Hoci sa plastové ventily niekedy považujú za špeciálny produkt – najlepšia voľba pre tých, ktorí vyrábajú alebo navrhujú plastové potrubné produkty pre priemyselné systémy alebo ktorí musia mať na svojom mieste ultračisté vybavenie – za predpokladu, že tieto ventily nemajú veľa všeobecných použití, je krátka – vidiaci. V skutočnosti majú plastové ventily dnes široké využitie, pretože rozširujúce sa typy materiálov a dobrí dizajnéri, ktorí tieto materiály potrebujú, znamenajú stále viac spôsobov použitia týchto všestranných nástrojov.
VLASTNOSTI PLASTU
Výhody termoplastických ventilov sú široké — odolnosť proti korózii, chemikáliám a oderu; hladké vnútorné steny; nízka hmotnosť; jednoduchosť inštalácie; očakávaná dĺžka života; a nižšie náklady na životný cyklus. Tieto výhody viedli k širokému prijatiu plastových ventilov v komerčných a priemyselných aplikáciách, ako je distribúcia vody, čistenie odpadových vôd, spracovanie kovov a chemikálií, potraviny a liečivá, elektrárne, ropné rafinérie a ďalšie.
Plastové ventily môžu byť vyrobené z množstva rôznych materiálov používaných v mnohých konfiguráciách. Najbežnejšie termoplastické ventily sú vyrobené z polyvinylchloridu (PVC), chlórovaného polyvinylchloridu (CPVC), polypropylénu (PP) a polyvinylidénfluoridu (PVDF). Ventily z PVC a CPVC sa bežne pripájajú k potrubným systémom pomocou hrdlových koncoviek na cementovanie rozpúšťadla alebo závitových a prírubových koncov; zatiaľ čo PP a PVDF vyžadujú spájanie komponentov potrubného systému buď tepelnou, tupou alebo elektrofúznou technológiou.
Termoplastické ventily vynikajú v korozívnych prostrediach, ale sú rovnako užitočné vo všeobecnom vodárenstve, pretože neobsahujú olovo1, sú odolné voči odzinku a nehrdzavejú. Potrubné systémy a ventily z PVC a CPVC by mali byť testované a certifikované podľa normy NSF [National Sanitation Foundation] štandard 61 z hľadiska účinkov na zdravie, vrátane požiadavky na nízky obsah olova pre prílohu G. Výber správneho materiálu pre korozívne kvapaliny možno vyriešiť konzultáciou chemickej odolnosti výrobcu viesť a pochopiť vplyv, ktorý bude mať teplota na pevnosť plastových materiálov.
Hoci polypropylén má polovičnú pevnosť ako PVC a CPVC, má najuniverzálnejšiu chemickú odolnosť, pretože nie sú známe žiadne rozpúšťadlá. PP dobre funguje v koncentrovaných kyselinách a hydroxidoch octových a je vhodný aj pre miernejšie roztoky väčšiny kyselín, zásad, solí a mnohých organických chemikálií.
PP je dostupný ako pigmentovaný alebo nepigmentovaný (prírodný) materiál. Prírodný PP je silne degradovaný ultrafialovým (UV) žiarením, ale zlúčeniny, ktoré obsahujú viac ako 2,5 % pigmentácie sadzí, sú dostatočne UV stabilizované.
Potrubné systémy PVDF sa používajú v rôznych priemyselných aplikáciách od farmaceutických až po baníctvo kvôli sile PVDF, pracovnej teplote a chemickej odolnosti voči soliam, silným kyselinám, zriedeným zásadám a mnohým organickým rozpúšťadlám. Na rozdiel od PP nie je PVDF degradovaný slnečným žiarením; plast je však priehľadný pre slnečné svetlo a môže vystaviť tekutinu UV žiareniu. Zatiaľ čo prírodná, nepigmentovaná formulácia PVDF je vynikajúca pre vysoko čisté interiérové aplikácie, pridanie pigmentu, ako je napríklad potravinárska červeň, by umožnilo vystavenie slnečnému žiareniu bez nepriaznivého vplyvu na tekuté médium.
Plastové systémy majú problémy s dizajnom, ako je citlivosť na teplotu a tepelnú expanziu a kontrakciu, ale inžinieri môžu a majú navrhnúť dlhotrvajúce, nákladovo efektívne potrubné systémy pre všeobecné a korozívne prostredie. Hlavným konštrukčným aspektom je, že koeficient tepelnej rozťažnosti plastov je väčší ako u kovu – napríklad termoplast je päť až šesťkrát vyšší ako u ocele.
