UPVC i CPVC ventili: bolja kontrola protoka u linijama za kemijsku obradu

Prvi znak da kemijski vod gubi kontrolu rijetko je puknuće cijevi. To je ventil koji se i dalje okreće, ali se više ne isključuje, ili ručka za čije pomicanje sada trebaju dvije ruke.

Na liniji za prijenos klorovodične kiseline od 55 °C, kuglasti ventil od ugljičnog čelika može se probiti kroz nekoliko mjeseci, a obloga od nehrđajućeg čelika 316L počinje gubiti geometriju sjedišta jer kloridi napadaju tijelo i područje stabla. Svaka od tih promjena prekida vezu između položaja ručke i stvarnog protoka. To je radna definicija izgubljene kontrole protoka.

UPVC (neplastificirani polivinil klorid) i CPVC (klorirani polivinil klorid) tijela ventila potpuno uklanjaju taj put korozije. Oba su termoplasti bez mehanizma elektrokemijske korozije, tako da tijelo ispravno ocijenjeno za tekućinu zadržava svoj provrt, svoje sjedište i svoj radni moment. Ono što ne uklanjaju je potreba za usklađivanjem materijala, temperature, tlaka i vrste ventila s dužnošću.

Gdje metalna tijela ventila gube kontrolu protoka

Metalni ventil prestaje kontrolirati protok mnogo prije nego što iscuri, jer korozija mijenja sjedište, okretni moment vretena i efektivni provrt dok je tijelo još uvijek strukturno netaknuto.

Austenitni nehrđajući čelici kao što je 316L ovise o sloju pasivnog krom oksida. Kloridni ioni lokalno razbijaju taj sloj, stvarajući jamičastu pojavu i, u rasponu radnih kombinacija iznad otprilike 60 °C, kloridno naprezanje i korozijsko pucanje. Klasični slučajevi su klorovodična kiselina, vodovi za doziranje hipoklorita i slana otopina bogata kloridima. Pad nije linearan: ventil može proći test nepropusnosti pri puštanju u rad i ne uspjeti održati statičku visinu osamnaest mjeseci kasnije.

Standardni inženjerski odgovor je viša legura, često na bazi nikla ili titana. To rješava pitanje korozije i stvara tri nova: višestruki kapitalni trošak u odnosu na termoplastičnu alternativu, dugo vrijeme isporuke za odljevke i galvanski par gdje god se tijelo od legure susreće s cjevovodom od ugljičnog čelika.

Termoplastična tijela mijenjaju sliku na tri načina važna za kontrolu:

• Nema elektrokemijske korozije, tako da promjer provrta i geometrija sjedišta ostaju kao proizvedeni.
• Nema galvanskog para s čeličnim cjevovodom, tako da nema ubrzanog napada na licu prirubnice.
• Glatki provrt, koji se obično navodi oko 0,0015 mm apsolutne hrapavosti za PVC, koji je otporan na kamenac i nakupljanje biofilma koji sužava putanju protoka.

UPVC ili CPVC: Temperaturna linija odlučuje

UPVC odgovara kontinuiranoj upotrebi do oko 60 °C, a CPVC produžuje tu gornju granicu do otprilike 93 °C pri smanjenom nazivnom tlaku.

Oba materijala su na bazi PVC-a. CPVC se proizvodi naknadnim kloriranjem PVC smole, koja podiže sadržaj klora s oko 57 posto težine na otprilike 67 posto. Dodatni klor podiže temperaturu staklastog prijelaza i temperaturu otklona topline, zbog čega CPVC tijelo zadržava svoj oblik i opterećenje sjedišta na temperaturama na kojima bi UPVC tijelo počelo omekšavati i puzati.

Dva se materijala jako preklapaju u pogledu kemijske otpornosti. Razrijeđene i umjerene koncentracije sumporne, klorovodične i fosforne kiseline obrađuju obje. CPVC proširuje prihvatljivi raspon pri povišenoj temperaturi i nosi veću marginu protiv oksidirajućih medija kao što je natrijev hipoklorit. Tamo gdje proces ostaje ispod 60 °C i proračunska pravila, UPVC ostaje ekonomičnije tijelo.

Dubina usporedbe je važna u fazi odabira; detaljan usporedba materijala UPVC i CPVC ventila vrijedi pročitati prije nego se specifikacija zamrzne.

Koji tip ventila pruža potrebnu kontrolu

Uskladite tip ventila sa zadatkom: kuglasti ventili za čvrsto zatvaranje, leptir ventili za izolaciju velikog provrta, membranski ventili za prljavu ili prigušnu službu i nepovratni ventili za zaštitu od povratnog toka.

