Нягледзячы на ​​тое, штопластыкавыя клапаныЧасам разглядаюцца як спецыяльны прадукт — першы выбар для людзей, якія вырабляюць або распрацоўваюць пластыкавыя трубаправоды для прамысловых сістэм, або якім неабходна мець звышчыстае абсталяванне — не варта выказваць здагадку, што гэтыя клапаны не маюць шмат агульнага прымянення. Фактычна, сучасныя пластыкавыя клапаны маюць шырокі спектр прымянення, таму што тыпы матэрыялаў працягваюць пашырацца, і добрыя дызайнеры, якім патрэбныя гэтыя матэрыялы, азначаюць, што існуе ўсё больш і больш спосабаў выкарыстання гэтых шматфункцыянальных інструментаў.

УЛАСЦІВАСЦІ ПЛАСТЫКУ

Тэрмапластычныя клапаны маюць шырокія перавагі: устойлівасць да карозіі, хімічных рэчываў і ізаляцыі; гладкія ўнутраныя сценкі; малая вага; прастата ўстаноўкі; працяглы тэрмін службы; і больш нізкія выдаткі на працягу ўсяго тэрміну службы. Гэтыя перавагі прывялі да шырокага распаўсюджвання пластыкавых клапанаў у камерцыйных і прамысловых галінах, такіх як размеркаванне вады, ачыстка сцёкавых вод, металаапрацоўка і хімічная апрацоўка, харчовая і фармацэўтычная прамысловасць, электрастанцыі, нафтаперапрацоўчыя заводы і іншыя. Пластыкавыя клапаны могуць вырабляцца з розных матэрыялаў, якія выкарыстоўваюцца ў розных канфігурацыях. Найбольш распаўсюджаныя тэрмапластычныя клапаны вырабляюцца з полівінілхларыду (ПВХ), хлараванага полівінілхларыду (ХПВХ), поліпрапілену (ПП) і полівінілідэнфтарыду (ПВДФ). Клапаны з ПВХ і ХПВХ звычайна злучаюцца з трубаправоднымі сістэмамі з дапамогай растваральнікаў, якія цэментуюцца, або разьбовых і фланцавых канцоў; у той час як ПП і ПВДФ патрабуюць злучэння кампанентаў трубаправоднай сістэмы з дапамогай тэхналогій награвання, стыковага або электрафузійнага зварвання.

Тэрмапластычныя клапаны выдатна спраўляюцца з агрэсіўнымі асяроддзямі, але яны гэтак жа карысныя і ў агульным водазабеспячэнні, бо не ўтрымліваюць свінцу1, устойлівыя да вылугвання цынку і не іржавеюць. Трубаправодныя сістэмы і клапаны з ПВХ і ХПВХ павінны быць пратэставаны і сертыфікаваны ў адпаведнасці са стандартам NSF [Нацыянальны санітарны фонд] 61 па ўздзеянні на здароўе, у тым ліку па патрабаванні да нізкага ўтрымання свінцу ў адпаведнасці з Дадаткам G. Выбар адпаведнага матэрыялу для агрэсіўных вадкасцей можна зрабіць, азнаёміўшыся з кіраўніцтвам вытворцы па хімічнай устойлівасці і разумеючы ўплыў тэмпературы на трываласць пластыкавых матэрыялаў.

Нягледзячы на ​​тое, што трываласць поліпрапілену ўдвая меншая за трываласць ПВХ і ХПВХ, ён мае найбольш універсальную хімічную ўстойлівасць, бо не мае вядомых растваральнікаў. ПП добра працуе ў канцэнтраваных воцатных кіслотах і гідраксідах, а таксама падыходзіць для больш мяккіх раствораў большасці кіслот, шчолачаў, соляў і многіх арганічных хімічных рэчываў.

ПП даступны ў выглядзе пігментаванага або непігментаванага (натуральнага) матэрыялу. Натуральны ПП моцна разбураецца пад уздзеяннем ультрафіялетавага (УФ) выпраменьвання, але злучэнні, якія ўтрымліваюць больш за 2,5% пігментацыі сажы, належным чынам стабілізуюцца да УФ-выпраменьвання.

