệ phụ trợ nuôi khoang đó là một phần của phớt chứ không phải phụ kiện.
Ngay cả lúc máy dừng, khoang giữa vẫn phải lưu thông: AESSEAL ghi khe hở bên trong quá nhỏ có thể làm mất tác dụng đối lưu nhiệt khi trục không quay [2]. Còn lưu lượng cần trong vận hành thì phụ thuộc chủ yếu vào lượng nhiệt phải lấy khỏi phớt, và AESSEAL nhận xét nhu cầu làm mát không đổi nhiều theo tốc độ trục [2].
Chọn và giữ chất lỏng cho khoang giữa
Chất đệm và chất chắn là cùng một chỗ đứng trong cụm phớt nhưng khác vai. John Crane mô tả: mọi cụm nhiều mặt phớt đều dùng một chất lỏng ngoài; theo API 682, phớt kép không tăng áp dùng chất đệm, còn phớt kép tăng áp dùng chất chắn — chất chắn cách ly chất lỏng công tác khỏi phần còn lại của hệ [3].
Vài ràng buộc chọn chất mà John Crane nêu đọc được ngay tại xưởng. Dung dịch glycol thường gồm 50 % ethylene glycol và 50 % nước, là loại chất chắn hoặc chất đệm đơn giản và phổ biến nhất [3]; nhưng phải dùng glycol không pha phụ gia ức chế, vì phụ gia có thể tách ra khỏi dung dịch và làm hỏng mặt phớt [3] — nghĩa là nước làm mát pha sẵn của động cơ không phải thứ đổ vào bình chất chắn. Với dầu gốc khoáng, John Crane cảnh báo độ nhớt có thể gây rộp mặt phớt các-bon, nhất là dầu từ ISO cấp 32 trở lên [3].
Giữ chất lỏng cũng có phần đo được. John Crane khuyên kiểm tra chất lỏng mỗi tháng xem đổi màu, đổi độ nhớt và có cặn không [3]; và ghi rằng chất đệm bị chất lỏng công tác làm bẩn nên có thể phải thay dày hơn chất chắn [3]. Hai điểm lắp đặt hay bị bỏ qua: đường ống hoặc ống mềm không nhỏ hơn nửa inch đường kính [3], và việc xả khí — John Crane nói xả khí không đủ là nguyên nhân của một phần lớn sự cố hệ phớt, vì không xả khí thì vòng bơm trong cụm không tuần hoàn được chất lỏng [3].
Mẹo sai 1: "Phớt cơ khí đơn thì rò, phớt kép thì kín hẳn, không rò giọt nào." John Crane mô tả bố trí 3 cũng rò: một lượng nhỏ chất chắn lọt qua mặt trong vào bơm, và một lượng nhỏ chất chắn lọt qua mặt ngoài ra khí quyển [1]. Cái đổi là chất gì rò, không phải có rò hay không. Chính John Crane cũng viết bố trí 3 đạt mức phát thải chất công tác gần bằng không khi được chọn, lắp và bảo trì đúng [1].
Mẹo sai 2: "Cứ lắp hai mặt phớt là thành phớt kép chống phát thải." Theo John Crane, bố trí 2 có hai mặt phớt nhưng vẫn để một lượng rất nhỏ chất công tác lọt qua mặt ngoài ra khí quyển, nên nó không dùng cho các môi chất nguy hiểm nhất [1]. Thứ phân định là khoang giữa có được cấp áp cao hơn chất công tác hay không [1].
Mẹo sai 3: "Phớt kép nào cũng mát hơn phớt đơn vì có chất lỏng sạch chạy qua." AESSEAL viết vấn đề lớn nhất của kiểu xếp nối tiếp chính là làm mát mặt trong, và làm mát mặt kém thì độ tin cậy giảm [2]. Mát hay không phụ thuộc đường đi của dòng chất chắn trong khoang, không phải phụ thuộc việc có khoang.
