Skøntplast ventilerbliver nogle gange betragtet som et særligt produkt - det første valg for folk, der fremstiller eller designer plastikrørprodukter til industrielle systemer eller som skal have ultrarent udstyr - det er kort, hvis vi antager, at disse ventiler ikke har mange generelle anvendelser - syn. Faktisk har nutidens plastventiler en bred vifte af anvendelser, fordi materialetyperne bliver ved med at udvide sig, og gode designere, der har brug for disse materialer, betyder, at der er flere og flere måder at bruge disse multifunktionelle værktøjer på.

PLASTENS EGENSKABER

Fordelene ved termoplastiske ventiler er brede - korrosions-, kemisk- og slidbestandighed; glatte indvendige vægge; let vægt; nem installation; lang forventet levetid; og lavere livscyklusomkostninger. Disse fordele har ført til bred accept af plastventiler i kommercielle og industrielle applikationer såsom vanddistribution, spildevandsbehandling, metal- og kemisk forarbejdning, fødevarer og farmaceutiske produkter, kraftværker, olieraffinaderier og moPlastic-ventiler kan fremstilles af en række forskellige anvendte materialer i en række konfigurationer. De mest almindelige termoplastiske ventiler er lavet af polyvinylchlorid (PVC), chloreret polyvinylchlorid (CPVC), polypropylen (PP) og polyvinylidenfluorid (PVDF). PVC- og CPVC-ventiler forbindes sædvanligvis med rørsystemer ved hjælp af solvent-cementering af muffeender eller gevind- og flangeender; der henviser til, at PP og PVDF kræver sammenføjning af rørsystemkomponenter, enten ved varme-, stød- eller elektrofusionsteknologier.

Termoplastiske ventiler udmærker sig i korrosive miljøer, men de er lige så nyttige i almindelig vandservice, fordi de er blyfri1, afzinkningsbestandige og vil ikke ruste. PVC- og CPVC-rørsystemer og ventiler bør testes og certificeres i henhold til NSF [National Sanitation Foundation] standard 61 for sundhedseffekter, herunder det lave blykrav til bilag G. Valg af det korrekte materiale til ætsende væsker kan håndteres ved at konsultere producentens kemikalieresistens vejlede og forstå, hvilken effekt temperaturen vil have på plastmaterialers styrke.

Selvom polypropylen har halvdelen af ​​styrken af ​​PVC og CPVC, har det den mest alsidige kemiske resistens, fordi der ikke er nogen kendte opløsningsmidler. PP fungerer godt i koncentrerede eddikesyrer og hydroxider, og det er også velegnet til mildere opløsninger af de fleste syrer, baser, salte og mange organiske kemikalier.

PP fås som pigmenteret eller upigmenteret (naturligt) materiale. Naturlig PP nedbrydes alvorligt af ultraviolet (UV) stråling, men forbindelser, der indeholder mere end 2,5 % kønrøgspigmentering, er tilstrækkeligt UV-stabiliserede.

PVDF rørsystemer bruges i en række industrielle applikationer fra farmaceutiske til minedrift på grund af PVDF's styrke, arbejdstemperatur og kemiske modstandsdygtighed over for salte, stærke syrer, fortyndede baser og mange organiske opløsningsmidler. I modsætning til PP nedbrydes PVDF ikke af sollys; plasten er dog gennemsigtig for sollys og kan udsætte væsken for UV-stråling. Mens en naturlig, upigmenteret formulering af PVDF er fremragende til indendørs applikationer med høj renhed, vil tilføjelse af et pigment såsom en fødevaregodkendt rød tillade eksponering for sollys uden negativ indvirkning på det flydende medium.

Plastsystemer har designudfordringer, såsom følsomhed over for temperatur og termisk ekspansion og sammentrækning, men ingeniører kan og har designet langtidsholdbare, omkostningseffektive rørsystemer til generelle og korrosive miljøer. Den vigtigste designovervejelse er, at den termiske udvidelseskoefficient for plast er større end metal - termoplast er for eksempel fem til seks gange stålets.