Трубаправодныя сістэмы з PVDF выкарыстоўваюцца ў розных галінах прамысловасці, ад фармацэўтычнай да горназдабыўной прамысловасці, дзякуючы трываласці PVDF, працоўнай тэмпературы і хімічнай устойлівасці да соляў, моцных кіслот, разведзеных шчолачаў і многіх арганічных растваральнікаў. У адрозненне ад PP, PVDF не раскладаецца пад уздзеяннем сонечнага святла; аднак пластык празрысты для сонечнага святла і можа падвяргаць вадкасць уздзеянню ультрафіялетавага выпраменьвання. Хоць натуральная, непігментаваная формула PVDF выдатна падыходзіць для высокачыстых памяшканняў, даданне пігмента, напрыклад, харчовага чырвонага, дазволіць падвяргаць вадкасць уздзеянню сонечнага святла без негатыўнага ўплыву.

Пластыкавыя сістэмы маюць праблемы з праектаваннем, такія як адчувальнасць да тэмпературы, цеплавое пашырэнне і сцісканне, але інжынеры могуць і ўжо распрацоўваюць даўгавечныя і эканамічна эфектыўныя трубаправодныя сістэмы для агульных і агрэсіўных асяроддзяў. Асноўным фактарам пры праектаванні з'яўляецца тое, што каэфіцыент цеплавога пашырэння для пластыкаў вышэйшы, чым для металу — напрыклад, тэрмапласт у пяць-шэсць разоў большы, чым у сталі.

Пры праектаванні трубаправодных сістэм і ўліку ўплыву на размяшчэнне клапанаў і іх апор важным фактарам у тэрмапластах з'яўляецца цеплавое падаўжэнне. Напружанні і сілы, якія ўзнікаюць у выніку цеплавога пашырэння і сціскання, можна паменшыць або ліквідаваць, забяспечыўшы гнуткасць трубаправодных сістэм шляхам частых змен кірунку або ўвядзення кампенсацыйных завес. Забяспечваючы такую ​​гнуткасць уздоўж трубаправоднай сістэмы, пластыкавы клапан не будзе абавязаны паглынаць такую ​​вялікую нагрузку (малюнак 1).

Паколькі тэрмапласты адчувальныя да тэмпературы, намінальны ціск клапана памяншаецца з павышэннем тэмпературы. Розныя пластыкавыя матэрыялы маюць адпаведнае зніжэнне характарыстык з павышэннем тэмпературы. Тэмпература вадкасці можа быць не адзінай крыніцай цяпла, якая можа паўплываць на намінальны ціск пластыкавых клапанаў — максімальная знешняя тэмпература павінна быць часткай праектавання. У некаторых выпадках непрыманне знешняга ўзроўню тэмпературы трубаправода можа прывесці да празмернага прагінання з-за адсутнасці апор труб. Максімальная рабочая тэмпература ПВХ складае 140°F; ХПВХ — 220°F; ПП — 180°F; а клапаны з ПВДФ могуць падтрымліваць ціск да 280°F (малюнак 2).

З іншага боку, большасць пластыкавых трубаправодных сістэм добра працуюць пры тэмпературах ніжэй за нуль. Фактычна, трываласць на расцяжэнне ў тэрмапластычных трубах павялічваецца па меры паніжэння тэмпературы. Аднак ударатрываласць большасці пластыкаў памяншаецца па меры паніжэння тэмпературы, і ў пашкоджаных матэрыялах труб з'яўляецца далікатнасць. Пакуль клапаны і прылеглая трубаправодная сістэма не пашкоджаныя, не падвяргаюцца рызыцы ўдараў або сутыкнення з прадметамі, і трубаправод не ўпускаецца падчас апрацоўкі, негатыўны ўплыў на пластыкавыя трубы мінімізуецца.