Bảng quyết định: đo và thấy gì tại bơm thì nghiêng về loại nào
| Thấy hoặc đo được tại xưởng | Làm gì | Căn cứ |
|---|---|---|
| Chất công tác là chất bôi trơn kém cho mặt phớt (dung dịch loãng, chất rắn lơ lửng, chất bay hơi ở buồng phớt) | Xét phớt kép tăng áp, vì mặt trong khi đó chạy bằng chất chắn | [1] |
| Chất công tác rò ra khí quyển gây nguy hiểm an toàn hoặc môi trường theo đánh giá của nhà máy | Không dùng phớt đơn | [1] |
| Yêu cầu vận hành là không có chất công tác thoát ra khí quyển | Không dùng phớt kép không tăng áp; xét loại tăng áp | [1] |
| Hộp phớt hiện có một bạc chặn phụ và một cổng xả gom rò | Đang là cụm phớt đơn; rà xem cổng xả có bị nghẹt không trước khi kết luận phớt hỏng | [1] |
| Bình chất lỏng phụ trợ đổi màu, đặc lên hoặc có cặn khi kiểm hằng tháng | Thay chất lỏng và truy nguyên: nếu là khoang đệm thì nghi chất công tác lọt qua mặt trong | [3] |
| Hệ phụ trợ mới lắp mà chất lỏng trong bình không chuyển động | Kiểm việc xả khí trước khi nghi vòng bơm trong cụm | [3] |
| Định đổ nước làm mát động cơ pha sẵn vào bình làm chất chắn | Không đổ; dùng glycol không pha phụ gia ức chế | [3] |
| Mặt phớt các-bon tháo ra thấy rộp, chất chắn đang là dầu khoáng đặc | Đối chiếu cấp độ nhớt của dầu đang dùng với ngưỡng ISO cấp 32 mà nguồn nêu | [3] |
| Chất công tác mang hạt mài, đang dùng phớt kép có chất công tác ở đường kính trong mặt phớt | Xét đổi sang kiểu xếp có chất công tác ở đường kính ngoài | [2] |
| Nhà máy có lúc mất áp khoang chắn hoặc áp chất công tác vọt lên | Chọn kiểu xếp chịu được đảo chiều áp; lường trước phớt sẽ chạy như loại không tăng áp | [2] |
| Bơm dừng nhưng thân bơm còn nóng | Kiểm khả năng đối lưu nhiệt của khoang giữa; khe hở trong quá nhỏ làm mất đối lưu | [2] |
Nguồn và giới hạn
Tra ngày 12/09/2026. Các câu dẫn đã đối chiếu trên văn bản tải trực tiếp từ trang của hãng.
- [1] John Crane, API 682 Seal Arrangements: https://www.johncrane.com/en/api-682/seal-arrangements — mô tả bố trí 1, 2, 3; chất nào bôi trơn mặt nào; chất nào thoát ra khí quyển; bạc chặn phụ và cổng xả; sơ đồ đường ống gắn cho từng vùng; điều kiện dùng.
- [2] AESSEAL plc (Richard Smith), whitepaper Contradicting requirements in API 682 dual seal design configurations (PDF): https://static.aesseal.com/whitepaper/WP-API682REQUIREMENTS.pdf — mâu thuẫn làm mát và chịu đảo chiều áp; chất công tác ở đường kính ngoài hay trong; hạt mài bị ly tâm ném vào mặt; hành xử khi mất áp chất chắn; đối lưu nhiệt khi trục dừng; nhu cầu làm mát so với tốc độ trục.
- [3] John Crane, blog Optimizing Mechanical Sealing Systems: A Guide to Buffer Fluid and Barrier Fluid (15/01/2024): https://www.johncrane.com/en/resources/blog/optimizing-mechanical-sealing-systems-a-guide-to-buffer-fluid-and-barrier-fluid — phân biệt chất đệm và chất chắn; dung dịch glycol; phụ gia ức chế; ngưỡng độ nhớt gây rộp mặt các-bon; kiểm tra hằng tháng; cỡ đường ống; xả khí.