Når man designer rørsystemer og overvejer indvirkningen på ventilplacering og ventilstøtter, er en vigtig overvejelse i termoplast termisk forlængelse. Spændinger og kræfter som følge af termisk ekspansion og sammentrækning kan reduceres eller elimineres ved at give fleksibilitet i rørsystemerne gennem hyppige ændringer i retning eller indføring af ekspansionsløkker. Ved at give denne fleksibilitet langs rørsystemet vil plastventilen ikke være forpligtet til at absorbere så meget af spændingen (Figur 1).

Fordi termoplast er følsom over for temperatur, falder en ventils trykklassificering, når temperaturen stiger. Forskellige plastmaterialer har tilsvarende nedbrydning med øget temperatur. Væsketemperatur er muligvis ikke den eneste varmekilde, der kan påvirke en plastventils trykklassificering - maksimal ekstern temperatur skal være en del af designovervejelser. I nogle tilfælde kan en manglende konstruktion til rørets ydre temperatur forårsage for stor nedbøjning på grund af mangel på rørstøtter. PVC har en maksimal driftstemperatur på 140°F; CPVC har et maksimum på 220°F; PP har et maksimum på 180°F; og PVDF-ventiler kan opretholde et tryk på op til 280°F (Figur 2).

I den anden ende af temperaturskalaen fungerer de fleste plastrørsystemer ganske godt i temperaturer under frysepunktet. Faktisk stiger trækstyrken i termoplastiske rør, når temperaturen falder. Slagfastheden af ​​de fleste plaster falder dog, når temperaturen falder, og skørhed forekommer i påvirkede rørmaterialer. Så længe ventilerne og det tilstødende rørsystem er uforstyrrede, ikke bringes i fare af slag eller stød med genstande, og rørene ikke tabes under håndtering, minimeres skadelige virkninger på plastikrørene.

TYPER AF TERMOPLASTISKE VENTILER

Kugleventiler,kontraventiler,sommerfugleventilerog membranventiler er tilgængelige i hvert af de forskellige termoplastiske materialer til skema 80 trykrørsystemer, der også har et væld af trimmuligheder og tilbehør. Standardkugleventilen er oftest fundet at være et ægte unionsdesign for at lette fjernelse af ventilhus til vedligeholdelse uden afbrydelse af forbindelsesrør. Termoplastiske kontraventiler fås som kugletjek, svingtjek, y-tjek og kegletjek. Sommerfugleventiler passer nemt sammen med metalflanger, fordi de passer til bolthullerne, boltcirklerne og de overordnede dimensioner af ANSI Class 150. Den glatte indvendige diameter af termoplastiske dele bidrager kun til den præcise kontrol af membranventiler.

Kugleventiler i PVC og CPVC fremstilles af adskillige amerikanske og udenlandske virksomheder i størrelserne 1/2 tomme til 6 tommer med fatning, gevind eller flangeforbindelser. Det ægte unionsdesign af moderne kugleventiler inkluderer to møtrikker, der skrues på kroppen og komprimerer elastomere tætninger mellem huset og endeforbindelserne. Nogle producenter har bibeholdt den samme kugleventils lægningslængde og møtrikgevind i årtier for at muliggøre nem udskiftning af ældre ventiler uden ændringer af det tilstødende rør.

Kugleventiler med ethylen-propylen-dien-monomer (EPDM) elastomere tætninger skal være certificeret til NSF-61G til brug i drikkevand. Fluorcarbon (FKM) elastomere tætninger kan bruges som et alternativ til systemer, hvor kemisk kompatibilitet er et problem. FKM kan også bruges i de fleste applikationer, der involverer mineralsyrer, med undtagelse af hydrogenchlorid, saltopløsninger, klorerede kulbrinter og petroleumsolier.

