UPVC és CPVC szelepek: Jobb áramlásszabályozás a vegyi feldolgozó gépsorokban

Az első jele annak, hogy egy vegyszervezeték elveszti az irányítást, ritkán a csőtörés. Ez egy szelep, amely még mindig forog, de már nem zár el, vagy egy fogantyú, amelynek mozgatásához most két kézre van szükség.

Az 55 °C-os sósavas szállítóvezetéken egy szénacél golyóscsap hónapok alatt átüthet, és a 316 literes rozsdamentes burkolat kezdi elveszíteni az ülés geometriáját, ahogy a kloridok megtámadják a testet és a szár területét. Ezen változtatások mindegyike megszakítja a kapcsolatot a fogantyú helyzete és a tényleges áramlás között. Ez az elveszett áramlásszabályozás munkadefiníciója.

Az UPVC (nem lágyított polivinil-klorid) és CPVC (klórozott polivinil-klorid) szeleptestek teljesen eltávolítják ezt a korróziós utat. Mindkettő hőre lágyuló műanyag, nincs elektrokémiai korróziós mechanizmusa, így a folyadékhoz megfelelően méretezett test megtartja furatát, ülését és működési nyomatékát. Amit nem távolítanak el, az az az igény, hogy az anyagot, a hőmérsékletet, a nyomást és a szeleptípust a feladathoz kell igazítani.

Ahol a fém szeleptestek elveszítik az áramlásszabályozást

A fémszelep már jóval a szivárgás előtt abbahagyja az áramlás szabályozását, mivel a korrózió megváltoztatja az ülést, a szár nyomatékát és a hatékony furatot, miközben a test szerkezetileg sértetlen.

Az ausztenites rozsdamentes acélok, mint például a 316L, passzív króm-oxid rétegtől függenek. A kloridionok ezt a réteget lokálisan lebontják, és durván 60 °C feletti üzemi kombinációk esetén kloridos feszültségkorróziós repedést okoznak. A klasszikus esetek a sósav, a hipoklorit adagolósorok és a kloridban gazdag sóoldat. A csökkenés nem lineáris: a szelep átmegy a szivárgásteszten az üzembe helyezéskor, és tizennyolc hónappal később nem tartja meg a statikus fejet.

A szabványos mérnöki válasz egy magasabb ötvözet, gyakran nikkel alapú minőség vagy titán. Ez megoldja a korróziós kérdést, és három újat hoz létre: a hőre lágyuló alternatíva tőkeköltsége többszöröse, az öntvények hosszú átfutási ideje, és egy galvanikus pár mindenütt, ahol az ötvözött test találkozik a szénacél csőrendszerrel.

A hőre lágyuló testek háromféle módon változtatják meg a képet, amelyek a szabályozás szempontjából fontosak:

• Nincs elektrokémiai korrózió, így a furat átmérője és az ülés geometriája a gyártási állapotban marad.
• Nincs galvanikus pár acél csővezetékkel, így nincs gyorsított támadás a karima felületén.
• Sima furat, amelyet általában 0,0015 mm körüli abszolút érdességnek adnak meg a PVC-nél, amely ellenáll a vízkő és a biofilm felhalmozódásának, ami leszűkíti az áramlási utat.

UPVC vagy CPVC: A hőmérsékleti vonal dönt

Az UPVC körülbelül 60 °C-ig alkalmas a folyamatos üzemelésre, és a CPVC ezt a mennyezetet körülbelül 93 °C-ra növeli csökkentett nyomáson.

Mindkét anyag PVC alapú. A CPVC-t PVC-gyanta utóklórozásával állítják elő, amely a klórtartalmat körülbelül 57 tömegszázalékról nagyjából 67 százalékra emeli. A további klór növeli az üvegesedési és hőelhajlási hőmérsékletet, ezért a CPVC test megtartja alakját és ülőfelületének terhelését olyan hőmérsékleten, ahol az UPVC test lágyulni és kúszni kezd.

