Sebbene le valvole in plastica siano talvolta viste come un prodotto speciale, una scelta eccellente per coloro che producono o progettano tubazioni in plastica per sistemi industriali o che devono disporre di apparecchiature ultra pulite, supponendo che queste valvole non abbiano molti usi generali è breve. avvistato.In realtà, le valvole in plastica oggi hanno una vasta gamma di usi poiché i tipi di materiali in espansione e i bravi designer che hanno bisogno di quei materiali significano sempre più modi per utilizzare questi strumenti versatili.
PROPRIETA' DELLA PLASTICA
I vantaggi delle valvole termoplastiche sono ampi: resistenza alla corrosione, agli agenti chimici e all'abrasione;pareti interne lisce;peso leggero;facilità di installazione;aspettativa di lunga vita;e costi del ciclo di vita inferiori.Questi vantaggi hanno portato a un'ampia accettazione delle valvole in plastica in applicazioni commerciali e industriali come distribuzione dell'acqua, trattamento delle acque reflue, lavorazione dei metalli e chimica, prodotti alimentari e farmaceutici, centrali elettriche, raffinerie di petrolio e altro ancora.
Le valvole in plastica possono essere fabbricate con diversi materiali utilizzati in diverse configurazioni.Le valvole termoplastiche più comuni sono realizzate in cloruro di polivinile (PVC), cloruro di polivinile clorurato (CPVC), polipropilene (PP) e fluoruro di polivinilidene (PVDF).Le valvole in PVC e CPVC sono comunemente unite ai sistemi di tubazioni mediante cementazione di solventi alle estremità delle prese, o estremità filettate e flangiate;mentre PP e PVDF richiedono l'unione dei componenti del sistema di tubazioni, mediante tecnologie di fusione termica, di testa o elettrofusione.
Le valvole termoplastiche eccellono in ambienti corrosivi, ma sono altrettanto utili nel servizio idrico generale perché sono prive di piombo1, resistenti alla dezincatura e non arrugginiscono.I sistemi di tubazioni e valvole in PVC e CPVC devono essere testati e certificati secondo lo standard 61 della NSF [National Sanitation Foundation] per gli effetti sulla salute, incluso il requisito di basso contenuto di piombo per l'allegato G. La scelta del materiale appropriato per i fluidi corrosivi può essere gestita consultando la resistenza chimica del produttore guidare e comprendere l'effetto che la temperatura avrà sulla resistenza dei materiali plastici.
Sebbene il polipropilene abbia la metà della resistenza del PVC e del CPVC, ha la resistenza chimica più versatile perché non sono noti solventi.Il PP si comporta bene in acidi acetici e idrossidi concentrati ed è adatto anche per soluzioni più blande della maggior parte degli acidi, alcali, sali e molti prodotti chimici organici.
Il PP è disponibile come materiale pigmentato o non pigmentato (naturale).Il PP naturale è gravemente degradato dalle radiazioni ultraviolette (UV), ma i composti che contengono più del 2,5% di pigmentazione di nerofumo sono adeguatamente stabilizzati ai raggi UV.
I sistemi di tubazioni in PVDF sono utilizzati in una varietà di applicazioni industriali, da quelle farmaceutiche a quelle minerarie, grazie alla forza del PVDF, alla temperatura di lavoro e alla resistenza chimica a sali, acidi forti, basi diluite e molti solventi organici.A differenza del PP, il PVDF non viene degradato dalla luce solare;tuttavia, la plastica è trasparente alla luce solare e può esporre il fluido ai raggi UV.Mentre una formulazione naturale e non pigmentata di PVDF è eccellente per applicazioni indoor di elevata purezza, l'aggiunta di un pigmento come un rosso alimentare consentirebbe l'esposizione alla luce solare senza effetti negativi sul mezzo fluido.
I sistemi in plastica presentano sfide di progettazione, come la sensibilità alla temperatura e l'espansione e contrazione termica, ma gli ingegneri possono e hanno progettato sistemi di tubazioni durevoli ed economici per ambienti generici e corrosivi.La principale considerazione progettuale è che il coefficiente di espansione termica per la plastica è maggiore del metallo: il termoplastico è da cinque a sei volte quello dell'acciaio, per esempio.
