Mặc dù van nhựa đôi khi được coi là một sản phẩm đặc biệt - sự lựa chọn hàng đầu của những người sản xuất hoặc thiết kế các sản phẩm đường ống nhựa cho các hệ thống công nghiệp hoặc những người phải có thiết bị siêu sạch - giả sử rằng những van này không có nhiều mục đích sử dụng chung là ngắn- nhìn thấy rõ.Trên thực tế, van nhựa ngày nay có rất nhiều mục đích sử dụng khi các loại vật liệu ngày càng mở rộng và những nhà thiết kế giỏi cần những vật liệu đó có nghĩa là ngày càng có nhiều cách để sử dụng những công cụ đa năng này.
TÍNH CHẤT CỦA NHỰA
Ưu điểm của van nhựa nhiệt dẻo là rộng - chống ăn mòn, hóa chất và mài mòn;tường bên trong nhẵn;trọng lượng nhẹ;dễ dàng cài đặt;tuổi thọ cao;và chi phí vòng đời thấp hơn.Những ưu điểm này đã dẫn đến sự chấp nhận rộng rãi của van nhựa trong các ứng dụng thương mại và công nghiệp như phân phối nước, xử lý nước thải, xử lý kim loại và hóa chất, thực phẩm và dược phẩm, nhà máy điện, nhà máy lọc dầu và hơn thế nữa.
Van nhựa có thể được sản xuất từ một số vật liệu khác nhau được sử dụng trong một số cấu hình.Các van nhựa nhiệt dẻo phổ biến nhất được làm bằng polyvinyl clorua (PVC), polyvinyl clorua clo (CPVC), polypropylene (PP) và polyvinylidene fluoride (PVDF).Van PVC và CPVC thường được kết nối với hệ thống đường ống bằng các đầu ổ cắm xi măng dung môi, hoặc các đầu có ren và mặt bích;trong khi đó, PP và PVDF yêu cầu kết hợp các thành phần của hệ thống đường ống, bằng công nghệ nhiệt, đối đầu hoặc nhiệt hạch.
Van nhựa nhiệt dẻo vượt trội trong môi trường ăn mòn, nhưng chúng cũng hữu ích như trong dịch vụ cấp nước nói chung vì chúng không chứa chì1, chống khử vôi hóa và sẽ không bị gỉ.Hệ thống đường ống PVC và CPVC và van phải được kiểm tra và chứng nhận theo tiêu chuẩn 61 của NSF [National Sanitation Foundation] về các ảnh hưởng đến sức khỏe, bao gồm cả yêu cầu về lượng chì thấp đối với Phụ lục G. Việc chọn vật liệu thích hợp cho chất lỏng ăn mòn có thể được xử lý bằng cách tham khảo khả năng chống hóa chất của nhà sản xuất hướng dẫn và hiểu được ảnh hưởng của nhiệt độ đối với độ bền của vật liệu nhựa.
Mặc dù polypropylene có độ bền bằng một nửa PVC và CPVC, nhưng nó có khả năng kháng hóa chất linh hoạt nhất vì không có dung môi nào được biết đến.PP hoạt động tốt trong axit axetic và hiđroxit đậm đặc, đồng thời nó cũng thích hợp với các dung dịch nhẹ hơn của hầu hết các axit, kiềm, muối và nhiều hóa chất hữu cơ.
PP có sẵn dưới dạng vật liệu có sắc tố hoặc không có sắc tố (tự nhiên).PP tự nhiên bị phân hủy nghiêm trọng bởi bức xạ tia cực tím (UV), nhưng các hợp chất có chứa hơn 2,5% sắc tố đen carbon được ổn định bằng tia cực tím thích hợp.
Hệ thống đường ống PVDF được sử dụng trong nhiều ứng dụng công nghiệp từ dược phẩm đến khai thác mỏ bởi sức mạnh, nhiệt độ làm việc và khả năng chống hóa chất của PVDF đối với muối, axit mạnh, bazơ loãng và nhiều dung môi hữu cơ.Không giống như PP, PVDF không bị phân huỷ bởi ánh sáng mặt trời;tuy nhiên, nhựa trong suốt với ánh sáng mặt trời và có thể khiến chất lỏng tiếp xúc với bức xạ UV.Trong khi công thức PVDF tự nhiên, không có sắc tố là tuyệt vời cho các ứng dụng trong nhà, có độ tinh khiết cao, việc thêm một chất màu như màu đỏ cấp thực phẩm sẽ cho phép tiếp xúc với ánh sáng mặt trời mà không có tác dụng phụ đối với môi trường chất lỏng.