A két anyag vegyszerállósága tekintetében erősen átfedi egymást. A híg és közepes koncentrációjú kénsavat, sósavat és foszforsavat mindkettő kezeli. A CPVC megnöveli az elfogadható tartományt emelt hőmérsékleten, és nagyobb tartalékot hordoz az oxidáló közegekkel, például a nátrium-hipoklorittal szemben. Ahol a folyamat 60 °C alatt marad és a költségvetési szabályok szerint, az UPVC marad a gazdaságosabb szerv.

Az összehasonlítás mélysége számít a kiválasztási szakaszban; egy részletes UPVC és CPVC szelepek anyag-összehasonlítása érdemes elolvasni, mielőtt a specifikáció lefagy.

Melyik szeleptípus biztosítja a szükséges vezérlést

Illessze a szeleptípust a feladathoz: golyóscsapok a szoros elzáráshoz, pillangószelepek a nagy furatú szigeteléshez, membránszelepek a szennyeződések vagy fojtószelepek kiszolgálásához, és visszacsapó szelepek a visszafolyás elleni védelemhez.

Golyós szelepek: elzárás és kapacitás

A negyedfordulatú golyósszelep buborékmentes elzárást biztosít a legkisebb nyomáseséssel bármely szigeteléstípus közül, mivel a teljes nyílású furat illeszkedik a cső belső átmérőjéhez. Mivel az áramlási terület a furat négyzetével skálázódik, egy teljes nyílású test nagyjából kétszerese áthalad egy azonos névleges méretű szabványos nyílástest azonos nyomásesés mellett. Ez a kapacitás elzárási előny, nem pedig fojtó: egy részben nyitott golyó a koptató részecskéket a tömítésre helyezi, és kavitációs károsodást okoz.

SCH80/DIN UPVC/CPVC I-es típusú ipari golyóscsap Negyedfordulatú golyóscsap alacsony folyadék-ellenállással és szivárgásmentes tömítéssel, DN15-DN100 kivitelben vegyszer-, vízkezelő- és HVAC-csővezetékekhez. Termék megtekintése →

Pillangószelepek: nagy furat, kompakt alapterület

Nagyjából DN100 felett a pillangószelep a gazdaságos szigetelési választás. A tárcsa mindenkor az áramlási pályában ül, így állandó nyomásesést alakítanak ki benne, és a tárcsa éle eróziós ponttá válik a hígtrágyázásnál. Az ostya- és fültestek helyet takarítanak meg; A fogaskerék-meghajtók olyan mechanikai előnyt adnak, amit egy kar nem tud egy 10 hüvelykes tárcsán.

UPVC/CPVC fogaskerékkel működtetett pillangószelep nagy csővezetékekhez Fogaskerék-működtetésű UPVC/CPVC pillangószelep DN160–DN400 méretben, alkalmas vízkezelésre, vegyi feldolgozásra és HVAC-sorokhoz, ahol a nagyobb szigetelőszelepek megbízható tömítést igényelnek. Termék megtekintése →

Membránszelepek: a mechanizmus száraz marad

A gát típusú membránszelep távol tartja a munkadarabokat a folyadéktól, így ez az alapértelmezett választás a részleges nyitást igénylő iszapokhoz, kristályos oldatokhoz és adagolóvezetékekhez. A membrán egy meghatározott csereintervallumú kopóalkatrész, és a gátprofil korlátozza a kapacitást egy azonos méretű golyóscsaphoz képest.

SCH80/DIN UPVC/CPVC karimás membránszelep Karimás UPVC/CPVC membránszelep korrozív folyadékokhoz és gázokhoz, DN25–DN125 kézi vagy pneumatikus működtetéssel és DIN/ANSI/JIS karima opciókkal. Termék megtekintése →

Visszacsapó szelepek: a hurok többi részének védelme

A labdaellenőrzés megfelel a függőleges futásoknak és az alacsony áramlású vonalaknak, ahol a lengéscsillapítás csattanna; a lengésellenőrzés kisebb nyomásesést biztosít a nagyobb vízszintes vonalakon. Helyezze el a szivattyú nyomónyílása után és bármely adagolási befecskendezési pont előtt, hogy a visszaáramlás ne szennyezze be az adagolócsúszót.