Quando si progettano sistemi di tubazioni e si considera l'impatto sul posizionamento delle valvole e sui supporti delle valvole, una considerazione importante nei materiali termoplastici è l'allungamento termico.Le sollecitazioni e le forze risultanti dall'espansione e dalla contrazione termica possono essere ridotte o eliminate fornendo flessibilità nei sistemi di tubazioni attraverso frequenti cambi di direzione o introduzione di circuiti di espansione.Fornendo questa flessibilità lungo il sistema di tubazioni, la valvola di plastica non dovrà assorbire la maggior parte delle sollecitazioni
Poiché i materiali termoplastici sono sensibili alla temperatura, la pressione nominale di una valvola diminuisce all'aumentare della temperatura.Diversi materiali plastici hanno una riduzione corrispondente all'aumento della temperatura.La temperatura del fluido potrebbe non essere l'unica fonte di calore che può influenzare la pressione nominale di una valvola in plastica: la temperatura esterna massima deve essere parte delle considerazioni di progettazione.In alcuni casi, la mancata progettazione della temperatura esterna delle tubazioni può causare un eccessivo cedimento dovuto alla mancanza di supporti delle tubazioni.Il PVC ha una temperatura massima di servizio di 140°F;CPVC ha un massimo di 220°F;PP ha un massimo di 180°F;e le valvole PVDF possono mantenere una pressione fino a 280°F
All'altra estremità della scala della temperatura, la maggior parte dei sistemi di tubazioni in plastica funziona abbastanza bene a temperature sotto lo zero.Infatti, la resistenza alla trazione aumenta nelle tubazioni termoplastiche al diminuire della temperatura.Tuttavia, la resistenza agli urti della maggior parte delle materie plastiche diminuisce al diminuire della temperatura e appare fragilità nei materiali delle tubazioni interessati.Finché le valvole e il sistema di tubazioni adiacente non sono disturbati, non sono messi a repentaglio da colpi o urti di oggetti e le tubazioni non cadono durante la manipolazione, gli effetti negativi sulle tubazioni in plastica sono ridotti al minimo.
TIPI DI VALVOLE TERMOPLASTICHE
Valvole a sfera, valvole di ritegno, valvole a farfalla e valvole a membrana sono disponibili in ciascuno dei diversi materiali termoplastici per i sistemi di tubazioni a pressione schedula 80 che hanno anche una moltitudine di opzioni di trim e accessori.La valvola a sfera standard è più comunemente considerata un vero progetto di raccordo per facilitare la rimozione del corpo della valvola per la manutenzione senza interruzioni delle tubazioni di collegamento.Le valvole di ritegno in materiale termoplastico sono disponibili come ritegno a sfera, ritegno oscillante, y-check e ritegno a cono.Le valvole a farfalla si accoppiano facilmente con le flange metalliche perché sono conformi ai fori dei bulloni, ai cerchi dei bulloni e alle dimensioni complessive della Classe ANSI 150. Il diametro interno liscio delle parti termoplastiche non fa che aumentare il controllo preciso delle valvole a membrana.
Le valvole a sfera in PVC e CPVC sono prodotte da diverse società statunitensi e straniere nelle dimensioni da 1/2 pollice a 6 pollici con attacchi a presa, filettati o flangiati.Il vero design dell'unione delle valvole a sfera contemporanee include due dadi che si avvitano sul corpo, comprimendo le guarnizioni elastomeriche tra il corpo e i connettori terminali.Alcuni produttori hanno mantenuto per decenni la stessa lunghezza di posa delle valvole a sfera e le stesse filettature dei dadi per consentire una facile sostituzione delle valvole più vecchie senza modifiche alle tubazioni adiacenti.
Le valvole a sfera con guarnizioni elastomeriche di etilene propilene diene monomero (EPDM) devono essere certificate NSF-61G per l'uso in acqua potabile.Le guarnizioni elastomeriche al fluorocarburo (FKM) possono essere utilizzate come alternativa per i sistemi in cui la compatibilità chimica è un problema.L'FKM può essere utilizzato anche nella maggior parte delle applicazioni che coinvolgono acidi minerali, ad eccezione di acido cloridrico, soluzioni saline, idrocarburi clorurati e oli di petrolio.
