Van UPVC và CPVC: Kiểm soát dòng chảy tốt hơn trong dây chuyền xử lý hóa chất

Dấu hiệu đầu tiên cho thấy dây chuyền hóa chất đang mất kiểm soát hiếm khi xảy ra hiện tượng vỡ đường ống. Đó là một cái van vẫn quay nhưng không tắt nữa, hay một tay cầm giờ đây cần hai tay để di chuyển.

Trên đường truyền axit clohydric ở nhiệt độ 55 °C, van bi bằng thép carbon có thể bị thủng trong nhiều tháng và phần trang trí bằng thép không gỉ 316L bắt đầu mất hình dạng mặt tựa khi clorua tấn công phần thân và khu vực thân van. Mỗi thay đổi đó sẽ phá vỡ mối liên kết giữa vị trí tay cầm và luồng thực tế. Đó là định nghĩa hoạt động của việc mất kiểm soát luồng.

Thân van UPVC (polyvinyl clorua không dẻo) và CPVC (polyvinyl clorua clo hóa) loại bỏ hoàn toàn đường ăn mòn đó. Cả hai đều là nhựa nhiệt dẻo không có cơ chế ăn mòn điện hóa, do đó thân máy được đánh giá chính xác cho chất lỏng sẽ giữ được lỗ khoan, mặt tựa và mô-men xoắn vận hành của nó. Những gì họ không loại bỏ là sự cần thiết phải làm cho vật liệu, nhiệt độ, áp suất và loại van phù hợp với nhiệm vụ.

Trường hợp thân van kim loại mất kiểm soát dòng chảy

Một van kim loại ngừng kiểm soát dòng chảy rất lâu trước khi nó bị rò rỉ, vì sự ăn mòn làm thay đổi mặt tựa, mô-men xoắn của thân van và lỗ khoan hiệu dụng trong khi thân van vẫn còn nguyên vẹn về mặt cấu trúc.

Thép không gỉ Austenitic như 316L phụ thuộc vào lớp oxit crom thụ động. Các ion clorua phá vỡ lớp đó cục bộ, tạo ra vết rỗ và, trong một loạt các tổ hợp dịch vụ ở nhiệt độ trên khoảng 60°C, tạo ra vết nứt do ăn mòn ứng suất clorua. Axit clohydric, đường định lượng hypochlorite và nước muối giàu clorua là những trường hợp điển hình. Sự suy giảm không phải là tuyến tính: một van có thể vượt qua bài kiểm tra rò rỉ khi vận hành thử và không giữ được đầu tĩnh trong mười tám tháng sau đó.

Câu trả lời kỹ thuật tiêu chuẩn là hợp kim cao hơn, thường là loại niken hoặc titan. Điều đó giải quyết vấn đề ăn mòn và tạo ra ba vấn đề mới: bội số chi phí vốn của giải pháp thay thế nhựa nhiệt dẻo, thời gian thực hiện vật đúc dài và cặp điện ở bất cứ nơi nào thân hợp kim gặp đường ống thép carbon.

Thân nhựa nhiệt dẻo thay đổi hình ảnh theo ba cách quan trọng để kiểm soát:

• Không bị ăn mòn điện hóa nên đường kính lỗ khoan và hình dạng mặt tựa vẫn giữ nguyên như sản xuất.
• Không có cặp điện với đường ống thép nên không có sự tấn công tăng tốc vào mặt bích.
• Một lỗ khoan trơn, thường được trích dẫn ở độ nhám tuyệt đối khoảng 0,0015 mm đối với PVC, chống lại sự tích tụ cặn và màng sinh học làm thu hẹp đường dẫn dòng chảy.

UPVC hoặc CPVC: Đường nhiệt độ quyết định

UPVC phù hợp với dịch vụ liên tục lên đến khoảng 60 ° C và CPVC mở rộng mức trần đó lên khoảng 93 ° C ở mức áp suất giảm.

Cả hai vật liệu đều dựa trên PVC. CPVC được sản xuất bằng nhựa PVC sau clo hóa, giúp nâng hàm lượng clo từ khoảng 57% tính theo trọng lượng lên khoảng 67%. Clo bổ sung làm tăng nhiệt độ chuyển tiếp thủy tinh và nhiệt độ lệch nhiệt, đó là lý do tại sao thân CPVC giữ được hình dạng và tải trọng của nó ở nhiệt độ mà thân UPVC sẽ bắt đầu mềm và rão.

