Deşivalve din plasticsunt uneori considerate un produs special - prima alegere pentru persoanele care fabrică sau proiectează produse de conducte din plastic pentru sisteme industriale sau care trebuie să aibă echipamente ultra-curate - este pe scurt, presupunând că aceste robinete nu au multe utilizări generale - Viziune. De fapt, robinetele 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 unelte multifuncționale.

PROPRIETĂȚILE PLASTICULUI

Avantajele valvelor termoplastice sunt numeroase: rezistență la coroziune, substanțe chimice și abraziune; pereți interiori netezi; greutate redusă; ușurință în instalare; durată lungă de viață; și costuri mai mici pe ciclu de viață. Aceste avantaje au dus la o acceptare largă a valvelor din plastic în aplicații comerciale și industriale, cum ar fi distribuția apei, tratarea apelor uzate, prelucrarea metalelor și a substanțelor chimice, industria alimentară și farmaceutică, centralele electrice, rafinăriile de petrol și altele asemenea. Valvele din plastic pot fi fabricate dintr-o serie de materiale diferite utilizate într-o serie de configurații. Cele mai comune valve termoplastice sunt fabricate din clorură de polivinil (PVC), clorură de polivinil clorurată (CPVC), polipropilenă (PP) și fluorură de poliviniliden (PVDF). Valvele din PVC și CPVC sunt în mod obișnuit îmbinate la sistemele de conducte prin capete de mufă cimentate cu solvent sau capete filetate și flanșe; în timp ce PP și PVDF necesită îmbinarea componentelor sistemului de conducte, fie prin tehnologii de fuziune termică, cap la cap, fie prin electrofuziune.

Robineții termoplastici excelează în medii corozive, dar sunt la fel de utili și în domeniul serviciilor generale de apă, deoarece nu conțin plumb1, sunt rezistenți la dezincare și nu ruginesc. Sistemele de conducte și robinetele din PVC și CPVC trebuie testate și certificate conform standardului 61 al NSF [Fundația Națională pentru Salubritate] pentru efectele asupra sănătății, inclusiv cerința privind conținutul scăzut de plumb din Anexa G. Alegerea materialului adecvat pentru fluidele corozive poate fi realizată prin consultarea ghidului de rezistență chimică al producătorului și prin înțelegerea efectului pe care temperatura îl va avea asupra rezistenței materialelor plastice.

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

PP este disponibil ca material pigmentat sau nepigmentat (natural). PP-ul natural este puternic degradat de radiațiile ultraviolete (UV), dar compușii care conțin mai mult de 2,5% pigmentare de negru de fum sunt stabilizați corespunzător la UV.

Sistemele de conducte din 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 se degradează la lumina soarelui; cu toate acestea, plasticul este transparent la lumina soarelui și poate expune fluidul la radiații UV. Deși o formulă naturală, nepigmentată, de PVDF este excelentă pentru aplicații interioare de înaltă puritate, adăugarea unui pigment, cum ar fi un roșu de calitate alimentară, ar permite expunerea la lumina soarelui fără efecte adverse asupra mediului fluid.

Sistemele din plastic prezintă provocări de proiectare, cum ar fi sensibilitatea la temperatură și dilatarea și contracția termică, dar inginerii pot proiecta și au proiectat sisteme de conducte durabile și rentabile pentru medii generale și corozive. Principala considerație de proiectare este că, pentru materiale plastice, coeficientul de dilatare termică este mai mare decât pentru metal - de exemplu, termoplasticul este de cinci până la șase ori mai mare decât cel al oțelului.

La proiectarea sistemelor de conducte și la luarea în considerare a impactului asupra amplasării supapelor și a suporturilor acestora, o considerație importantă în domeniul termoplastelor este alungirea termică. Tensiunile și forțele care rezultă din dilatarea și contracția termică pot fi reduse sau eliminate prin asigurarea flexibilității în sistemele de conducte prin schimbări frecvente de direcție sau introducerea de bucle de dilatare. Prin asigurarea acestei flexibilități de-a lungul sistemului de conducte, supapa din plastic nu va trebui să absoarbă o cantitate atât de mare de stres (Figura 1).