Le valvole a sfera in PVC e CPVC, da 1/2 pollice a 2 pollici, sono un'opzione praticabile per applicazioni con acqua calda e fredda in cui il servizio idrico massimo senza urti può raggiungere i 250 psi a 73°F.Le valvole a sfera più grandi, da 2-1/2 pollici a 6 pollici, avranno una pressione nominale inferiore di 150 psi a 73°F.Comunemente utilizzate nel trasporto di sostanze chimiche, le valvole a sfera in PP e PVDF (Figure 3 e 4), disponibili nelle dimensioni da 1/2 pollice a 4 pollici con presa, connessioni filettate o flangiate, sono comunemente classificate per un servizio idrico massimo non shock di 150 psi a temperatura ambiente.
Le valvole di ritegno a sfera in materiale termoplastico si basano su una sfera con un peso specifico inferiore a quello dell'acqua, in modo che se si perde pressione sul lato a monte, la sfera affonderà contro la superficie di tenuta.Queste valvole possono essere utilizzate nello stesso servizio di valvole a sfera in plastica simili perché non introducono nuovi materiali nel sistema.Altri tipi di valvole di ritegno possono includere molle metalliche che potrebbero non durare in ambienti corrosivi.
La valvola a farfalla in plastica nelle dimensioni da 2 pollici a 24 pollici è popolare per sistemi di tubazioni di diametro maggiore.I produttori di valvole a farfalla in plastica adottano approcci diversi alla costruzione e alle superfici di tenuta.Alcuni usano un rivestimento elastomerico (Figura 5) o un O-ring, mentre altri usano un disco rivestito di elastomero.Alcuni realizzano il corpo in un unico materiale, ma i componenti interni bagnati fungono da materiali del sistema, il che significa che un corpo di valvola a farfalla in polipropilene può contenere un rivestimento in EPDM e un disco in PVC o diverse altre configurazioni con termoplastiche e guarnizioni elastomeriche comuni.
L'installazione di una valvola a farfalla in plastica è semplice perché queste valvole sono realizzate per essere in stile wafer con guarnizioni elastomeriche progettate nel corpo.Non richiedono l'aggiunta di una guarnizione.Posizionato tra due flange di accoppiamento, l'avvitamento di una valvola a farfalla in plastica deve essere gestito con cura aumentando la coppia di serraggio consigliata in tre fasi.Questo viene fatto per garantire una tenuta uniforme su tutta la superficie e che non vengano applicate sollecitazioni meccaniche irregolari sulla valvola.
I professionisti delle valvole in metallo troveranno familiari i migliori lavori delle valvole a membrana in plastica con la ruota e gli indicatori di posizione (Figura 6);tuttavia, la valvola a diaframma in plastica può includere alcuni vantaggi distinti tra cui le pareti interne lisce del corpo termoplastico.Simile alla valvola a sfera in plastica, gli utenti di queste valvole hanno la possibilità di installare il vero design del raccordo, che può essere particolarmente utile per i lavori di manutenzione sulla valvola.Oppure, un utente può selezionare connessioni flangiate.Grazie a tutte le opzioni dei materiali del corpo e del diaframma, questa valvola può essere utilizzata in una varietà di applicazioni chimiche.
Come con qualsiasi valvola, la chiave per azionare le valvole in plastica è determinare i requisiti operativi come l'alimentazione pneumatica rispetto a quella elettrica e quella CC rispetto a quella CA.Ma con la plastica, il progettista e l'utente devono anche capire quale tipo di ambiente circonderà l'attuatore.Come accennato in precedenza, le valvole in plastica sono un'ottima opzione per le situazioni corrosive, che includono ambienti esternamente corrosivi.Per questo motivo, il materiale dell'alloggiamento degli attuatori per valvole in plastica è una considerazione importante.I produttori di valvole in plastica hanno opzioni per soddisfare le esigenze di questi ambienti corrosivi sotto forma di attuatori rivestiti in plastica o custodie metalliche rivestite con resina epossidica.
Come mostra questo articolo, le valvole in plastica oggi offrono ogni tipo di opzione per nuove applicazioni e situazioni
Tempo di pubblicazione: 30-luglio-2020