Skjøntplastventilerblir noen ganger sett på som et spesielt produkt - førstevalget for folk som produserer eller designer plastrørprodukter for industrielle systemer eller som må ha ultrarent utstyr - det er kort forutsatt at disse ventilene ikke har mange generelle bruksområder - syn. Faktisk har dagens plastventiler et bredt spekter av bruksområder, fordi materialtypene fortsetter å utvide seg, og gode designere som trenger disse materialene gjør at det er flere og flere måter å bruke disse multifunksjonelle verktøyene på.

PLASTENS EGENSKAPER

Fordelene med termoplastiske ventiler er brede - korrosjons-, kjemisk- og slitebestandighet; glatte innvendige vegger; lett vekt; enkel installasjon; lang forventet levetid; og lavere livssykluskostnader. Disse fordelene har ført til bred aksept av plastventiler i kommersielle og industrielle applikasjoner som vanndistribusjon, avløpsvannbehandling, metall- og kjemisk prosessering, mat og farmasøytiske produkter, kraftverk, oljeraffinerier og moPlastic-ventiler kan produseres av en rekke forskjellige materialer som brukes i en rekke konfigurasjoner. De vanligste termoplastventilene er laget av polyvinylklorid (PVC), klorert polyvinylklorid (CPVC), polypropylen (PP) og polyvinylidenfluorid (PVDF). PVC- og CPVC-ventiler er vanligvis koblet til rørsystemer ved hjelp av løsemiddelsementerende muffeender, eller gjengede og flensede ender; mens PP og PVDF krever sammenføyning av rørsystemkomponenter, enten ved hjelp av varme-, butt- eller elektrofusjonsteknologier.

Termoplastventiler utmerker seg i korrosive miljøer, men de er like nyttige i generell vannservice fordi de er blyfrie1, avsinkingsbestandige og vil ikke ruste. PVC- og CPVC-rørsystemer og ventiler bør testes og sertifiseres i henhold til NSF [National Sanitation Foundation] standard 61 for helseeffekter, inkludert lavt blykrav for vedlegg G. Valg av riktig materiale for etsende væsker kan håndteres ved å konsultere produsentens kjemiske motstandsdyktighet veilede og forstå effekten som temperaturen vil ha på plastmaterialers styrke.

Selv om polypropylen har halvparten av styrken til PVC og CPVC, har det den mest allsidige kjemiske motstanden fordi det ikke er kjente løsemidler. PP fungerer godt i konsentrerte eddiksyrer og hydroksyder, og det er også egnet for mildere løsninger av de fleste syrer, alkalier, salter og mange organiske kjemikalier.

PP er tilgjengelig som pigmentert eller upigmentert (naturlig) materiale. Naturlig PP brytes alvorlig ned av ultrafiolett (UV) stråling, men forbindelser som inneholder mer enn 2,5 % sotpigmentering er tilstrekkelig UV-stabilisert.

PVDF-rørsystemer brukes i en rekke industrielle applikasjoner fra farmasøytisk til gruvedrift på grunn av PVDFs styrke, arbeidstemperatur og kjemiske motstand mot salter, sterke syrer, fortynnede baser og mange organiske løsningsmidler. I motsetning til PP, brytes ikke PVDF ned av sollys; plasten er imidlertid gjennomsiktig for sollys og kan utsette væsken for UV-stråling. Mens en naturlig, upigmentert formulering av PVDF er utmerket for innendørs bruk med høy renhet, vil tilsetning av et pigment som et rødt av matkvalitet tillate eksponering for sollys uten negativ effekt på det flytende mediet.

Plastsystemer har designutfordringer, som følsomhet for temperatur og termisk ekspansjon og sammentrekning, men ingeniører kan og har designet langvarige, kostnadseffektive rørsystemer for generelle og korrosive miljøer. Den viktigste designhensynet er at termisk utvidelseskoeffisient for plast er større enn metall - termoplast er for eksempel fem til seks ganger større enn stål.

