Vaikkamuoviset venttiilitpidetään joskus erikoistuotteena - ensimmäinen valinta ihmisille, jotka valmistavat tai suunnittelevat muoviputkituotteita teollisuusjärjestelmiin tai joilla on oltava erittäin puhtaat laitteet - se on lyhyt olettaen, että näillä venttiileillä ei ole monia yleisiä käyttötarkoituksia - visio . Itse asiassa nykypäivän muoviventtiileillä on monenlaisia ​​käyttökohteita, koska materiaalityypit lisääntyvät jatkuvasti, ja hyvät suunnittelijat, jotka tarvitsevat näitä materiaaleja, tarkoittavat, että näitä monitoimityökaluja on yhä enemmän käyttötapoja.

MUOVIN OMINAISUUDET

Termoplastisten venttiilien edut ovat leveitä - korroosion-, kemikaalien- ja kulutuskestävyys; sileät sisäseinät; kevyt paino; asennuksen helppous; pitkä elinajanodote; ja alhaisemmat elinkaarikustannukset. Nämä edut ovat johtaneet muoviventtiilien laajaan hyväksymiseen kaupallisissa ja teollisissa sovelluksissa, kuten vedenjakelussa, jätevedenkäsittelyssä, metalli- ja kemiankäsittelyssä, elintarvike- ja lääketeollisuudessa, voimalaitoksissa, öljynjalostamoissa ja moPuoviventtiilejä voidaan valmistaa useista erilaisista käytetyistä materiaaleista. useissa kokoonpanoissa. Yleisimmät termoplastiset venttiilit on valmistettu polyvinyylikloridista (PVC), klooratusta polyvinyylikloridista (CPVC), polypropeenista (PP) ja polyvinylideenifluoridista (PVDF). PVC- ja CPVC-venttiilit liitetään yleensä putkijärjestelmiin liuottimella sementoimalla hylsypäitä tai kierre- ja laippapäitä; kun taas PP ja PVDF edellyttävät putkistojärjestelmän komponenttien yhdistämistä joko lämpö-, pusku- tai sähköfuusiotekniikoilla.

Termoplastiset venttiilit ovat erinomaisia ​​syövyttävissä ympäristöissä, mutta ne ovat yhtä hyödyllisiä yleisessä vesihuollossa, koska ne ovat lyijyttömät1, sinkinpoistonkestäviä eivätkä ruostu. PVC- ja CPVC-putkijärjestelmät ja -venttiilit on testattava ja sertifioitava NSF [National Sanitation Foundation] -standardin 61 mukaisesti terveysvaikutusten osalta, mukaan lukien liitteen G vähäinen lyijyvaatimus. Oikean materiaalin valinta syövyttäville nesteille voidaan hoitaa ottamalla yhteyttä valmistajan kemikaalien kestävyyteen. ohjata ja ymmärtää lämpötilan vaikutus muovimateriaalien lujuuteen.

Vaikka polypropeenin lujuus on puolet PVC:stä ja CPVC:stä, sillä on monipuolisin kemiallinen kestävyys, koska siinä ei ole tunnettuja liuottimia. PP toimii hyvin tiivistetyissä etikkahapoissa ja hydroksideissa, ja se soveltuu myös useimpien happojen, alkalien, suolojen ja monien orgaanisten kemikaalien miedompiin liuoksiin.

PP on saatavana pigmentoituna tai pigmentoimattomana (luonnon) materiaalina. Luonnollinen PP hajoaa voimakkaasti ultraviolettisäteilyn (UV) vaikutuksesta, mutta yhdisteet, jotka sisältävät yli 2,5 % hiilimustapigmenttiä, ovat riittävän UV-stabiloituja.

PVDF-putkistojärjestelmiä käytetään erilaisissa teollisissa sovelluksissa lääketeollisuudesta kaivosteollisuuteen PVDF:n lujuuden, käyttölämpötilan ja kemiallisen kestävyyden vuoksi suoloja, vahvoja happoja, laimeita emäksiä ja monia orgaanisia liuottimia vastaan. Toisin kuin PP, PVDF ei hajoa auringonvalossa; muovi on kuitenkin läpinäkyvä auringonvalolle ja voi altistaa nesteen UV-säteilylle. Vaikka luonnollinen, pigmentoimaton PVDF-koostumus sopii erinomaisesti erittäin puhtaisiin sisäsovelluksiin, pigmentin, kuten elintarvikelaatuisen punaisen, lisääminen sallisi altistumisen auringonvalolle ilman haitallista vaikutusta nestemäiseen väliaineeseen.