Figur 3. En kugleventil med flange, der er fastgjort til en tank. Figur 4. En kuglekontraventil installeret lodret PVC- og CPVC-kugleventiler, 1/2 tomme til 2 tommer, er en levedygtig mulighed for varmt- og koldtvandsanvendelser, hvor det maksimale ikke-chokvand service kan være helt op til 250 psi ved 73°F. Større kugleventiler, 2-1/2 tommer til 6 tommer, vil have et lavere tryk på 150 psi ved 73°F. Almindeligvis brugt til kemisk transport, PP- og PVDF-kugleventiler (figur 3 og 4), tilgængelige i størrelserne 1/2-tommer til 4 tommer med fatning, gevind- eller flange-endeforbindelser er almindeligvis klassificeret til en maksimal stødfri vandforsyning på 150 psi ved omgivelsestemperatur.

Termoplastiske kuglekontraventiler er afhængige af en kugle med en specifik vægt, der er mindre end vands, så hvis tryk tabes på opstrømssiden, vil kuglen synke tilbage mod tætningsfladen. Disse ventiler kan bruges i samme service som lignende plastkugleventiler, fordi de ikke introducerer nye materialer til systemet. Andre typer kontraventiler kan omfatte metalfjedre, der måske ikke holder i korrosive miljøer.

Figur 5. En sommerfugleventil med elastomerforing. Plastsommerfugleventilen i størrelserne 2 tommer til 24 tommer er populær til rørsystemer med større diameter. Producenter af plastik sommerfugleventiler har forskellige tilgange til konstruktion og tætningsflader. Nogle bruger en elastomer liner (figur 5) eller O-ring, mens andre bruger en elastomer belagt skive. Nogle laver kroppen af ​​ét materiale, men de indvendige, fugtede komponenter fungerer som systemmaterialer, hvilket betyder, at et polypropylen sommerfugleventilhus kan indeholde en EPDM-foring og PVC-skive eller flere andre konfigurationer med almindeligt forekommende termoplast og elastomere tætninger.

Installation af en plastik sommerfugleventil er ligetil, fordi disse ventiler er fremstillet til at være wafer stil med elastomere tætninger designet ind i kroppen. De kræver ikke tilføjelse af en pakning. Sættet mellem to matchende flanger skal nedboltningen af ​​en plastikspjældventil håndteres med forsigtighed ved at øge det anbefalede boltmoment i tre trin. Dette gøres for at sikre en jævn tætning på tværs af overfladen, og at der ikke påføres ujævn mekanisk belastning på ventilen.

Figur 6. En membranventil Professionelle i metalventiler vil finde de bedste værker af plastmembranventiler med hjulet og positionsindikatorerne velkendte (Figur 6); plastmembranventilen kan imidlertid omfatte nogle distinkte fordele, herunder de glatte indvendige vægge af det termoplastiske legeme. I lighed med plastkugleventilen har brugere af disse ventiler mulighed for at installere det ægte unionsdesign, som især kan være nyttigt til vedligeholdelsesarbejde på ventilen. Eller en bruger kan vælge flangeforbindelser. På grund af alle mulighederne for hus- og membranmaterialer kan denne ventil bruges til forskellige kemiske anvendelser.

Som med enhver ventil er nøglen til aktivering af plastventiler at bestemme driftskravene såsom pneumatisk versus elektrisk og DC versus vekselstrøm. Men med plast skal designeren og brugeren også forstå, hvilken type miljø der omgiver aktuatoren. Som tidligere nævnt er plastventiler en god mulighed for korrosive situationer, som omfatter eksternt korrosive miljøer. På grund af dette er husmaterialet til aktuatorer til plastventiler en vigtig overvejelse. Plastventilproducenter har muligheder for at imødekomme behovene i disse korrosive miljøer i form af plastikbeklædte aktuatorer eller epoxybelagte metalhuse.

Som denne artikel viser, tilbyder plastventiler i dag alle mulige muligheder for nye anvendelser og situationer.