Hai vật liệu này chồng chéo lên nhau rất nhiều về khả năng kháng hóa chất. Cả hai nồng độ loãng và vừa phải của axit sulfuric, hydrochloric và photphoric đều được xử lý. CPVC mở rộng phạm vi chấp nhận được ở nhiệt độ cao và mang lại nhiều lợi nhuận hơn cho môi trường oxy hóa như natri hypoclorit. Khi quy trình duy trì ở nhiệt độ dưới 60°C và các quy định về ngân sách, UPVC vẫn là loại kinh tế hơn.

Độ sâu của vấn đề so sánh ở giai đoạn lựa chọn; một chi tiết so sánh vật liệu của van UPVC và CPVC đáng đọc trước khi thông số kỹ thuật bị đóng băng.

Loại van nào mang lại khả năng kiểm soát mà bạn cần

Chọn loại van phù hợp với nhiệm vụ: van bi để ngắt chặt, van bướm để cách ly lỗ khoan lớn, van màng cho dịch vụ bẩn hoặc tiết lưu và van kiểm tra để bảo vệ dòng chảy ngược.

Van bi: ngắt và công suất

Van bi một phần tư cho phép ngắt kín bong bóng với mức giảm áp suất thấp nhất so với bất kỳ loại cách ly nào, bởi vì lỗ khoan toàn cổng khớp với đường kính trong của ống. Bởi vì diện tích dòng chảy tỷ lệ với bình phương của lỗ khoan, nên thân cổng đầy đủ đi qua gần gấp đôi dòng chảy của thân cổng tiêu chuẩn có cùng kích thước danh nghĩa ở cùng mức giảm áp suất. Khả năng đó là một lợi thế ngăn chặn, không phải là một lợi thế điều tiết: một quả bóng mở một phần đặt các hạt mài mòn vào vòng đệm và tạo ra hư hỏng do xâm thực.

Van bi công nghiệp loại I SCH80/DIN UPVC/CPVC Van bi quay một phần tư có khả năng cản chất lỏng thấp và bịt kín không rò rỉ, có sẵn trong DN15–DN100 cho đường ống hóa chất, xử lý nước và HVAC. Xem sản phẩm →

Van bướm: lỗ khoan lớn, dấu chân nhỏ gọn

Trên khoảng DN100, van bướm là sự lựa chọn cách ly kinh tế. Đĩa luôn nằm trong đường dẫn dòng chảy, do đó, sự giảm áp suất vĩnh viễn được thiết kế và mép đĩa trở thành điểm xói mòn trong dịch vụ bùn. Thân bánh xốp và vấu tiết kiệm không gian; người vận hành bánh răng mang lại lợi thế cơ học mà đòn bẩy không thể có trên đĩa 10 inch.

Van bướm vận hành bằng bánh răng UPVC/CPVC cho đường ống lớn Van bướm UPVC/CPVC vận hành bằng bánh răng ở DN160–DN400, phù hợp với các dây chuyền xử lý nước, xử lý hóa chất và HVAC nơi các van cách ly lớn hơn cần độ kín đáng tin cậy. Xem sản phẩm →

Van màng: cơ chế luôn khô ráo

Van màng dạng đập giữ cho các bộ phận làm việc không tiếp xúc với chất lỏng, khiến nó trở thành lựa chọn mặc định cho các chất bùn, dung dịch kết tinh và đường định lượng cần mở một phần. Cơ hoành là một bộ phận bị mòn với khoảng thời gian thay thế xác định và cấu hình đập giới hạn công suất so với van bi có cùng kích thước.

Van màng mặt bích SCH80/DIN UPVC/CPVC Van màng mặt bích UPVC/CPVC dùng cho chất lỏng và khí ăn mòn, có sẵn DN25–DN125 với vận hành bằng tay hoặc khí nén và các tùy chọn mặt bích DIN/ANSI/JIS. Xem sản phẩm →

Van kiểm tra: bảo vệ phần còn lại của vòng lặp

Kiểm tra bóng phù hợp với các đường chạy thẳng đứng và dòng chảy thấp, nơi kiểm tra xoay sẽ kêu lạch cạch; kiểm tra xoay giúp giảm áp suất thấp hơn trên các đường ngang lớn hơn. Đặt nó ở cuối dòng xả của máy bơm và ngược dòng của bất kỳ điểm phun định lượng nào, để dòng chảy ngược không thể làm nhiễm bẩn rãnh định lượng.