- Tiêu chuẩn, chỉ dẫn tên và số hiệu: API 682 Pumps — Shaft Sealing Systems for Centrifugal and Rotary Pumps; bản song hành ISO 21049. Tài liệu trả phí; bài không trích trị số, kể cả trị số được whitepaper của hãng dẫn lại.
Bảng này không dùng cho:
- Phớt khí khô, phớt máy nén, phớt máy khuấy: bài không xét.
- Chênh áp giữa khoang chắn và buồng phớt, khe hở hướng kính, chênh nhiệt độ cho phép của bình chất lỏng: các trị số đó thuộc tiêu chuẩn trả phí, bài không nêu.
- So sánh tuổi thọ hay mức rò tính bằng số giữa phớt đơn và phớt kép: nguồn đã kiểm không cho phép đo đối chứng.
- Chọn vật liệu mặt phớt và vật liệu làm kín phụ: bài không nêu.
- Hồ sơ theo TCVN: chưa đối chiếu.
Không xác định được từ bài này: bơm đang dùng của bạn thuộc bố trí nào — phải mở hồ sơ cụm phớt hoặc nhìn xem hộp phớt có cổng cấp cho khoang giữa hay không; và chất lỏng nào hợp với chất công tác cụ thể ở nhà máy, vì nguồn chỉ nêu nhóm chất và các ràng buộc chung.
Cần chính xác hơn: đọc tiếp về cách các loại làm kín được xếp nhóm ở gioăng và phớt làm kín; cách chọn bơm và thông số buồng phớt ở bơm thủy lực: cấu tạo và thông số.
Câu hỏi thường gặp
Phớt cơ khí kép là gì? Là cụm có hai cặp mặt làm kín xếp trên cùng một trục, giữa chúng có một khoang chứa chất lỏng sạch. John Crane gọi cặp gần bánh công tác là phớt trong, cặp xa bánh công tác là phớt ngoài, và gọi khoang giữa là khoang đệm khi không tăng áp, khoang chắn khi tăng áp.
Phớt cơ khí đơn dùng khi nào? Theo John Crane, khi chất lỏng công tác là chất bôi trơn tốt cho mặt phớt, và khi lượng rò nhỏ thoát ra khí quyển không gây nguy hiểm an toàn hay môi trường. Chính hãng cũng ghi các dịch vụ ít khắt khe có thể hợp với phớt đơn.
Chất đệm và chất chắn khác nhau ở đâu? Khác ở áp suất và ở vai. John Crane ghi theo API 682, phớt kép không tăng áp dùng chất đệm, phớt kép tăng áp dùng chất chắn; chất chắn ở áp cao hơn chất công tác nên nó cách ly chất công tác khỏi phần còn lại của hệ.
Phớt kép có rò không? Có. John Crane mô tả ở bố trí 3, một lượng nhỏ chất chắn lọt qua mặt trong vào bơm và một lượng nhỏ chất chắn lọt qua mặt ngoài ra khí quyển; ở bố trí 2, chất đệm thoát ra khí quyển kèm một lượng rất nhỏ chất công tác. Thứ đổi là chất gì rò.
Mất áp chất chắn thì phớt kép còn làm việc không? AESSEAL dẫn lại ghi chú của API 682: khi mất áp chất chắn, phớt sẽ hành xử như bố trí 2. Nghĩa là mức chặn phát thải tụt xuống mức của loại không tăng áp, nên áp khoang chắn là thông số phải giám sát.
Đổ nước làm mát động cơ vào bình chất chắn được không? John Crane khuyên dùng glycol không pha phụ gia ức chế, vì phụ gia có thể tách ra khỏi dung dịch và làm hỏng mặt phớt; dung dịch glycol phổ biến gồm 50 % ethylene glycol và 50 % nước [3]. Nước làm mát pha sẵn thường có phụ gia nên không hợp vai này.
Vì sao hệ phụ trợ mới lắp mà chất lỏng không tuần hoàn? John Crane xếp xả khí không đủ vào nhóm nguyên nhân của một phần lớn sự cố hệ phớt: không xả khí thì vòng bơm trong cụm không đẩy được chất lỏng đi. Kiểm việc xả khí trước khi tháo cụm phớt.