A nem megfelelő szelep kiválasztása egy korrozív vegyi rendszerben nem csupán a teljesítményt csökkenti, hanem katasztrofális meghibásodást okoz. Vegyi UPVC/CPVC szelepek kifejezetten agresszív folyadékkezelésre tervezték, de az UPVC és a CPVC nem cserélhető fel. Ez az útmutató tisztázza, hogy melyik anyag melyik vegyszerhez illik, hol határozzák meg a hőmérsékleti határok a választást, és milyen specifikációkat kell ellenőrizni, mielőtt bármilyen szelepet beépítenek egy folyamatsorba.
60°C
UPVC folyamatos szolgáltatási korlát
93 °C
CPVC folyamatos szolgáltatási korlát
16 bar
Tipikus maximális üzemi nyomás (PN16)
50 év
Megfelelő alkalmazás esetén várható élettartam
Melyik szelep alkalmas korrozív vegyi alkalmazásokhoz?
A korrozív vegyszervezetékek megfelelő szelepét három tényező határozza meg prioritási sorrendben: a kémiai kompatibilitás, az üzemi hőmérséklet és a nyomásérték. Az UPVC és a CPVC is felülmúlja a fémszelepeket savak, lúgok és oxidálószerek jelenlétében – de mindegyik anyagnak meghatározott kémiai ellenállási profilja van, amelyet a kiválasztás előtt ellenőrizni kell az adott technológiai folyadékkal szemben.
Vegyi / Folyadék
UPVC
CPVC
Sósav (HCl) 37%-ig
Kiváló
Kiváló
Kénsav (H2SO4) 70%-ig
Jó
Jó
Nátrium-hidroxid (NaOH) 50%-ig
Kiváló
Kiváló
Klór/fehérítő oldatok
Kiváló
Kiváló
vas-klorid (FeCl3)
Kiváló
Kiváló
tömény salétromsav (>50%)
Nem alkalmas
Nem alkalmas
Ketonok/észterek (aceton, etil-acetát)
Nem alkalmas
Nem alkalmas
60°C feletti forró technológiai víz
Nem alkalmas
Alkalmas
Kritikus szabály
Mindig ellenőrizze a kémiai kompatibilitást a szelep gyártójának ellenállási táblázata alapján a tényleges üzemi hőmérsékleten – nem szobahőmérsékleten. Sok olyan folyadék, amely 20 °C-on jó UPVC-kompatibilitást mutat, 50 °C-on gyors feszültségrepedést vagy duzzadást okoz. A hőmérséklet és a kémiai expozíció összetett stressztényezők, nem független változók.
UPVC vs CPVC szelep: melyik a jobb választás?
Az UPVC (plasztifikálatlan polivinil-klorid) és a CPVC (klórozott polivinil-klorid) ugyanazt az alappolimert használja, de a klórtartalom különbözik – a CPVC körülbelül 67% klórt tartalmaz, szemben az UPVC 57%-ával. Ez a további klórozás 30–40 °C-kal növeli a hőeltérítési hőmérsékletet, és 60 °C-ról 93 °C-ra tolja el a folyamatos üzemi határértéket, így a CPVC a megfelelő választás, ha a folyamat hőmérséklete meghaladja a környezeti hőmérsékletet, vagy a folyadékot magasabb hőmérsékleten kezelik a feldolgozás vagy a sterilizálás során.
UPVC szelep
60°C-ig
- Alacsonyabb anyagköltség – jellemzően 20–35%-kal kevesebb, mint az egyenértékű CPVC
- Kiváló chemical resistance at ambient and near-ambient temperatures
- Magasabb ütésállóság, mint a CPVC alacsony hőmérsékleten
- Széles körben elérhető minden szeleptípusban: golyós, pillangós, csekk, membrán, kapu
- Alkalmas for water treatment, swimming pools, electroplating lines, and general acid/alkali handling
Nem alkalmas 60°C feletti folyamatos hőmérsékletre, vagy ahol hőciklusok fordulnak elő
CPVC szelep
93 °C-ig
- Magasabb folyamatos üzemi hőmérséklet – elengedhetetlen a forró vegyszer-adagoló vezetékekhez
- Jobb méretstabilitás termikus ciklus alatt
- Megőrzi a nyomást magas hőmérsékleten, ahol az UPVC veszít szakítószilárdságából
- Forró klórozott vízhez, folyamathőmérsékletű koncentrált savvezetékekhez és gyógyszerészeti CIP-áramkörökhöz szükséges
- Megfelel az ASTM F441 és ASTM D1784 Cell Classification 23447 szabványoknak
A hőteljesítmény által indokolt magasabb egységköltség; adja meg a CPVC-t, ha a hőmérséklet meghaladja az 50°C-ot
Milyen hőmérsékletet bírnak a CPVC szelepek?