Muovijärjestelmillä on suunnitteluhaasteita, kuten herkkyys lämpötilalle sekä lämpölaajenemis- ja -kutistumisherkkyys, mutta insinöörit voivat suunnitella ja ovat suunnitelleet pitkäikäisiä, kustannustehokkaita putkistojärjestelmiä yleisiin ja syövyttävään ympäristöön. Suurin suunnittelunäkökohta on, että muovin lämpölaajenemiskerroin on suurempi kuin metallin – esimerkiksi termoplastisen muovin lämpölaajenemiskerroin on viisi-kuusi kertaa teräksen.

Kun suunnitellaan putkistojärjestelmiä ja otetaan huomioon vaikutus venttiilien sijoitteluun ja venttiilien kannattimiin, lämpövenyminen on tärkeä huomioitava kestomuovissa. Lämpölaajenemisesta ja -supistumisesta aiheutuvia jännityksiä ja voimia voidaan vähentää tai poistaa antamalla joustavuutta putkistojärjestelmiin säännöllisillä suunnanmuutoksilla tai laajenemissilmukoiden käyttöönotolla. Tarjoamalla tämän joustavuuden pitkin putkistoa muoviventtiilin ei tarvitse ottaa vastaan ​​yhtä paljon jännitystä (kuva 1).

Koska kestomuovit ovat herkkiä lämpötilalle, venttiilin paineluokka laskee lämpötilan noustessa. Eri muovimateriaaleilla on vastaava heikkeneminen lämpötilan noustessa. Nesteen lämpötila ei välttämättä ole ainoa lämmönlähde, joka voi vaikuttaa muoviventtiilien paineluokkaan – ulkoisen maksimilämpötilan on oltava osa suunnittelua. Joissakin tapauksissa putkiston ulkolämpötilan suunnittelematta jättäminen voi aiheuttaa liiallista painumista putken kannattimien puutteen vuoksi. PVC:n enimmäiskäyttölämpötila on 140 °F; CPVC:n enimmäislämpötila on 220 °F; PP:n enimmäislämpötila on 180 °F; ja PVDF-venttiilit voivat ylläpitää painetta jopa 280°F (kuva 2).

Lämpötila-asteikon toisessa päässä useimmat muoviputkijärjestelmät toimivat varsin hyvin pakkasen alapuolella. Itse asiassa termoplastisten putkien vetolujuus kasvaa lämpötilan laskiessa. Useimpien muovien iskunkestävyys kuitenkin heikkenee lämpötilan laskiessa ja haurautta ilmenee vahingoittuneisiin putkimateriaaleihin. Niin kauan kuin venttiilit ja viereinen putkisto ovat häiriintymättömiä, iskuja tai esineiden törmäyksiä ei vaaranna ja putkisto ei putoa käsittelyn aikana, muoviputkiston haitalliset vaikutukset ovat minimoituja.

TERMOMUOVIVENTTIILIEN TYYPIT

Palloventtiilit,takaiskuventtiilit,läppäventtiilitja kalvoventtiilejä on saatavana jokaisesta eri termoplastisesta materiaalista aikataulun 80 paineputkijärjestelmiin, joissa on myös lukuisia viimeistelyvaihtoehtoja ja lisävarusteita. Vakiopalloventtiilin on yleisimmin havaittu olevan todellinen liitosrakenne, joka helpottaa venttiilin rungon irrottamista huoltoa varten ilman, että liitosputkistoa häiritään. Termoplastisia takaiskuventtiilejä on saatavana pallo-, heilahdus-, y-sekkeinä ja kartiotarkastuksina. Läppäventtiilit sopivat helposti metallilaippojen kanssa, koska ne vastaavat ANSI Class 150:n pultin reikiä, pultin ympyröitä ja kokonaismittoja. Kestomuoviosien sileä sisähalkaisija vain lisää kalvoventtiilien tarkkaa ohjausta.

Useat yhdysvaltalaiset ja ulkomaiset yritykset valmistavat PVC- ja CPVC-palloventtiilejä, joiden koko on 1/2–6 tuumaa, joissa on hylsy-, kierre- tai laippaliitokset. Nykyaikaisten palloventtiilien todellinen liitosrakenne sisältää kaksi mutteria, jotka ruuvataan runkoon ja puristavat elastomeeriset tiivisteet rungon ja päätyliittimien väliin. Jotkut valmistajat ovat pitäneet saman palloventtiilin pituuden ja mutterin kierteet vuosikymmeniä, jotta vanhemmat venttiilit on helppo vaihtaa ilman, että viereisiä putkia on muutettu.

Palloventtiilit, joissa on etyleenipropyleenidieenimonomeeri (EPDM) elastomeeriset tiivisteet, on sertifioitu NSF-61G:n mukaan käytettäväksi juomavedessä. Fluorihiili (FKM) elastomeerisia tiivisteitä voidaan käyttää vaihtoehtona järjestelmissä, joissa kemiallinen yhteensopivuus on huolenaihe. FKM:ää voidaan käyttää myös useimmissa sovelluksissa, joissa käytetään mineraalihappoja, lukuun ottamatta kloorivetyä, suolaliuoksia, kloorattuja hiilivetyjä ja maaöljyjä.

