Deşisupape din plasticsunt uneori privite ca un produs special - prima alegere pentru persoanele care produc sau proiectează produse de conducte din plastic pentru sisteme industriale sau care trebuie să aibă echipamente ultra-curate - este scurt presupunând că aceste supape nu au multe utilizări generale - viziune. De fapt, supapele din plastic de astăzi au o gamă largă de utilizări, deoarece tipurile de materiale continuă să se extindă, iar designerii buni care au nevoie de aceste materiale înseamnă că există din ce în ce mai multe modalități de a utiliza aceste instrumente multifuncționale.

PROPRIETĂȚILE PLASTICULUI

Avantajele supapelor termoplastice sunt largi - rezistență la coroziune, chimică și abraziune; pereți interiori netezi; greutate redusă; ușurință de instalare; speranța de viață lungă; și costuri mai mici pe ciclul de viață. Aceste avantaje au condus la o largă acceptare a supapelor din plastic în aplicații comerciale și industriale, cum ar fi distribuția apei, tratarea apelor uzate, prelucrarea metalelor și chimice, produse alimentare și farmaceutice, centrale electrice, rafinării de petrol și supapele moPlastic pot fi fabricate dintr-un număr de materiale diferite utilizate. într-un număr de configurații. Cele mai comune supape termoplastice sunt fabricate din clorură de polivinil (PVC), clorură de polivinil clorură (CPVC), polipropilenă (PP) și fluorură de poliviniliden (PVDF). Supapele din PVC și CPVC sunt îmbinate în mod obișnuit cu sistemele de țevi prin cimentare prin solvenți capete prize sau capete filetate și cu flanșe; în timp ce, PP și PVDF necesită îmbinarea componentelor sistemului de conducte, fie prin tehnologii de căldură, cap la cap sau electro-fuziune.

Supapele termoplastice excelează în medii corozive, dar sunt la fel de utile în serviciul general de apă deoarece sunt fără plumb1, rezistente la dezincificare și nu vor rugini. Sistemele și supapele de conducte din PVC și CPVC trebuie testate și certificate conform standardului 61 NSF [National Sanitation Foundation] pentru efectele asupra sănătății, inclusiv cerința de plumb scăzută pentru anexa G. Alegerea materialului adecvat pentru fluidele corozive poate fi gestionată consultând rezistența chimică a producătorului. ghidați și înțelegeți efectul pe care temperatura îl va avea asupra rezistenței materialelor plastice.

Deși polipropilena are jumătate din rezistența PVC și CPVC, are cea mai versatilă rezistență chimică, deoarece nu există solvenți cunoscuți. PP se comportă bine în acizi și hidroxizi acetici concentrați și este, de asemenea, potrivit pentru soluții mai blânde ale majorității acizilor, alcalinelor, sărurilor și multor substanțe chimice organice.

PP este disponibil ca material pigmentat sau nepigmentat (natural). PP natural este sever degradat de radiațiile ultraviolete (UV), dar compușii care conțin mai mult de 2,5% pigmentare de negru de fum sunt stabilizați în mod adecvat UV.

Sistemele de conducte PVDF sunt utilizate într-o varietate de aplicații industriale, de la farmaceutice la minerit, datorită rezistenței PVDF, temperaturii de lucru și rezistenței chimice la săruri, acizi tari, baze diluate și mulți solvenți organici. Spre deosebire de PP, PVDF nu este degradat de lumina soarelui; cu toate acestea, plasticul este transparent la lumina soarelui și poate expune fluidul la radiații UV. În timp ce o formulă naturală, nepigmentată de PVDF este excelentă pentru aplicații de interior de înaltă puritate, adăugarea unui pigment, cum ar fi un roșu alimentar, ar permite expunerea la lumina soarelui fără efecte adverse asupra mediului fluid.

Sistemele din plastic au provocări de proiectare, cum ar fi sensibilitatea la temperatură și dilatarea și contracția termică, dar inginerii pot și au proiectat sisteme de conducte de lungă durată și rentabile pentru medii generale și corozive. Considerentul principal de proiectare este că coeficientul de dilatare termică pentru materiale plastice este mai mare decât metalul - termoplastul este de cinci până la șase ori mai mare decât cel al oțelului, de exemplu.