Pri navrhovaní potrubných systémov a zvažovaní vplyvu na umiestnenie ventilov a podpery ventilov je dôležitým faktorom pri termoplastoch tepelné predĺženie. Napätia a sily, ktoré sú výsledkom tepelnej rozťažnosti a kontrakcie, možno znížiť alebo eliminovať poskytnutím flexibility v potrubných systémoch prostredníctvom častých zmien smeru alebo zavádzania expanzných slučiek. Poskytnutím tejto flexibility pozdĺž potrubného systému sa od plastového ventilu nebude vyžadovať, aby absorboval toľko napätia
Pretože termoplasty sú citlivé na teplotu, menovitý tlak ventilu klesá so stúpajúcou teplotou. Rôzne plastové materiály majú zodpovedajúcu deformáciu so zvýšenou teplotou. Teplota kvapaliny nemusí byť jediným zdrojom tepla, ktorý môže ovplyvniť menovitý tlak plastových ventilov – maximálna vonkajšia teplota musí byť súčasťou návrhu. V niektorých prípadoch, ak nie je dimenzované na vonkajšiu teplotu potrubia, môže dôjsť k nadmernému prehýbaniu v dôsledku nedostatku podpier potrubia. PVC má maximálnu prevádzkovú teplotu 140°F; CPVC má maximálne 220 °F; PP má maximum 180 °F; a PVDF ventily môžu udržiavať tlak až do 280 °F
Na druhom konci teplotnej stupnice väčšina plastových potrubných systémov funguje celkom dobre pri teplotách pod bodom mrazu. V skutočnosti sa pevnosť v ťahu v termoplastickom potrubí zvyšuje s poklesom teploty. Odolnosť proti nárazu väčšiny plastov však klesá s poklesom teploty a v postihnutých materiáloch potrubia sa objavuje krehkosť. Pokiaľ sú ventily a priľahlý potrubný systém nerušené, nie sú ohrozené údermi alebo nárazmi predmetov a potrubie neklesá pri manipulácii, negatívne vplyvy na plastové potrubie sú minimalizované.
TYPY TERMOPLASTICKÝCH VENTILOV
Guľové ventily, spätné ventily, škrtiace ventily a membránové ventily sú dostupné v každom z rôznych termoplastických materiálov pre tlakové potrubné systémy podľa plánu 80, ktoré majú tiež množstvo možností úprav a príslušenstva. Najčastejšie sa zistilo, že štandardný guľový ventil má skutočný dizajn spojky, ktorý uľahčuje demontáž telesa ventilu pri údržbe bez narušenia spojovacieho potrubia. Termoplastické spätné ventily sú dostupné ako guľôčkové kontroly, výkyvné kontroly, y-kontroly a kužeľové kontroly. Motýlové ventily sa ľahko spájajú s kovovými prírubami, pretože zodpovedajú otvorom pre skrutky, kruhom skrutiek a celkovým rozmerom triedy ANSI 150. Hladký vnútorný priemer termoplastických častí len prispieva k presnému ovládaniu membránových ventilov.
Guľové ventily z PVC a CPVC vyrába niekoľko amerických a zahraničných spoločností vo veľkostiach 1/2 palca až 6 palcov s hrdlovým, závitovým alebo prírubovým pripojením. Skutočná spojovacia konštrukcia súčasných guľových ventilov obsahuje dve matice, ktoré sa naskrutkujú na telo a stlačia elastomérne tesnenia medzi telom a koncovými konektormi. Niektorí výrobcovia zachovávajú rovnakú dĺžku uloženia guľového ventilu a závity matíc po celé desaťročia, aby umožnili jednoduchú výmenu starších ventilov bez úpravy priľahlého potrubia.
Guľové ventily s etylén-propylén-dién monomérom (EPDM) elastomérnym tesnením by mali byť certifikované podľa NSF-61G na použitie v pitnej vode. Fluorokarbónové (FKM) elastomérne tesnenia možno použiť ako alternatívu pre systémy, kde je problémom chemická kompatibilita. FKM možno použiť aj vo väčšine aplikácií zahŕňajúcich minerálne kyseliny, s výnimkou chlorovodíka, roztokov solí, chlórovaných uhľovodíkov a ropných olejov.