Deoarece termoplastele sunt sensibile la temperatură, presiunea nominală a unei valve scade pe măsură ce temperatura crește. Diferite materiale plastice au o scădere corespunzătoare a presiunii odată cu creșterea temperaturii. Temperatura fluidului poate să nu fie singura sursă de căldură care poate afecta presiunea nominală a unei valve din plastic - temperatura externă maximă trebuie să fie luată în considerare în proiectare. În unele cazuri, neproiectarea ținând cont de temperatura externă a conductelor poate provoca o lăsare excesivă din cauza lipsei suporturilor pentru conducte. PVC-ul are o temperatură maximă de funcționare de 60°C; CPVC-ul are o temperatură maximă de 100°C; PP-ul are o temperatură maximă de 71°C; iar valvele din PVDF pot menține o presiune de până la 138°C (Figura 2).

La celălalt capăt al scalei de temperatură, majoritatea sistemelor de conducte din plastic funcționează destul de bine la temperaturi sub zero grade. 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, iar în materialele de conducte afectate apare fragilitatea. Atâta timp cât valvele și sistemul de conducte adiacent nu sunt perturbate, nu sunt compromise de lovituri sau lovituri de obiecte și conductele nu sunt scăpate în timpul manipulării, efectele adverse asupra conductelor din plastic sunt reduse la minimum.

TIPURI DE VALVE TERMOPLASTICE

Robinete cu bilă,supape de sens invers,valve flutureȘi robinetele cu diafragmă sunt disponibile în fiecare dintre diferitele materiale termoplastice pentru sistemele de conducte de presiune din programul 80, care au, de asemenea, o multitudine de opțiuni de finisare și accesorii. Robinetul cu bilă standard este cel mai frecvent considerat a fi un design cu adevărat uniform pentru a facilita demontarea corpului robinetului pentru întreținere, fără a întrerupe conductele de conectare. Robinetele de sens uniform termoplastice sunt disponibile sub formă de robinete cu bilă, robinete cu oscilație, robinete în Y și robinete cu con. Robinetele fluture se potrivesc ușor cu flanșele metalice, deoarece se conformează găurilor pentru șuruburi, cercurilor de șuruburi și dimensiunilor generale ale clasei ANSI 150. Diametrul interior neted al pieselor termoplastice contribuie la controlul precis al robinetelor cu diafragmă.

Robineții cu bilă din PVC și CPVC sunt fabricați de mai multe companii americane și străine în dimensiuni de la 1/2 inch la 6 inch, cu racorduri cu mufă, filetate sau flanșă. Designul autentic al robineților cu bilă contemporani include două piulițe care se înșurubează pe corp, comprimând etanșările elastomerice dintre corp și conectorii de capăt. Unii producători au menținut aceeași lungime de pozare a robinetului cu bilă și filetul piuliței timp de decenii pentru a permite înlocuirea ușoară a robinetelor mai vechi fără modificări ale conductelor adiacente.

Robineții cu etanșări elastomerice din etilen propilen dienă monomeră (EPDM) trebuie certificați conform NSF-61G pentru utilizare în apă potabilă. Etanșările elastomerice din fluorocarbon (FKM) pot fi utilizate ca alternativă pentru sistemele în care compatibilitatea chimică este o preocupare. FKM poate fi, de asemenea, utilizat în majoritatea aplicațiilor care implică acizi minerali, cu excepția clorurii de hidrogen, a soluțiilor saline, a hidrocarburilor clorurate și a uleiurilor petroliere.

