Ačkoliplastové ventilyjsou někdy považovány za speciální produkt – první volba pro lidi, kteří vyrábějí nebo navrhují plastové potrubní produkty pro průmyslové systémy nebo kteří musí mít ultračisté vybavení – je to krátké za předpokladu, že tyto ventily nemají mnoho obecných použití – vizi . Ve skutečnosti mají dnešní plastové ventily široké využití, protože druhy materiálů se stále rozšiřují a dobří designéři, kteří tyto materiály potřebují, znamenají, že existuje stále více způsobů, jak tyto multifunkční nástroje využít.

VLASTNOSTI PLASTU

Výhody termoplastických ventilů jsou široké — odolnost proti korozi, chemikáliím a otěru; hladké vnitřní stěny; nízká hmotnost; snadná instalace; dlouhá životnost; a nižší náklady na životní cyklus. Tyto výhody vedly k širokému přijetí plastových ventilů v komerčních a průmyslových aplikacích, jako je distribuce vody, čištění odpadních vod, zpracování kovů a chemikálií, potravinářství a farmacie, elektrárny, ropné rafinérie a moPlastové ventily lze vyrábět z mnoha různých používaných materiálů. v řadě konfigurací. Nejběžnější termoplastické ventily jsou vyrobeny z polyvinylchloridu (PVC), chlorovaného polyvinylchloridu (CPVC), polypropylenu (PP) a polyvinylidenfluoridu (PVDF). Ventily z PVC a CPVC se běžně připojují k potrubním systémům pomocí rozpouštědlových lepených hrdlových konců nebo závitových a přírubových konců; vzhledem k tomu, že PP a PVDF vyžadují spojování součástí potrubního systému, a to buď technologií tepelného, ​​tupého nebo elektrotavení.

Termoplastické ventily vynikají v korozivním prostředí, ale stejně tak jsou užitečné i v běžném vodohospodářství, protože neobsahují olovo1, jsou odolné proti odzinkování a nerezaví. Potrubní systémy a ventily z PVC a CPVC by měly být testovány a certifikovány podle normy NSF [National Sanitation Foundation] standard 61 pro účinky na zdraví, včetně požadavku na nízký obsah olova pro přílohu G. Výběr správného materiálu pro korozivní kapaliny lze vyřešit konzultací chemické odolnosti výrobce vedení a pochopení vlivu, který bude mít teplota na pevnost plastových materiálů.

Přestože má polypropylen poloviční pevnost než PVC a CPVC, má nejuniverzálnější chemickou odolnost, protože nejsou známa žádná rozpouštědla. PP dobře funguje v koncentrovaných kyselinách octových a hydroxidech a je také vhodný pro jemnější roztoky většiny kyselin, zásad, solí a mnoha organických chemikálií.

PP je dostupný jako pigmentovaný nebo nepigmentovaný (přírodní) materiál. Přírodní PP je silně degradován ultrafialovým (UV) zářením, ale sloučeniny, které obsahují více než 2,5 % pigmentace sazí, jsou dostatečně UV stabilizovány.

Potrubní systémy PVDF se používají v různých průmyslových aplikacích od farmaceutických až po těžební, protože PVDF má pevnost, pracovní teplotu a chemickou odolnost vůči solím, silným kyselinám, zředěným zásadám a mnoha organickým rozpouštědlům. Na rozdíl od PP není PVDF degradován slunečním zářením; plast je však propustný pro sluneční světlo a může vystavit tekutinu UV záření. Zatímco přírodní, nepigmentovaná formulace PVDF je vynikající pro vysoce čisté vnitřní aplikace, přidání pigmentu, jako je potravinářská červeň, by umožnilo vystavení slunečnímu záření bez nepříznivého vlivu na tekuté médium.

Plastové systémy mají konstrukční problémy, jako je citlivost na teplotu a tepelnou expanzi a kontrakci, ale inženýři mohou a mají navrhnout dlouhotrvající, nákladově efektivní potrubní systémy pro obecná a korozivní prostředí. Hlavním konstrukčním hlediskem je, že koeficient tepelné roztažnosti plastů je větší než u kovu – například termoplast je pět až šestkrát vyšší než u oceli.