ВІДЫ ТЭРМАПЛАСТЫКАВЫХ КЛАПАНАЎ

Шаравыя краны,зваротныя клапаны,матылькавыя клапаныДыяфрагменныя клапаны даступныя з розных тэрмапластычных матэрыялаў для напорных трубаправодаў класа 80, якія таксама маюць мноства варыянтаў аздаблення і аксесуараў. Стандартны шаравы кран часцей за ўсё мае сапраўдную канструкцыю з муфтай, што дазваляе лёгка здымаць корпус клапана для тэхнічнага абслугоўвання без парушэння злучальных трубаправодаў. Тэрмапластычныя зваротныя клапаны даступныя ў выглядзе шаравых, паваротных, Y-вобразных і конусных клапанаў. Дыяфрагменныя клапаны лёгка спалучаюцца з металічнымі фланцамі, таму што яны адпавядаюць адтулінам для нітаў, акружнасці нітаў і агульным памерам класа ANSI 150. Плыўны ўнутраны дыяметр тэрмапластычных дэталяў толькі спрыяе дакладнаму кіраванню дыяфрагменнымі клапанамі.

Шаравыя краны з ПВХ і ХПВХ вырабляюцца некалькімі амерыканскімі і замежнымі кампаніямі памерам ад 1/2 цалі да 6 цаляў з разьбовымі, разьбовымі або фланцавымі злучэннямі. Сапраўдная канструкцыя муфты сучасных шаравых кранаў уключае дзве гайкі, якія накручваюцца на корпус, сціскаючы эластамерныя ўшчыльняльнікі паміж корпусам і канцавымі злучэннямі. Некаторыя вытворцы захоўваюць тую ж даўжыню ўстаноўкі шаравых кранаў і разьбу гаек на працягу дзесяцігоддзяў, каб забяспечыць лёгкую замену старых клапанаў без мадыфікацыі прылеглых трубаправодаў.

Шаравыя краны з эластамернымі ўшчыльняльнікамі з этыленпрапілендыен-манамера (EPDM) павінны быць сертыфікаваны па NSF-61G для выкарыстання ў пітной вадзе. Фторвугляродныя (FKM) эластамерныя ўшчыльняльнікі можна выкарыстоўваць у якасці альтэрнатывы для сістэм, дзе важная хімічная сумяшчальнасць. FKM таксама можна выкарыстоўваць у большасці выпадкаў, звязаных з мінеральнымі кіслотамі, за выключэннем хлорыстага вадароду, солевых раствораў, хлараваных вуглевадародаў і нафтавых алеяў.

Малюнак 3. Фланцавы шарыкавы клапан, прымацаваны да рэзервуара. Малюнак 4. Вертыкальна ўсталяваны шарыкавы зваротны клапан. Шарыкавыя клапаны з ПВХ і ХПВХ памерам ад 1/2 да 2 цаляў з'яўляюцца жыццяздольным варыянтам для гарачага і халоднага водазабеспячэння, дзе максімальны ціск вады без удараў можа дасягаць 250 фунтаў на квадратны дюйм пры тэмпературы 73°F. Большыя шарыкавыя клапаны, ад 2-1/2 да 6 цаляў, будуць мець меншы намінальны ціск 150 фунтаў на квадратны дюйм пры 73°F. Шарыкавыя клапаны з ПП і ПВДФ (малюнкі 3 і 4), якія звычайна выкарыстоўваюцца ў хімічнай транспарціроўцы, даступныя ў памерах ад 1/2 да 4 цаляў з разьбовымі, фланцавымі або злучэннямі, звычайна разлічаны на максімальны ціск вады без удараў 150 фунтаў на квадратны дюйм пры тэмпературы навакольнага асяроддзя.