Kuglasti ventili: zatvaranje i kapacitet

Kuglasti ventil s četvrtinom okreta omogućuje zatvaranje nepropusno za mjehuriće s najmanjim padom tlaka od bilo kojeg tipa izolacije, jer provrt s punim otvorom odgovara unutarnjem promjeru cijevi. Budući da se područje protoka povećava s kvadratom provrta, tijelo s punim otvorom prolazi otprilike dvostruko veći protok od tijela sa standardnim otvorom iste nominalne veličine pri istom padu tlaka. Taj kapacitet je prednost zatvaranja, a ne prigušivača: djelomično otvorena kugla zadržava abrazivne čestice na brtvilu i izaziva kavitacijsko oštećenje.

SCH80/DIN UPVC/CPVC tip I industrijski kuglasti ventil Četvrtorotacijski kuglasti ventil s malim otporom tekućine i brtvljenjem bez curenja, dostupan u DN15–DN100 za kemijske cjevovode, cjevovode za obradu vode i HVAC cjevovode. Pogledajte proizvod →

Leptir ventili: veliki provrt, kompaktan otisak

Iznad otprilike DN100, leptir ventil je ekonomičan izbor za izolaciju. Disk se cijelo vrijeme nalazi na putu protoka, tako da je predviđen stalni pad tlaka, a rub diska postaje točka erozije u uporabi gnojnice. Vafer i ušice štede prostor; operatori zupčanika daju mehaničku prednost koju poluga ne može na disku od 10 inča.

UPVC/CPVC leptir ventil s zupčanikom za velike cjevovode UPVC/CPVC leptir ventil s zupčanikom u DN160–DN400, prikladan za obradu vode, kemijsku obradu i HVAC linije gdje je za veće izolacijske ventile potrebno pouzdano brtvljenje. Pogledajte proizvod →

Membranski ventili: mehanizam ostaje suh

Membranski ventil tipa pregrade drži radne dijelove izvan tekućine, što ga čini zadanim izborom za kaše, otopine za kristalizaciju i vodove za doziranje kojima je potrebno djelomično otvaranje. Membrana je potrošni dio s definiranim intervalom zamjene, a profil pregrade ograničava kapacitet u usporedbi s kuglastim ventilom iste veličine.

SCH80/DIN UPVC/CPVC membranski ventil s prirubnicom UPVC/CPVC membranski ventil s prirubnicom za korozivne tekućine i plinove, dostupan DN25–DN125 s ručnim ili pneumatskim upravljanjem i opcijama DIN/ANSI/JIS prirubnice. Pogledajte proizvod →

Nepovratni ventili: štite ostatak petlje

Provjera lopte odgovara okomitim trčanjima i linijama s niskim protokom gdje bi provjera zamaha bila brblja; provjera ljuljanja nudi manji pad tlaka na većim horizontalnim vodovima. Postavite ga nizvodno od ispusta pumpe i uzvodno od bilo koje točke ubrizgavanja doziranja, tako da povratni tok ne može kontaminirati klizač za doziranje.

Deratacija pretvara naslovnu ocjenu u radnu granicu

Termoplastični ventil s ocjenom od 150 psi na 23 °C može izdržati znatno ispod polovice toga na 80 °C, tako da dijagram tlaka i temperature, a ne broj u naslovu, definira stvarnu radnu granicu.

Termoplasti puze pod dugotrajnim opterećenjem, a dopušteno naprezanje opada kako temperatura raste. ISO 15493 utvrđuje kako se komponente cjevovoda od PVC-U, PVC-C i ABS-a smanjuju za temperaturu u industrijskim primjenama, a proizvođači objavljuju grafikone tlaka i temperature izgrađene na toj logici. Najveći tlak otisnut na podatkovnoj tablici je vrijednost od 23 °C.

Gore navedeni faktori su indikativne inženjerske procjene za usporedbu, a ne ocjena proizvođača. Dodajte dopušteni udar povrh smanjene brojke: visina isključivanja crpke plus prolazni porast od brzog zatvaranja ventila je broj protiv kojeg treba projektirati, a kuglasti ventil pokretan solenoidom koji se zatvara ispod sekunde stvara veći udar nego leptir s zupčanikom.

Pojedinosti o veličini i sučelju koje odlučuju o tome hoće li ventil odgovarati

Ventil koji zadovoljava nazivni tlak, ali ne i bušenje prirubnice ili dimenziju licem u lice, neće se ugraditi, tako da detalji o DIN i ANSI spadaju u upit, a ne na licu mjesta.

ANSI B16.5 Klasa 150 i DIN PN10 ili PN16 prirubnice dijele broj vijaka za neke veličine, a razlikuju se za druge, a krug vijka i promjer rupe rijetko se točno podudaraju. Termoplastični ventili se nude izbušeni prema bilo kojem uzorku, tako da crtež mora navesti koji. Isto vrijedi i za debljinu stjenke: završetak ventila prema ASTM Schedule 80 ne odgovara kraju cijevi DIN metričke serije, čak ni tamo gdje se nominalni promjer slaže.

Za prigušnu dužnost, radno pravilo je dimenzionirati tako da normalni protok pada između 20 i 80 posto kapaciteta ventila, što čep ili dijafragmu drži izvan oba krajnja kraja svog hoda. Za izolacijski rad, odredite brzinu u cjevovodu i provjerite rezultirajući pad tlaka pri projektiranom protoku.