Při navrhování potrubních systémů a zvažování dopadu na umístění ventilů a podpěry ventilů je důležitým hlediskem u termoplastů tepelné prodloužení. Napětí a síly, které vznikají v důsledku tepelné roztažnosti a smršťování, lze snížit nebo eliminovat poskytnutím flexibility v potrubních systémech prostřednictvím častých změn směru nebo zavedením expanzních smyček. Poskytnutím této flexibility podél potrubního systému nebude nutné, aby plastový ventil absorboval tolik napětí (obrázek 1).

Vzhledem k tomu, že termoplasty jsou citlivé na teplotu, snižuje se jmenovitý tlak ventilu se stoupající teplotou. Různé plastové materiály mají odpovídající snížení se zvýšenou teplotou. Teplota kapaliny nemusí být jediným zdrojem tepla, který může ovlivnit jmenovitý tlak plastových ventilů – maximální vnější teplota musí být součástí návrhu. V některých případech může nepřizpůsobení potrubí pro vnější teplotu způsobit nadměrné prohýbání kvůli nedostatku podpěr potrubí. PVC má maximální provozní teplotu 140°F; CPVC má maximum 220 °F; PP má maximum 180°F; a PVDF ventily mohou udržovat tlak až 280 °F (obrázek 2).

Na druhém konci teplotní stupnice většina plastových potrubních systémů funguje docela dobře při teplotách pod bodem mrazu. Ve skutečnosti se pevnost v tahu u termoplastického potrubí zvyšuje s poklesem teploty. Odolnost proti nárazu u většiny plastů se však s klesající teplotou snižuje a v postižených materiálech potrubí se objevuje křehkost. Pokud jsou ventily a navazující potrubní systém nerušené, nejsou ohroženy údery nebo nárazy předmětů a potrubí během manipulace nepadá, jsou nepříznivé vlivy na plastové potrubí minimalizovány.

TYPY TERMOPLASTICKÝCH VENTILŮ

Kulové ventily,zpětné ventily,klapkya membránové ventily jsou k dispozici v každém z různých termoplastických materiálů pro tlakové potrubní systémy řady 80, které mají také velké množství možností úprav a příslušenství. Standardní kulový ventil je nejčastěji shledán jako skutečná spojovací konstrukce pro usnadnění demontáže tělesa ventilu za účelem údržby bez přerušení spojovacího potrubí. Termoplastické zpětné ventily jsou k dispozici jako kontrola koule, kontrola výkyvu, kontrola y a kontrola kužele. Motýlkové ventily se snadno spojují s kovovými přírubami, protože odpovídají otvorům pro šrouby, kružnicím šroubů a celkovým rozměrům třídy ANSI 150. Hladký vnitřní průměr termoplastických dílů pouze přispívá k přesnému ovládání membránových ventilů.

Kulové kohouty z PVC a CPVC vyrábí několik amerických a zahraničních společností ve velikostech 1/2 palce až 6 palců s hrdlovým, závitovým nebo přírubovým připojením. Skutečný spojovací design současných kulových kohoutů zahrnuje dvě matice, které se našroubují na tělo a stlačují elastomerová těsnění mezi tělem a koncovými konektory. Někteří výrobci udržují stejnou délku uložení kulových ventilů a závity matic po celá desetiletí, aby umožnili snadnou výměnu starších ventilů bez úprav na přilehlém potrubí.

Kulové kohouty s etylen propylen dien monomer (EPDM) elastomerním těsněním by měly být certifikovány podle NSF-61G pro použití v pitné vodě. Fluorokarbonová (FKM) elastomerová těsnění lze použít jako alternativu pro systémy, kde je problémem chemická kompatibilita. FKM lze také použít ve většině aplikací zahrnujících minerální kyseliny, s výjimkou chlorovodíku, roztoků solí, chlorovaných uhlovodíků a ropných olejů.