A CPVC szelepek 93°C-ra vannak besorolva teljes üzemi nyomás mellett folyamatos üzemi feltételek mellett – de ez a szám a mennyezet, nem pedig a működési cél. A névleges nyomás és a hőmérséklet kölcsönhatásban vannak: a hőmérséklet emelkedésével bármely hőre lágyuló szelep megengedett üzemi nyomása az anyag hosszú távú hidrosztatikai szilárdsága által meghatározott előre látható görbében csökken.
| Hőmérséklet | UPVC nyomáscsökkentés | CPVC nyomáscsökkentés | Gyakorlati implikáció |
| 20°C (referencia) | 100% (teljes PN minősítés) | 100% (teljes PN minősítés) | Teljes névleges nyomás elérhető |
| 40°C | A PN minősítés 75%-a | A PN minősítés 90%-a | A CPVC lényegesen több kapacitást tart meg |
| 60°C | A PN minősítés 40%-a | A PN minősítés 75%-a | UPVC gyakorlati korláton; A CPVC továbbra is életképes |
| 80°C | Nem ajánlott | A PN minősítés 50%-a | csak CPVC; 8 bar feletti rendszerekhez adjon meg PN16 szelepet |
| 93 °C | Nem alkalmas | A PN minősítés 25%-a | CPVC maximum; alacsony nyomású alkalmazások csak ezen a hőmérsékleten |
A 80°C-on működő PN16 besorolású CPVC golyóscsap ezen a hőmérsékleten gyakorlatilag PN8 szelep. A rendszer tervezőinek a gyártó hőmérséklet-nyomás táblázatában szereplő megfelelő leértékelési tényezőt kell alkalmazniuk – nem a szeleptestre bélyegzett névleges PN-értéket – a rendszer biztonsági határainak kiszámításakor.
93°C feletti alkalmazásokhoz, vagy ahol koncentrált oxidáló savak, például 50% feletti salétromsav vannak jelen, sem az UPVC, sem a CPVC nem megfelelő. Adjon meg PVDF (polivinilidén-fluorid) vagy PTFE bélésű szelepeket, amelyek 150°C-ig és afölött tartják a vegyszerállóságot.
Hogyan válasszuk ki a megfelelő kémiai UPVC/CPVC szelepet
Meghatározva a kémiai UPVC/CPVC szelep helyesen megköveteli öt paraméter megerősítését a beszerzési rendelés feladása előtt. Minden paraméter kiküszöböl egy hibakategóriát.
01
Ellenőrizze a kémiai kompatibilitást üzemi hőmérsékleten A technológiai folyadékot – beleértve az ugyanabban a vezetékben használt tisztítószereket is – a gyártó vegyszerállósági táblázatával a maximális vezetékhőmérsékleten, nem pedig a környezeti hőmérsékleten végezze el. A kevert folyadékok esetében minden egyes komponens egyedi ellenőrzést igényel.
02
Válasszon UPVC vagy CPVC a hőmérséklet alapján Ha a maximális folyamathőmérséklet folyamatosan 50°C alatt van, az UPVC alacsonyabb költségek mellett biztosítja a kívánt teljesítményt. Ha a hőmérséklet a ciklus bármely pontján meghaladja az 50°C-ot – beleértve a hőkövetést, a gőzöblítést vagy a szoláris erősítést a kültéri vezetékeken – adja meg a CPVC-t.
03
Alkalmazza a nyomáscsökkentést a PN besorolásra Szerezze meg a gyártó hőmérséklet-nyomás-csökkentési görbéjét. Számítsa ki a csökkentett nyomást a maximális üzemi hőmérsékleten. Győződjön meg arról, hogy a csökkentett érték meghaladja a rendszer maximális megengedett üzemi nyomását (MAWP), legalább 25%-os biztonsági ráhagyással.
04
Adja meg a megfelelő tömítés és fészek anyagát A szeleptest anyaga csak egy része a vegyi ellenállási egyenletnek. Az EPDM tömítések ellenállnak a legtöbb savnak és lúgnak, de tönkreteszik az aromás szénhidrogéneket. A PTFE ülések biztosítják a legszélesebb vegyszerállóságot. Az FKM (Viton) tömítések megfelelnek a szénhidrogéneknek, de korlátozott a lúgállóságuk. Ellenőrizze az ülés és a tömítés kompatibilitását a karosszéria anyagától függetlenül.
05
Válassza ki a szelep típusát funkció szerint Golyós szelepek kis nyomáseséssel történő be-/ki szigeteléshez. Pillangószelepek nagy átmérőjű fojtószelepekhez, és ahol korlátozott a hely. Membránszelepek iszapokhoz vagy erősen agresszív folyadékokhoz, amelyek érintésmentes működtetést igényelnek. Visszacsapó szelepek mindenhol, ahol a visszaáramlás megakadályozása kritikus. Tolózárak teljes furatú, kis ellenállású szigeteléshez a ritkán üzemelő vezetékeken.