Konačno, liječenje zglobova. Spojevi cementirani otapalom regulirani su ASTM D2855, a vremenska skala stvrdnjavanja ovisi o promjeru cijevi i temperaturi okoline. Za spoj od 2 inča potrebni su sati, a ne minute, prije ispitivanja tlaka; testiranje zelenog spoja je najčešći uzrok curenja prirubnice za koji se okrivljuje ventil.

Što provjeriti prije izdavanja narudžbenice ventila

Šest dokumenata i pojedinosti odlučuju hoće li narudžba termoplastičnog ventila proći bez iznenađenja.

• Tablica tlaka i temperature za točnu smjesu tijela, sjedalo i elastomer dijafragme.
• Klasa složenih ćelija prema ASTM D1784, kao što je 23447 za klorirani PVC i 12454 za neomekšani PVC, navedena u potvrdi.
• Standardna dimenzija bušenja prirubnice i licem u lice navedene su na crtežu, ne podrazumijevaju se.
• Zakretni moment aktuatora naveden je s marginom pri maksimalnoj radnoj temperaturi, budući da potražnja za zakretnim momentom raste kako se brtve ukrućuju.
• Zapisnici o ispitivanju školjke i sjedišta, plus NSF/ANSI 61 popis mjesta na kojima linija prenosi pitku ili tehnološku vodu.
• Rezervne dijafragme, sjedišta i O-prstenovi navedeni prema materijalu, s navedenim intervalom zamjene.

Ocjene ventila za posebne projektirane komponente u PVC i CPVC sustavima pokrivene su ASTM F1970, što je specifikacija koju treba citirati kada kupcu treba baza za ocjenu izvan stranice kataloga. ZHEYI Pipeline (Wuhan) Co., Ltd. navodi proizvodnju s certifikatom ISO 9001 u dva proizvodna centra i isporučuje UPVC i CPVC ventile izbušene prema DIN ili ANSI obrascima za kemijske, litijeve i vodene projekte; asortiman proizvoda proizvođača navodi kuglu, leptir, dijafragmu i kontrolna tijela s opcijama pneumatskog i električnog pokretanja.

Praksa ugradnje i pokretanja koja zadržava kontrolu

Pet praksi na terenu čuva učinak protoka za koji je ventil odabran.

1. Neovisno poduprite ventil. Termoplastično tijelo nije nosač cijevi i deformirat će se pod nepodržanim rasponskim opterećenjima.
2. Poravnajte prirubnice prije zatezanja, a zatim zategnite vijke u križnom uzorku prema slici proizvođača brtve. Pretjerani zakretni moment gnječi površinu brtve i izobličuje tijelo.
3. Spojeve zacementirane otapalom u potpunosti očvrsnite prema ASTM D2855 prije bilo kakvog tlačnog ispitivanja i nikada nemojte koristiti ventil za povlačenje neporavnate cijevi na mjesto.
4. Pokrećite pneumatske i električne aktuatore kroz cijeli raspon na radnoj temperaturi i postavite granice otvorenosti i zatvorenosti na aktuatoru, ne na ručici.
5. Držite uzvodni Y-filtar ili filtar s košarom ispred svake dijafragme i nepovratnog ventila i čistite ga u fiksnim intervalima, a ne u slučaju kvara.

Izravni odgovori na pitanja koja odlučuju o poretku

Daju li UPVC i CPVC ventili isti kapacitet protoka?

Da. Za istu nominalnu veličinu i stil priključka, UPVC i CPVC ventil identične geometrije imaju isti provrt i isti koeficijent protoka. Razlika je u temperaturnoj sposobnosti i dopuštenom tlaku na toj temperaturi, a ne u kapacitetu na 23 °C.

Na kojoj bi se temperaturi proces trebao prebaciti s UPVC na CPVC?

Planirajte prebacivanje na 60 °C. Iznad te linije, dopušteni tlak UPVC-a naglo pada dok CPVC zadržava korisnu granicu do otprilike 93 °C, pod uvjetom da je tlak smanjen prema tablici tlak-temperatura proizvođača.

Može li se CPVC kuglasti ventil koristiti za prigušivanje?

Samo kratko i pri niskom diferencijalnom tlaku. Djelomično otvorena kugla izlaže sjedište ubrzanom trošenju i, u radu s kavitacijom, eroziji površine kugle. Za kontinuirano prigušivanje upotrijebite membranski ventil ili karakterizirani regulacijski ventil veličine tako da normalni protok bude između 20 i 80 posto kapaciteta.

Koji standard podupire nazivni tlak CPVC ventila?

ISO 15493 definira okvir smanjenja vrijednosti za PVC-C industrijske komponente cjevovoda, a ASTM F1970 pokriva posebne projektirane ventile u PVC i CPVC sustavima. Obvezujući dokument za određenu kupnju ostaje tablica tlaka i temperature proizvođača za tu kombinaciju tijela i sjedala.