La proiectarea sistemelor de conducte și luând în considerare impactul asupra poziționării supapelor și a suporturilor supapelor, o considerație importantă în termoplastice este alungirea termică. Tensiunile și forțele care rezultă din dilatarea și contracția termică pot fi reduse sau eliminate prin asigurarea flexibilității sistemelor de conducte prin schimbări frecvente de direcție sau introducerea buclelor de expansiune. Oferind această flexibilitate de-a lungul sistemului de conducte, supapa de plastic nu va fi necesară să absoarbă atât de mult stres (Figura 1).

Deoarece termoplastele sunt sensibile la temperatură, presiunea nominală a unei supape scade pe măsură ce temperatura crește. Diferitele materiale plastice au o derație corespunzătoare cu creșterea temperaturii. Este posibil ca temperatura fluidului să nu fie singura sursă de căldură care poate afecta presiunea nominală a supapelor din plastic – temperatura externă maximă trebuie să facă parte din considerarea de proiectare. În unele cazuri, neproiectarea pentru temperatura exterioară a țevii poate provoca o afundare excesivă din cauza lipsei suporturilor pentru țevi. PVC are o temperatură maximă de serviciu de 140°F; CPVC are o temperatură maximă de 220°F; PP are un maxim de 180°F; și supapele PVDF pot menține o presiune de până la 280°F (Figura 2).

La celălalt capăt al scalei de temperatură, majoritatea sistemelor de conducte din plastic funcționează destul de bine la temperaturi sub zero. De fapt, rezistența la tracțiune crește în conductele termoplastice pe măsură ce temperatura scade. Cu toate acestea, rezistența la impact a majorității materialelor plastice scade pe măsură ce temperatura scade și fragilitatea apare în materialele de conducte afectate. Atâta timp cât supapele și sistemul de conducte adiacent nu sunt deranjate, nu sunt perictate de lovituri sau loviri de obiecte, iar conductele nu scad în timpul manipulării, efectele adverse asupra conductelor din plastic sunt minime.

TIPURI DE SUPPAPE TERMOPLASTICE

Supape cu bilă,supape de reținere,supape flutureși supapele cu diafragmă sunt disponibile în fiecare dintre diferitele materiale termoplastice pentru sistemele de conducte de presiune Schema 80, care au, de asemenea, o multitudine de opțiuni de finisare și accesorii. Supapa cu bilă standard se găsește cel mai frecvent a fi un veritabil design de îmbinare pentru a facilita îndepărtarea corpului supapei pentru întreținere, fără întreruperi ale conductelor de conectare. Supapele de reținere din termoplastic sunt disponibile sub formă de bile, swing, y și conice. Supapele fluture se potrivesc cu ușurință cu flanșele metalice, deoarece se conformează găurilor pentru șuruburi, cercurilor șuruburilor și dimensiunilor generale ale clasei ANSI 150. Diametrul interior neted al pieselor termoplastice contribuie doar la controlul precis al supapelor cu diafragmă.

Robinetele cu bilă din PVC și CPVC sunt fabricate de mai multe companii americane și străine în dimensiuni de la 1/2 inch până la 6 inci, cu racorduri prize, filetate sau cu flanșă. Designul de unire adevărat al supapelor cu bilă contemporane include două piulițe care se înșurubează pe corp, comprimând garniturile elastomerice între corp și conectorii de capăt. Unii producători au menținut aceeași lungime de așezare a supapelor cu bilă și filete ale piuliței timp de decenii pentru a permite înlocuirea ușoară a supapelor mai vechi, fără modificarea conductelor adiacente.

Supapele cu bilă cu etanșări elastomerice cu monomer de etilen propilen dienă (EPDM) trebuie să fie certificate conform NSF-61G pentru utilizare în apă potabilă. Garniturile elastomerice cu fluorocarbon (FKM) pot fi utilizate ca alternativă pentru sistemele în care compatibilitatea chimică este o problemă. De asemenea, FKM poate fi utilizat în majoritatea aplicațiilor care implică acizi minerali, cu excepția acidului clorhidric, soluțiilor sărate, hidrocarburilor clorurate și uleiurilor petroliere.