Тэрмапластычныя шаравыя зваротныя клапаны абапіраюцца на шар з удзельнай вагой меншай, чым у вады, таму, калі ціск на баку вышэй па цячэнні страціцца, шар апусціцца назад да ўшчыльняльнай паверхні. Гэтыя клапаны можна выкарыстоўваць у той жа сферы, што і падобныя пластыкавыя шаравыя клапаны, бо яны не ўводзяць у сістэму новых матэрыялаў. Іншыя тыпы зваротных клапанаў могуць утрымліваць металічныя спружыны, якія могуць не вытрымліваць агрэсіўных асяроддзяў.

Малюнак 5. Дросельны клапан з эластамернай укладышам Пластыкавы дросельны клапан памерам ад 2 да 24 цаляў папулярны для трубаправодных сістэм большага дыяметра. Вытворцы пластыкавых дросельных клапанаў выкарыстоўваюць розныя падыходы да канструкцыі і ўшчыльняльных паверхняў. Некаторыя выкарыстоўваюць эластамерную ўкладыш (малюнак 5) або ўшчыльняльнае кольца, а іншыя выкарыстоўваюць дыск з эластамерным пакрыццём. Некаторыя вырабляюць корпус з аднаго матэрыялу, але ўнутраныя кампаненты, якія кантактуюць са вадой, служаць матэрыяламі сістэмы, гэта значыць, што корпус поліпрапіленавага дросельнага клапана можа ўтрымліваць укладыш з EPDM і дыск з ПВХ або некалькі іншых канфігурацый з распаўсюджанымі тэрмапластамі і эластамернымі ўшчыльняльнікамі.

Усталёўка пластыкавага дросельнага клапана нескладаная, бо гэтыя клапаны вырабляюцца ў выглядзе пласцін з эластамернымі ўшчыльняльнікамі, убудаванымі ў корпус. Яны не патрабуюць дадання пракладкі. Размешчаны паміж двума адпаведнымі фланцамі, пластыкавы дросельны клапан трэба закручваць асцярожна, павялічваючы рэкамендаваны момант зацяжкі ў тры этапы. Гэта робіцца для забеспячэння раўнамернага ўшчыльнення па ўсёй паверхні і адсутнасці нераўнамернага механічнага напружання на клапан.

Малюнак 6. Мембранны клапанСпецыялісты па металічных клапанах палічаць лепшыя вырабы з пластыкавых дыяфрагменных клапанаў з колам і індыкатарамі становішча (малюнак 6); аднак пластыкавы дыяфрагменны клапан можа мець некаторыя адметныя перавагі, у тым ліку гладкія ўнутраныя сценкі тэрмапластычнага корпуса. Падобна пластыкаваму шараваму клапану, карыстальнікі гэтых клапанаў могуць усталяваць канструкцыю з сапраўдным муфтай, што можа быць асабліва карысна для тэхнічнага абслугоўвання клапана. Або карыстальнік можа выбраць фланцавыя злучэнні. Дзякуючы ўсім варыянтам матэрыялаў корпуса і дыяфрагмы, гэты клапан можа выкарыстоўвацца ў розных хімічных галінах.

Як і ў выпадку з любым клапанам, ключом да прывада пластыкавых клапанаў з'яўляецца вызначэнне эксплуатацыйных патрабаванняў, такіх як пнеўматычны супраць электрычнага, а таксама пастаянны супраць пераменнага току. Але ў выпадку з пластыкам распрацоўшчык і карыстальнік таксама павінны разумець, у якім асяроддзі будзе знаходзіцца прывад. Як ужо згадвалася раней, пластыкавыя клапаны з'яўляюцца выдатным варыянтам для агрэсіўных асяроддзяў, у тым ліку для знешніх агрэсіўных асяроддзяў. З-за гэтага матэрыял корпуса прывадаў для пластыкавых клапанаў з'яўляецца важным фактарам. Вытворцы пластыкавых клапанаў прапануюць варыянты для задавальнення патрэб гэтых агрэсіўных асяроддзяў у выглядзе прывадаў з пластыкавым пакрыццём або металічных корпусаў з эпаксідным пакрыццём.

Як паказвае гэты артыкул, пластыкавыя клапаны сёння прапануюць самыя розныя варыянты для новых ужыванняў і сітуацый.