A leértékelés a főcímbesorolást munkakorláttá változtatja

A 23 °C-on 150 psi névleges hőre lágyuló műanyag szelep a 80 °C-on jóval kevesebbet bírhat a fele alatt, így a nyomás-hőmérséklet diagram, nem pedig a címsorszám határozza meg a valós működési határt.

A hőre lágyuló műanyagok tartós terhelés alatt kúsznak, és a megengedett feszültség csökken a hőmérséklet emelkedésével. Az ISO 15493 meghatározza, hogy a PVC-U, a PVC-C és az ABS csőelemek ipari alkalmazásokban hogyan csökkentik a hőmérsékletet, és a gyártók erre a logikára épített nyomás-hőmérséklet diagramokat tesznek közzé. Az adatlapon a legnagyobb nyomásérték a 23 °C-os érték.

A fenti tényezők tájékoztató jellegűek, összehasonlítás céljából, nem a gyártó értékelése. Adjon hozzá egy túlfeszültség-ráhagyást a csökkentett ábra tetejére: a szivattyú elzárómagassága és a gyors szelepzárásból eredő átmeneti emelkedés az a szám, ami ellen tervezni kell, és a mágneses működtetésű golyóscsap egy másodperc alatt bezáródik, és nagyobb túlfeszültséget generál, mint egy fogaskerék-működtető pillangó.

A méretezés és az interfész részletei, amelyek eldöntik, hogy a szelep illeszkedik-e

Az a szelep, amely megfelel a nyomásértéknek, de nem a karimás fúrásnak vagy a szemtől szembeni méretnek, nem kerül felszerelésre, így a DIN és ANSI adatok inkább a kérdőívhez tartoznak, mint a helyszínre.

Az ANSI B16.5 Class 150 és a DIN PN10 vagy PN16 karimák bizonyos méreteknél azonos csavarszámmal rendelkeznek, másokban különböznek, és a csavar köre és a furat átmérője ritkán egyezik pontosan. A hőre lágyuló szelepeket bármelyik mintára fúrva kínáljuk, ezért a rajzon fel kell tüntetni, hogy melyiket. Ugyanez vonatkozik a falvastagságra is: az ASTM Schedule 80 szelepvég nem egyezik a DIN metrikus sorozatú csővéggel, még akkor sem, ha a névleges átmérő megegyezik.

Fojtóműködés esetén a működési szabály az, hogy a normál áramlás a szelep kapacitásának 20 és 80 százaléka közé essen, ami távol tartja a dugót vagy a membránt az út mindkét szélső végén. A szigetelési feladathoz mérje meg a vezeték sebességét, és ellenőrizze az eredő nyomásesést a tervezett áramlásnál.

Végül ízületi kúra. Az oldószerrel cementált kötéseket az ASTM D2855 szabályozza, és a kikeményedési időskálákat a csőátmérővel és a környezeti hőmérséklettel együtt szabályozza. Egy 2 hüvelykes csatlakozáshoz órákra, nem percekre van szükség a nyomáspróba előtt; a zöld csukló tesztelése a leggyakoribb oka annak, hogy a karima a szelepet hibáztatja.

Mit kell ellenőrizni a szelepvásárlási rendelés feladása előtt

Hat dokumentum és részlet dönti el, hogy egy hőre lágyuló szeleprendelés meglepetések nélkül megy-e.

• Nyomás-hőmérséklet diagram a test pontos keverékéhez, az üléshez és a membrán elasztomerhez.
• Az ASTM D1784 szerinti összetett cellaosztály, például 23447 a klórozott PVC-hez és 12454 a nem lágyított PVC-hez, a tanúsítványon szerepel.
• A karimás fúrási szabvány és a szemtől szembeni méret a rajzon feltüntetett, nem hallgatólagos.
• A hajtómű forgatónyomatéka a maximális üzemi hőmérsékleten határrésszel van megadva, mivel a nyomatékigény a tömítések merevülésével nő.
• A héj- és ülésvizsgálati jegyzőkönyvek, valamint az NSF/ANSI 61 listája, ahol a vezeték ivóvizet vagy technológiai vizet szállít.
• Anyag szerint meghatározott tartalék membránok, ülések és O-gyűrűk megadott csereintervallumtal.