Giảm bớt biến xếp hạng tiêu đề thành giới hạn làm việc

Một van nhựa nhiệt dẻo có áp suất định mức 150 psi ở 23°C có thể duy trì tốt dưới một nửa áp suất đó ở 80°C, do đó, biểu đồ nhiệt độ áp suất, chứ không phải số tiêu đề, xác định giới hạn làm việc thực tế.

Nhựa nhiệt dẻo bò dưới tải trọng liên tục và ứng suất cho phép giảm khi nhiệt độ tăng. ISO 15493 quy định cách giảm nhiệt độ của các thành phần đường ống PVC-U, PVC-C và ABS trong các ứng dụng công nghiệp và nhà sản xuất công bố biểu đồ áp suất-nhiệt độ được xây dựng dựa trên logic đó. Số liệu áp suất được in lớn nhất trên biểu dữ liệu là giá trị 23 °C.

Các yếu tố trên là ước tính kỹ thuật mang tính biểu thị để so sánh, không phải đánh giá của nhà sản xuất. Thêm mức trợ cấp đột biến lên trên con số bị giảm: đầu ngắt bơm cộng với mức tăng tạm thời do đóng van nhanh là con số cần thiết kế chống lại và van bi dẫn động bằng điện từ đóng trong chưa đầy một giây sẽ tạo ra mức tăng đột biến lớn hơn van bướm vận hành bằng bánh răng.

Kích thước và chi tiết giao diện quyết định xem van có phù hợp hay không

Một van đáp ứng định mức áp suất nhưng không khoan mặt bích hoặc kích thước mặt đối mặt sẽ không được lắp đặt, vì vậy các chi tiết DIN và ANSI thuộc về yêu cầu chứ không phải tại chỗ.

Mặt bích ANSI B16.5 Loại 150 và DIN PN10 hoặc PN16 có chung số lượng bu lông trên một số kích thước và khác nhau ở các kích thước khác, đồng thời vòng tròn bu lông và đường kính lỗ hiếm khi khớp chính xác. Van nhựa nhiệt dẻo được khoan theo một trong hai mẫu, vì vậy bản vẽ phải nêu rõ mẫu nào. Điều tương tự cũng áp dụng cho độ dày thành: đầu van theo tiêu chuẩn ASTM Schedule 80 không khớp với đầu ống theo hệ mét DIN, ngay cả khi đường kính danh nghĩa phù hợp.

Đối với nhiệm vụ điều tiết, quy tắc làm việc là xác định kích thước sao cho dòng chảy bình thường rơi vào khoảng từ 20 đến 80 phần trăm công suất của van, giúp giữ cho nút hoặc màng ngăn ở cả hai đầu cực của hành trình. Đối với nhiệm vụ cách ly, kích thước theo vận tốc đường ống và kiểm tra độ giảm áp suất ở lưu lượng thiết kế.

Cuối cùng là chữa bệnh khớp. Các mối nối được xi măng bằng dung môi được quản lý theo tiêu chuẩn ASTM D2855 và quy mô thời gian xử lý theo đường kính ống và nhiệt độ môi trường. Khớp 2 inch cần hàng giờ chứ không phải vài phút trước khi kiểm tra áp suất; Kiểm tra khớp nối màu xanh lá cây là nguyên nhân phổ biến nhất khiến mặt bích bị rỉ do van.

Những điều cần xác minh trước khi bạn đưa ra đơn đặt hàng mua Valve

Sáu tài liệu và chi tiết quyết định liệu đơn đặt hàng van nhựa nhiệt dẻo có được thực hiện suôn sẻ hay không.

• Biểu đồ nhiệt độ áp suất cho hợp chất cơ thể, mặt ngồi và chất đàn hồi màng chính xác.
• Loại tế bào hỗn hợp theo tiêu chuẩn ASTM D1784, chẳng hạn như 23447 đối với PVC clo hóa và 12454 đối với PVC không dẻo, được trích dẫn trên giấy chứng nhận.
• Tiêu chuẩn khoan mặt bích và kích thước mặt đối mặt được nêu trên bản vẽ, không ngụ ý.
• Mô-men xoắn của bộ truyền động được trích dẫn với một giới hạn ở nhiệt độ vận hành tối đa, do nhu cầu mô-men xoắn tăng lên khi vòng đệm cứng lại.
• Hồ sơ kiểm tra vỏ và đế, cùng với danh sách NSF/ANSI 61 trong đó dây chuyền vận chuyển nước uống hoặc nước xử lý.
• Màng chắn, ghế ngồi và vòng chữ O dự phòng được chỉ định theo vật liệu, với khoảng thời gian thay thế được nêu rõ.