Obrázek 3. Kulový ventil s přírubou připojený k nádržiObrázek 4. Kulový zpětný ventil instalovaný vertikálně Kulové ventily PVC a CPVC, 1/2 palce až 2 palce, jsou schůdnou možností pro aplikace s horkou a studenou vodou, kde je maximální nešoková voda provoz může být až 250 psi při 73 °F. Větší kulové ventily, 2-1/2 palce až 6 palců, budou mít nižší jmenovitý tlak 150 psi při 73 °F. Běžně používané v chemické dopravě, PP a PVDF kulové ventily (obrázky 3 a 4), dostupné ve velikostech 1/2 palce až 4 palce s hrdlovým, závitovým nebo přírubovým připojením, jsou běžně dimenzovány na maximální nešokovou vodní službu 150 psi při okolní teplotě.

Termoplastické kulové zpětné ventily se spoléhají na kuličku s měrnou hmotností menší než má voda, takže pokud dojde ke ztrátě tlaku na straně proti proudu, kulička klesne zpět na těsnicí plochu. Tyto ventily mohou být použity ve stejné službě jako podobné plastové kulové ventily, protože nezavádějí do systému nové materiály. Jiné typy zpětných ventilů mohou obsahovat kovové pružiny, které nemusí vydržet v korozivním prostředí.

Obrázek 5. Škrtící klapka s elastomerovou vložkou Plastová klapka ve velikostech 2 palce až 24 palců je oblíbená pro potrubní systémy s větším průměrem. Výrobci plastových klapek přistupují ke konstrukci a těsnicím plochám různě. Některé používají elastomerní vložku (obrázek 5) nebo O-kroužek, zatímco jiné používají kotouč potažený elastomerem. Některé tvoří tělo z jednoho materiálu, ale vnitřní, smáčené komponenty slouží jako systémové materiály, což znamená, že polypropylenové tělo klapky může obsahovat EPDM vložku a PVC disk nebo několik dalších konfigurací s běžně používanými termoplasty a elastomerovým těsněním.

Instalace plastové klapky je přímočará, protože tyto ventily jsou vyráběny jako destičky s elastomerovým těsněním navrženým do těla. Nevyžadují přidání těsnění. Sešroubování plastové škrticí klapky, umístěné mezi dvěma protilehlými přírubami, musí být zacházeno opatrně, zvýšením na doporučený utahovací moment šroubu ve třech stupních. To se provádí tak, aby bylo zajištěno rovnoměrné utěsnění po celém povrchu a aby na ventil nepůsobilo nerovnoměrné mechanické namáhání.

Obrázek 6. Membránový ventil Profesionálové na kovové ventily shledají nejlepší provedení plastových membránových ventilů s kolečky a indikátory polohy známé (obrázek 6); avšak plastový membránový ventil může zahrnovat některé zřetelné výhody včetně hladkých vnitřních stěn termoplastového tělesa. Podobně jako u plastového kulového kohoutu mají uživatelé těchto ventilů možnost instalovat skutečné provedení šroubení, což může být užitečné zejména při údržbě ventilu. Nebo si uživatel může vybrat přírubové spoje. Vzhledem ke všem možnostem materiálů tělesa a membrány lze tento ventil použít v různých chemických aplikacích.

Stejně jako u každého ventilu je klíčem k ovládání plastových ventilů určení provozních požadavků, jako je pneumatické versus elektrické a DC versus AC napájení. Ale u plastu musí konstruktér a uživatel také pochopit, jaký typ prostředí obklopí akční člen. Jak již bylo zmíněno, plastové ventily jsou skvělou volbou pro korozní situace, které zahrnují vnější korozivní prostředí. Z tohoto důvodu je materiál pouzdra pohonů pro plastové ventily důležitým hlediskem. Výrobci plastových ventilů mají možnosti, jak uspokojit potřeby těchto korozivních prostředí ve formě pohonů potažených plastem nebo kovových pouzder s epoxidovým povlakem.

Jak ukazuje tento článek, plastové ventily dnes nabízejí nejrůznější možnosti pro nové aplikace a situace.