A PVC és CPVC rendszerek speciális tervezésű alkatrészeinek szelepbesorolásait az ASTM F1970 szabályozza, amely az a specifikáció, amelyre hivatkozni kell, ha a vevőnek a katalógusoldalon túlmutató minősítési alapra van szüksége. A ZHEYI Pipeline (Wuhan) Co., Ltd. ISO 9001-tanúsítvánnyal rendelkező termelést állít ki két gyártóközpontban, és DIN vagy ANSI minták szerint fúrt UPVC és CPVC szelepeket szállít vegyi, lítium- és vízkezelési projektekhez; a gyártó termékpalettáját felsorolja a golyós-, pillangó-, membrán- és ellenőrzőtesteket pneumatikus és elektromos működtetési lehetőségekkel.

Telepítési és működtetési gyakorlatok, amelyek megtartják az irányítást

Öt helyszíni gyakorlat őrzi meg azt az áramlási teljesítményt, amelyre a szelepet kiválasztották.

1. Támassza meg a szelepet függetlenül. A hőre lágyuló test nem csőtartó, és nem támasztott fesztávú terhelés hatására deformálódik.
2. Meghúzás előtt igazítsa a karimákat, majd húzza meg a csavarokat keresztben a tömítés gyártójának ábrájához. A túlzott nyomaték összenyomja a tömítés felületét és eltorzítja a testet.
3. Az oldószer-cementált kötéseket minden nyomáspróba előtt teljesen kikeményítse az ASTM D2855 szerint, és soha ne használja a szelepet a rosszul beállított csővezetékek helyére húzására.
4. A pneumatikus és elektromos hajtóműveket üzemi hőmérsékleten a teljes tartományban mozgassa, és állítsa be a nyitási és zárási határértékeket az aktuátoron, ne a karon.
5. Tartson egy Y-szűrőt vagy kosárszűrőt minden membrán és visszacsapó szelep előtt, és tisztítsa meg meghatározott időközönként, nem pedig meghibásodás esetén.

Közvetlen válaszok a sorrendet meghatározó kérdésekre

Az UPVC és CPVC szelepek azonos áramlási kapacitást adnak?

Igen. Ugyanaz a névleges méret és nyílásstílus esetén az azonos geometriájú UPVC és CPVC szelepek azonos furattal és áramlási együtthatóval rendelkeznek. A különbség a hőmérsékleti képesség és az ezen a hőmérsékleten megengedett nyomás, nem pedig a 23 °C-os kapacitás.

Milyen hőmérsékleten váltson át egy folyamat UPVC-ről CPVC-re?

A kapcsolót 60 °C-ra tervezze. E vonal felett az UPVC megengedett nyomása meredeken csökken, miközben a CPVC körülbelül 93 °C-ig megtartja a hasznos határt, feltéve, hogy a nyomást a gyártó nyomás-hőmérséklet diagramja szerint csökkentik.

Használható-e CPVC golyóscsap fojtásra?

Csak rövid ideig és alacsony nyomáskülönbség mellett. A részben nyitott golyó az ülést felgyorsult kopásnak teszi ki, és kavitáció esetén a labda felületének eróziójának. Folyamatos fojtáshoz használjon membránszelepet vagy karakterizált szabályozószelepet, amelynek mérete olyan, hogy a normál áramlás a kapacitás 20 és 80 százaléka között legyen.

Melyik szabvány támogatja a CPVC szelep nyomásértékét?

Az ISO 15493 meghatározza a PVC-C ipari csővezeték-alkatrészek leértékelési keretét, az ASTM F1970 pedig a PVC és CPVC rendszerek speciálisan tervezett szelepeit fedi le. Egy adott vásárlás kötelező érvényű dokumentuma a gyártó nyomás-hőmérséklet diagramja marad az adott karosszéria és ülés kombinációhoz.