Guľové ventily z PVC a CPVC, 1/2-palcové až 2-palcové, sú životaschopnou možnosťou pre aplikácie s horúcou a studenou vodou, kde maximálna nešoková prevádzka vody môže byť až 250 psi pri 73 °F. Väčšie guľové ventily, 2-1/2 palca až 6 palcov, budú mať nižší tlak 150 psi pri 73 °F. Guľové ventily z PP a PVDF (obrázky 3 a 4), ktoré sa bežne používajú pri preprave chemikálií, sú k dispozícii vo veľkostiach 1/2 palca až 4 palce s hrdlovým, závitovým alebo prírubovým pripojením, sú bežne dimenzované na maximálnu nešokovú vodnú prevádzku 150 psi pri teplote okolia.
Termoplastické guľové spätné ventily sa spoliehajú na guľôčku so špecifickou hmotnosťou menšou ako má voda, takže ak dôjde k strate tlaku na strane proti prúdu, guľôčka klesne späť na tesniaci povrch. Tieto ventily môžu byť použité v rovnakej službe ako podobné plastové guľové ventily, pretože nezavádzajú do systému nové materiály. Iné typy spätných ventilov môžu obsahovať kovové pružiny, ktoré nemusia vydržať v korozívnom prostredí.
Plastový škrtiaci ventil vo veľkostiach 2 až 24 palcov je obľúbený pre potrubné systémy s väčším priemerom. Výrobcovia plastových klapiek pristupujú ku konštrukcii a tesniacim plochám rôzne. Niektoré používajú elastomérnu vložku (obrázok 5) alebo O-krúžok, zatiaľ čo iné používajú kotúč potiahnutý elastomérom. Niektoré vyrábajú telo z jedného materiálu, ale vnútorné, zmáčané komponenty slúžia ako systémové materiály, čo znamená, že polypropylénové teleso škrtiaceho ventilu môže obsahovať EPDM vložku a kotúč z PVC alebo niekoľko ďalších konfigurácií s bežne používanými termoplastmi a elastomérnymi tesneniami.
Inštalácia plastového škrtiaceho ventilu je jednoduchá, pretože tieto ventily sú vyrobené v štýle plátku s elastomérnymi tesneniami navrhnutými do tela. Nevyžadujú pridanie tesnenia. Priskrutkovaním plastovej klapky, ktorá je umiestnená medzi dve protiľahlé príruby, sa musí zaobchádzať opatrne, a to zvýšením na odporúčaný krútiaci moment skrutky v troch stupňoch. To sa robí, aby sa zabezpečilo rovnomerné utesnenie po celom povrchu a aby na ventil nepôsobilo žiadne nerovnomerné mechanické namáhanie.
Profesionálom v oblasti kovových ventilov sú špičkové plastové membránové ventily s kolieskami a indikátormi polohy známe (obrázok 6); avšak plastový membránový ventil môže zahŕňať niektoré zreteľné výhody vrátane hladkých vnútorných stien termoplastového telesa. Podobne ako pri plastovom guľovom ventile majú používatelia týchto ventilov možnosť inštalovať skutočnú spojovaciu konštrukciu, ktorá môže byť užitočná najmä pri údržbárskych prácach na ventile. Alebo si používateľ môže vybrať prírubové spojenia. Vzhľadom na všetky možnosti materiálov tela a membrány môže byť tento ventil použitý v rôznych chemických aplikáciách.
Ako pri každom ventile, kľúčom k ovládaniu plastových ventilov je určenie prevádzkových požiadaviek, ako je pneumatické verzus elektrické a jednosmerné verzus striedavé napájanie. Ale pri plastoch musí dizajnér a používateľ tiež pochopiť, aký typ prostredia obklopí ovládač. Ako už bolo spomenuté, plastové ventily sú skvelou voľbou pre korozívne situácie, ktoré zahŕňajú vonkajšie korozívne prostredie. Z tohto dôvodu je materiál puzdra ovládačov pre plastové ventily dôležitým faktorom. Výrobcovia plastových ventilov majú možnosti, ako vyhovieť potrebám týchto korozívnych prostredí vo forme ovládačov pokrytých plastom alebo kovových puzdier s epoxidovým povlakom.
Ako ukazuje tento článok, plastové ventily dnes ponúkajú najrôznejšie možnosti pre nové aplikácie a situácie
Čas odoslania: 30. júla 2020