Når man designer rørsystemer og vurderer innvirkningen på ventilplassering og ventilstøtter, er termisk forlengelse et viktig hensyn i termoplast. Spenninger og krefter som følge av termisk ekspansjon og sammentrekning kan reduseres eller elimineres ved å gi fleksibilitet i rørsystemene gjennom hyppige endringer i retning eller innføring av ekspansjonssløyfer. Ved å gi denne fleksibiliteten langs rørsystemet, trenger ikke plastventilen å absorbere så mye av påkjenningen (Figur 1).

Fordi termoplaster er følsomme for temperatur, synker trykket til en ventil når temperaturen stiger. Ulike plastmaterialer har tilsvarende reduksjon med økt temperatur. Væsketemperatur er kanskje ikke den eneste varmekilden som kan påvirke en plastventils trykkklassifisering – maksimal ekstern temperatur må være en del av designbetraktningen. I noen tilfeller kan det å ikke designe for rørets ytre temperatur føre til overdreven henging på grunn av mangel på rørstøtter. PVC har en maksimal driftstemperatur på 140°F; CPVC har maksimalt 220°F; PP har et maksimum på 180°F; og PVDF-ventiler kan opprettholde et trykk på opptil 280°F (Figur 2).

På den andre enden av temperaturskalaen fungerer de fleste plastrørsystemer ganske bra i temperaturer under frysepunktet. Faktisk øker strekkstyrken i termoplastiske rør når temperaturen synker. Slagfastheten til de fleste plaster avtar imidlertid når temperaturen faller, og sprøhet oppstår i berørte rørmaterialer. Så lenge ventilene og tilstøtende rørsystem er uforstyrret, ikke truet av slag eller støt mot gjenstander, og rørene ikke faller under håndtering, minimeres negative effekter på plastrørene.

TYPER TERMOPLASTISKE VENTILER

Kuleventiler,tilbakeslagsventiler,sommerfuglventilerog membranventiler er tilgjengelige i hvert av de forskjellige termoplastmaterialene for plan 80 trykkrørsystemer som også har en rekke trimalternativer og tilbehør. Standard kuleventil er oftest funnet å være en ekte unionsdesign for å lette fjerning av ventilhus for vedlikehold uten avbrudd i forbindelsesrørene. Termoplastiske tilbakeslagsventiler er tilgjengelige som kulesjekker, svingkontroller, y-sjekker og kjeglesjekker. Butterflyventiler passer lett sammen med metallflenser fordi de samsvarer med boltehullene, boltsirklene og de generelle dimensjonene til ANSI Class 150. Den jevne innvendige diameteren til termoplastiske deler bidrar bare til den nøyaktige kontrollen av membranventiler.

Kuleventiler i PVC og CPVC produseres av flere amerikanske og utenlandske selskaper i størrelser 1/2 tommer til 6 tommer med muffe, gjengede eller flensforbindelser. Den sanne unionsdesignen til moderne kuleventiler inkluderer to muttere som skrus på kroppen, og komprimerer elastomere tetninger mellom huset og endekoblingene. Noen produsenter har opprettholdt den samme kuleventilens leggingslengde og muttergjenger i flere tiår for å tillate enkel utskifting av eldre ventiler uten modifisering av tilstøtende rør.

Kuleventiler med etylen propylen dien monomer (EPDM) elastomere tetninger skal være sertifisert til NSF-61G for bruk i drikkevann. Fluorokarbon (FKM) elastomere tetninger kan brukes som et alternativ for systemer der kjemisk kompatibilitet er et problem. FKM kan også brukes i de fleste applikasjoner som involverer mineralsyrer, med unntak av hydrogenklorid, saltløsninger, klorerte hydrokarboner og petroleumsoljer.