Xếp hạng van cho các bộ phận được thiết kế đặc biệt trong hệ thống PVC và CPVC được quy định trong tiêu chuẩn ASTM F1970, đây là thông số kỹ thuật cần trích dẫn khi người mua cần cơ sở xếp hạng ngoài trang danh mục. Công ty TNHH Đường ống ZHEYI (Vũ Hán) tuyên bố sản xuất được chứng nhận ISO 9001 trên hai trung tâm sản xuất và cung cấp van UPVC và CPVC được khoan theo mẫu DIN hoặc ANSI cho các dự án hóa chất, lithium và xử lý nước; phạm vi sản phẩm của nhà sản xuất liệt kê các vật thể bóng, bướm, màng ngăn và kiểm tra với các tùy chọn truyền động bằng khí nén và điện.

Thực hành cài đặt và vận hành giúp duy trì quyền kiểm soát

Năm phương pháp thực hành hiện trường duy trì hiệu suất dòng chảy mà van đã được chọn.

1. Hỗ trợ van độc lập. Thân nhựa nhiệt dẻo không phải là vật đỡ ống và sẽ biến dạng dưới tải trọng nhịp không được hỗ trợ.
2. Căn chỉnh các mặt bích trước khi siết chặt, sau đó siết chặt bu lông theo hình chữ thập theo hình của nhà sản xuất miếng đệm. Quá mô-men xoắn làm nát mặt đệm và làm biến dạng thân máy.
3. Bảo dưỡng hoàn toàn các mối nối được xi măng bằng dung môi theo tiêu chuẩn ASTM D2855 trước bất kỳ thử nghiệm áp suất nào và không bao giờ sử dụng van để kéo đường ống lệch trục vào đúng vị trí.
4. Vận hành các bộ truyền động điện và khí nén trong toàn bộ phạm vi ở nhiệt độ vận hành, đồng thời đặt giới hạn mở và đóng trên bộ truyền động chứ không phải trên cần gạt.
5. Đặt bộ lọc chữ Y hoặc bộ lọc giỏ ngược dòng trước mỗi màng ngăn và van một chiều, đồng thời làm sạch nó trong khoảng thời gian cố định thay vì khi bị hỏng.

Câu trả lời trực tiếp cho các câu hỏi quyết định thứ tự

Van UPVC và CPVC có cho lưu lượng như nhau không?

Đúng. Đối với cùng kích thước danh nghĩa và kiểu cổng, van UPVC và CPVC có hình dạng giống hệt nhau có cùng lỗ khoan và cùng hệ số dòng chảy. Sự khác biệt là khả năng chịu nhiệt độ và áp suất cho phép ở nhiệt độ đó chứ không phải công suất ở 23 ° C.

Ở nhiệt độ nào một quy trình nên chuyển từ UPVC sang CPVC?

Lập kế hoạch chuyển đổi ở 60°C. Trên mức đó, áp suất cho phép của UPVC giảm mạnh trong khi CPVC vẫn duy trì biên độ hữu ích lên tới khoảng 93 ° C, miễn là áp suất được giảm theo biểu đồ nhiệt độ áp suất của nhà sản xuất.

Van bi CPVC có thể được sử dụng để điều tiết không?

Chỉ trong thời gian ngắn và ở áp suất chênh lệch thấp. Một quả bóng hở một phần sẽ làm cho chỗ ngồi bị mài mòn nhanh hơn và, trong quá trình tạo bọt, làm xói mòn bề mặt quả bóng. Để điều tiết liên tục, hãy sử dụng van màng hoặc van điều khiển đặc trưng có kích thước sao cho lưu lượng bình thường nằm trong khoảng từ 20 đến 80 phần trăm công suất.

Tiêu chuẩn nào ủng hộ đánh giá áp suất van CPVC?

ISO 15493 xác định khung giảm công suất cho các bộ phận đường ống công nghiệp PVC-C và ASTM F1970 bao gồm các van được thiết kế đặc biệt trong hệ thống PVC và CPVC. Tài liệu ràng buộc cho một giao dịch mua cụ thể vẫn là biểu đồ nhiệt độ áp suất của nhà sản xuất cho sự kết hợp giữa thân và ghế đó.