Figura 3. O supapă cu bilă cu flanșă atașată la un rezervorFigura 4. O supapă de reținere cu bilă instalată vertical Robinetele cu bilă din PVC și CPVC, de la 1/2 inch până la 2 inci, sunt o opțiune viabilă pentru aplicații cu apă caldă și rece în care apa maximă fără șoc serviciul poate fi de până la 250 psi la 73°F. Supapele cu bilă mai mari, de la 2-1/2 inchi la 6 inci, vor avea o presiune mai mică de 150 psi la 73°F. Utilizate în mod obișnuit în transportul chimic, supapele cu bilă PP și PVDF (Figurile 3 și 4), disponibile în dimensiuni de 1/2 inch până la 4 inci cu mufă, conexiuni filetate sau cu flanșă sunt de obicei evaluate la un serviciu maxim de apă fără șoc de 150 psi la temperatura ambiantă.

Supapele termoplastice de reținere cu bilă se bazează pe o bilă cu o greutate specifică mai mică decât cea a apei, astfel încât, dacă se pierde presiunea pe partea din amonte, bila se va scufunda înapoi pe suprafața de etanșare. Aceste supape pot fi utilizate în același serviciu ca supapele cu bilă din plastic similare, deoarece nu introduc materiale noi în sistem. Alte tipuri de supape de reținere pot include arcuri metalice care ar putea să nu reziste în medii corozive.

Figura 5. O supapă fluture cu căptușeală din elastomer. Supapa fluture din plastic cu dimensiuni de 2 inchi până la 24 inchi este populară pentru sistemele de conducte cu diametru mai mare. Producătorii de supape fluture din plastic adoptă abordări diferite ale suprafețelor de construcție și de etanșare. Unii folosesc o căptușeală elastomerică (Figura 5) sau un inel O, în timp ce alții folosesc un disc acoperit cu elastomeric. Unele fac corpul dintr-un singur material, dar componentele interne umede servesc ca materiale ale sistemului, ceea ce înseamnă că un corp de supapă fluture din polipropilenă poate conține o căptușeală EPDM și un disc PVC sau mai multe alte configurații cu termoplastice și etanșări elastomerice întâlnite în mod obișnuit.

Instalarea unei supape fluture din plastic este simplă, deoarece aceste supape sunt fabricate pentru a fi tip wafer, cu etanșări elastomerice proiectate în corp. Nu necesită adăugarea unei garnituri. Amplasat între două flanșe de împerechere, înșurubarea unei supape fluture din plastic trebuie manipulată cu grijă, prin creșterea cuplului recomandat pentru șuruburi în trei etape. Acest lucru se face pentru a asigura o etanșare uniformă pe suprafață și că nu se aplică nicio presiune mecanică neuniformă asupra supapei.

Figura 6. O supapă cu diafragmă Profesioniştii din supape metalice vor găsi familiare lucrările de top ale supapelor cu diafragmă din plastic cu roata şi indicatorii de poziţie (Figura 6); totuși, supapa cu diafragmă din plastic poate include câteva avantaje distincte, inclusiv pereții interiori netezi ai corpului termoplastic. Similar cu robinetul cu bilă din plastic, utilizatorii acestor supape au opțiunea de a instala un design adevărat, care poate fi util în special pentru lucrările de întreținere a supapei. Sau, un utilizator poate selecta conexiuni cu flanșe. Datorită tuturor opțiunilor de materiale pentru corp și diafragmă, această supapă poate fi utilizată într-o varietate de aplicații chimice.

Ca și în cazul oricărei supape, cheia pentru acționarea supapelor din plastic este determinarea cerințelor de funcționare, cum ar fi puterea pneumatică versus electrică și curent continuu versus curent alternativ. Dar cu plasticul, designerul și utilizatorul trebuie să înțeleagă și ce tip de mediu va înconjura actuatorul. După cum sa menționat anterior, supapele din plastic sunt o opțiune excelentă pentru situații corozive, care includ medii corozive extern. Din acest motiv, materialul carcasei actuatoarelor pentru supape din plastic este un aspect important. Producătorii de supape din plastic au opțiuni pentru a răspunde nevoilor acestor medii corozive sub formă de actuatoare acoperite cu plastic sau carcase metalice acoperite cu epoxi.

După cum arată acest articol, supapele din plastic oferă astăzi tot felul de opțiuni pentru aplicații și situații noi.