Figur 3. En kuleventil med flens festet til en tankFigur 4. En kuletilbakeslagsventil installert vertikaltPVC- og CPVC-kuleventiler, 1/2-tommers gjennom 2 tommer, er et levedyktig alternativ for varmt- og kaldtvannsapplikasjoner der maksimalt støtfritt vann service kan være så stor som 250 psi ved 73 °F. Større kuleventiler, 2-1/2 tommer til 6 tommer, vil ha en lavere trykkklassifisering på 150 psi ved 73 °F. Vanligvis brukt i kjemikalietransport, PP- og PVDF-kuleventiler (figur 3 og 4), tilgjengelig i størrelser 1/2-tommer til 4 tommer med stikkontakt, gjengede eller flensede endeforbindelser er vanligvis vurdert til en maksimal støtfri vannforsyning på 150 psi ved omgivelsestemperatur.

Termoplastiske kuletilbakeslagsventiler er avhengige av en kule med en egenvekt mindre enn vann, slik at hvis trykket tapes på oppstrømssiden, vil kulen synke tilbake mot tetningsflaten. Disse ventilene kan brukes i samme tjeneste som tilsvarende plastkuleventiler fordi de ikke introduserer nye materialer til systemet. Andre typer tilbakeslagsventiler kan inkludere metallfjærer som kanskje ikke varer i korrosive miljøer.

Figur 5. En spjeldventil med elastomer foring. Plastspjeldventilen i størrelsene 2 tommer til 24 tommer er populær for rørsystemer med større diameter. Produsenter av plastspjeldventiler har forskjellige tilnærminger til konstruksjonen og tetningsflatene. Noen bruker en elastomer foring (Figur 5) eller O-ring, mens andre bruker en elastomer-belagt skive. Noen lager kroppen av ett materiale, men de interne, fuktede komponentene fungerer som systemmaterialer, noe som betyr at et spjeldventilhus av polypropylen kan inneholde en EPDM-foring og PVC-skive eller flere andre konfigurasjoner med vanlig termoplast og elastomerpakninger.

Installasjon av en plast sommerfuglventil er enkel fordi disse ventilene er produsert for å være wafer-stil med elastomeriske tetninger designet inn i kroppen. De krever ikke tillegg av en pakning. Sett mellom to sammenfallende flenser, må nedboltingen av en plastspjeldventil håndteres med forsiktighet ved å øke det anbefalte boltmomentet i tre trinn. Dette gjøres for å sikre en jevn tetning over overflaten og at det ikke påføres ujevn mekanisk påkjenning på ventilen.

Figur 6. En membranventil Profesjonelle av metallventiler vil finne de beste delene av plastmembranventiler med hjulet og posisjonsindikatorene kjent (Figur 6); Imidlertid kan membranventilen av plast inkludere noen distinkte fordeler, inkludert de glatte innvendige veggene til det termoplastiske legemet. I likhet med kuleventilen i plast har brukere av disse ventilene muligheten til å installere den ekte unionsdesignen, som kan være spesielt nyttig for vedlikeholdsarbeid på ventilen. Eller en bruker kan velge flensforbindelser. På grunn av alle alternativene til kropps- og membranmaterialer, kan denne ventilen brukes i en rekke kjemiske bruksområder.

Som med alle ventiler, er nøkkelen til å aktivere plastventiler å bestemme driftskravene som pneumatisk versus elektrisk og DC versus vekselstrøm. Men med plast må designeren og brukeren også forstå hva slags miljø som vil omgi aktuatoren. Som tidligere nevnt er plastventiler et flott alternativ for korrosive situasjoner, som inkluderer eksternt korrosive miljøer. På grunn av dette er husmaterialet til aktuatorer for plastventiler en viktig faktor. Plastventilprodusenter har muligheter for å møte behovene til disse korrosive miljøene i form av plastdekkede aktuatorer eller epoksybelagte metallhus.

Som denne artikkelen viser, tilbyr plastventiler i dag alle slags alternativer for nye bruksområder og situasjoner.