Figura 3. O supapă cu bilă cu flanșă atașată la un rezervorFigura 4. O supapă de sens invers cu bilă instalată verticalRobinetele cu bilă din PVC și CPVC, de la 1/2 inch la 2 inch, sunt o opțiune viabilă pentru aplicațiile cu apă caldă și rece, unde serviciul maxim al apei fără șoc poate fi de până la 250 psi la 24°C. Robinetele cu bilă mai mari, de la 2-1/2 inch la 6 inch, vor avea o presiune nominală mai mică, de 150 psi la 24°C. Utilizate în mod obișnuit în transportul substanțelor chimice, robinetele cu bilă din PP și PVDF (Figurile 3 și 4), disponibile în dimensiuni de la 1/2 inch la 4 inch, cu mufă, conexiuni filetate sau cu flanșă, sunt de obicei evaluate pentru un serviciu maxim al apei fără șoc de 150 psi la temperatura ambiantă.

Vanele de sens unic cu bilă termoplastică se bazează pe o bilă cu o greutate specifică mai mică decât cea a apei, astfel încât, dacă se pierde presiune în amonte, bila se va scufunda înapoi pe suprafața de etanșare. Aceste vane pot fi utilizate în același serviciu ca și vanele cu bilă similare din plastic, deoarece nu introduc materiale noi în sistem. Alte tipuri de vane de sens unic pot include arcuri metalice care pot să nu reziste în medii corozive.

Figura 5. O vană fluture cu căptușeală elastomerică. Vana fluture din plastic, cu dimensiuni de la 2 inch la 24 inch, este populară pentru sistemele de conducte cu diametru mai mare. Producătorii de vane fluture din plastic adoptă abordări diferite în ceea ce privește construcția și suprafețele de etanșare. Unii folosesc o căptușeală elastomerică (Figura 5) sau un inel O, în timp ce alții utilizează un disc acoperit cu elastomer. Unii realizează corpul dintr-un singur material, dar componentele interne, umezite, servesc drept materiale ale sistemului, ceea ce înseamnă că un corp de vană fluture din polipropilenă poate conține o căptușeală EPDM și un disc din PVC sau alte configurații cu termoplastice și etanșări elastomerice comune.

Instalarea unei vane fluture din plastic este simplă, deoarece aceste vane sunt fabricate în stil wafer, cu etanșări elastomerice integrate în corp. Nu necesită adăugarea unei garnituri. Montarea unei vane fluture din plastic, amplasată între două flanșe de îmbinare, trebuie efectuată cu grijă, prin creșterea cuplului de strângere recomandat în trei etape. Acest lucru se face pentru a asigura o etanșare uniformă pe suprafață și pentru a evita aplicarea unor solicitări mecanice neuniforme asupra vanei.

Figura 6. O supapă cu diafragmă. Profesioniștii în domeniul supapelor metalice vor găsi familiare cele mai bune componente ale supapelor cu diafragmă din plastic, cu roată și indicatori de poziție (Figura 6); cu toate acestea, supapa cu diafragmă din plastic poate include câteva avantaje distincte, inclusiv pereții interiori netezi ai corpului termoplastic. Similar supapei cu bilă din plastic, utilizatorii acestor supape au opțiunea de a instala designul cu racord unitar, ceea ce poate fi util în special pentru lucrările de întreținere a supapei. Sau, utilizatorul poate selecta conexiuni cu flanșă. Datorită tuturor opțiunilor de materiale pentru corp și diafragmă, această supapă poate fi utilizată într-o varietate de aplicații chimice.

Ca în cazul oricărei valve, cheia acționării valvelor din plastic este determinarea cerințelor de funcționare, cum ar fi pneumatică versus electrică și alimentare cu curent continuu versus alternativ. Însă, în cazul celor din plastic, proiectantul și utilizatorul trebuie să înțeleagă și ce tip de mediu va înconjura actuatorul. După cum am menționat anterior, valvele din plastic sunt o opțiune excelentă pentru situațiile corozive, care includ medii corozive externe. Din acest motiv, materialul carcasei actuatoarelor pentru valvele din plastic este o considerație importantă. Producătorii de valve din plastic au opțiuni pentru a satisface nevoile acestor medii corozive sub formă de actuatoare acoperite cu plastic sau carcase metalice acoperite cu rășină epoxidică.

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