Kuva 3. Säiliöön kiinnitetty laipallinen palloventtiili. palvelu voi olla jopa 250 psi 73 °F:ssa. Suurempien palloventtiileiden, 2-1/2 tuumaa - 6 tuumaa, alhaisempi paineluokitus on 150 psi 73 °F:ssa. Yleisesti kemiallisten aineiden kuljetuksissa käytetyt PP- ja PVDF-palloventtiilit (kuvat 3 ja 4), joita on saatavana 1/2-4 tuuman kokoisina hylsyllä, kierteitetyillä tai laippaliitännöillä, on yleensä luokiteltu maksimaaliseen iskunvapaaseen vedenkäyttöön. 150 psi ympäristön lämpötilassa.

Termoplastiset pallotakaiskuventtiilit luottavat palloon, jonka ominaispaino on pienempi kuin veden, joten jos paine häviää ylävirran puolelta, pallo painuu takaisin tiivistepintaa vasten. Näitä venttiileitä voidaan käyttää samassa palvelussa kuin vastaavia muovisia palloventtiilejä, koska ne eivät tuo järjestelmään uusia materiaaleja. Muuntyyppiset takaiskuventtiilit voivat sisältää metallijousia, jotka eivät välttämättä kestä syövyttävissä ympäristöissä.

Kuva 5. Elastomeerivuorauksella varustettu läppäventtiili Muovinen läppäventtiili, jonka koko on 2–24 tuumaa, on suosittu halkaisijaltaan suuremmissa putkijärjestelmissä. Muovisten läppäventtiilien valmistajat suhtautuvat eri tavoin rakennus- ja tiivistyspintoihin. Jotkut käyttävät elastomeeristä vuorausta (kuva 5) tai O-rengasta, kun taas toiset käyttävät elastomeeripinnoitettua kiekkoa. Jotkut tekevät rungon yhdestä materiaalista, mutta sisäiset, kostutetut komponentit toimivat järjestelmän materiaaleina, mikä tarkoittaa, että polypropeeniläppäventtiilin runko voi sisältää EPDM-vuorauksen ja PVC-levyn tai useita muita kokoonpanoja, joissa on yleisesti käytettyjä kestomuoveja ja elastomeerisia tiivisteitä.

Muovisen läppäventtiilin asennus on yksinkertaista, koska nämä venttiilit on valmistettu kiekotyylisiksi runkoon suunnitelluilla elastomeerisilla tiivisteillä. Ne eivät vaadi tiivisteen lisäämistä. Kahden vastinlaipan välissä olevan muovisen läppäventtiilin pulttaus alaspäin on käsiteltävä varovasti nostamalla suositeltuun pultin vääntömomenttiin kolmessa vaiheessa. Tällä varmistetaan tasainen tiivistys pinnalla ja ettei venttiiliin kohdistu epätasaista mekaanista rasitusta.

Kuva 6. Kalvoventtiili Metalliventtiiliammattilaiset pitävät muovisten kalvoventtiilien huipputeokset pyörän ja asentoilmaisimien kanssa tutuina (kuva 6); muovikalvoventtiili voi kuitenkin sisältää joitain selkeitä etuja, mukaan lukien termoplastisen rungon sileät sisäseinämät. Muovisen palloventtiilin tapaan näiden venttiilien käyttäjät voivat asentaa todellisen liitosrakenteen, mikä voi olla erityisen hyödyllistä venttiilin huoltotöissä. Tai käyttäjä voi valita laippaliitännät. Kaikkien runko- ja kalvomateriaalivaihtoehtojen ansiosta tätä venttiiliä voidaan käyttää erilaisissa kemiallisissa sovelluksissa.

Kuten minkä tahansa venttiilin kohdalla, avain muovisten venttiilien käyttöön on toimintavaatimusten määrittäminen, kuten pneumaattinen vs. sähkö ja DC vs. vaihtovirta. Mutta muovia käytettäessä suunnittelijan ja käyttäjän on myös ymmärrettävä, millainen ympäristö toimilaitetta ympäröi. Kuten aiemmin mainittiin, muoviventtiilit ovat loistava vaihtoehto syövyttävissä tilanteissa, joihin kuuluu myös ulkoisesti syövyttäviä ympäristöjä. Tästä johtuen muoviventtiilien toimilaitteiden kotelomateriaali on tärkeä näkökohta. Muoviventtiilien valmistajilla on vaihtoehtoja näiden syövyttävien ympäristöjen tarpeisiin muovipäällysteisten toimilaitteiden tai epoksipinnoitettujen metallikoteloiden muodossa.

Kuten tämä artikkeli osoittaa, muoviventtiilit tarjoavat nykyään kaikenlaisia ​​vaihtoehtoja uusiin sovelluksiin ja tilanteisiin.