Hệ thống nhựa có những thách thức về thiết kế, chẳng hạn như độ nhạy cảm với nhiệt độ và sự giãn nở và co lại do nhiệt, nhưng các kỹ sư có thể và đã thiết kế các hệ thống đường ống bền bỉ, hiệu quả về chi phí cho các môi trường ăn mòn và nói chung.Cân nhắc thiết kế chính là hệ số giãn nở nhiệt của nhựa lớn hơn kim loại - ví dụ như nhựa nhiệt dẻo gấp 5 đến 6 lần thép.
Khi thiết kế hệ thống đường ống và xem xét ảnh hưởng đến vị trí đặt van và giá đỡ van, một điều quan trọng trong nhựa nhiệt dẻo là độ giãn dài do nhiệt.Ứng suất và lực sinh ra từ sự giãn nở và co lại do nhiệt có thể được giảm hoặc loại bỏ bằng cách cung cấp tính linh hoạt trong hệ thống đường ống thông qua việc thay đổi thường xuyên về hướng hoặc giới thiệu các vòng giãn nở.Bằng cách cung cấp tính linh hoạt này dọc theo hệ thống đường ống, van nhựa sẽ không cần thiết phải hấp thụ nhiều ứng suất
Bởi vì nhựa nhiệt dẻo nhạy cảm với nhiệt độ, định mức áp suất của van giảm khi nhiệt độ tăng.Các vật liệu nhựa khác nhau có độ biến tính tương ứng với nhiệt độ tăng lên.Nhiệt độ chất lỏng có thể không phải là nguồn nhiệt duy nhất có thể ảnh hưởng đến xếp hạng áp suất của van nhựa — nhiệt độ bên ngoài tối đa cần phải là một phần của việc xem xét thiết kế.Trong một số trường hợp, việc không thiết kế nhiệt độ bên ngoài đường ống có thể gây ra hiện tượng võng quá mức do thiếu giá đỡ đường ống.PVC có nhiệt độ phục vụ tối đa là 140 ° F;CPVC có tối đa là 220 ° F;PP có tối đa 180 ° F;và van PVDF có thể duy trì áp suất lên đến 280 ° F
Ở đầu kia của thang nhiệt độ, hầu hết các hệ thống đường ống nhựa hoạt động khá tốt trong điều kiện nhiệt độ dưới mức đóng băng.Trên thực tế, độ bền kéo tăng lên trong đường ống nhựa nhiệt dẻo khi nhiệt độ giảm.Tuy nhiên, khả năng chống va đập của hầu hết các loại nhựa giảm khi nhiệt độ giảm và độ giòn xuất hiện trong các vật liệu đường ống bị ảnh hưởng.Miễn là các van và hệ thống đường ống liền kề không bị xáo trộn, không bị nguy hiểm do va đập hoặc va đập của vật thể và đường ống không bị rơi trong quá trình xử lý, các tác động xấu đến đường ống nhựa sẽ được giảm thiểu.
CÁC LOẠI VAN THUỐC LÁ
Van bi, van một chiều, van bướm và van màng có sẵn trong mỗi loại vật liệu nhựa nhiệt dẻo khác nhau cho hệ thống đường ống áp lực lịch trình 80 cũng có vô số tùy chọn trang trí và phụ kiện.Van bi tiêu chuẩn thường được thấy là một thiết kế liên hợp thực sự để tạo điều kiện thuận lợi cho việc tháo thân van để bảo trì mà không làm gián đoạn đường ống kết nối.Van một chiều nhựa nhiệt dẻo có sẵn như kiểm tra bi, kiểm tra xoay, kiểm tra y và kiểm tra hình nón.Van bướm dễ dàng kết hợp với mặt bích kim loại vì chúng phù hợp với các lỗ bu lông, vòng tròn bu lông và kích thước tổng thể của ANSI Class 150. Đường kính bên trong mịn của các bộ phận bằng nhựa nhiệt dẻo chỉ tăng thêm khả năng kiểm soát chính xác của van màng.
Van bi bằng PVC và CPVC được sản xuất bởi một số công ty Hoa Kỳ và nước ngoài với kích thước từ 1/2 inch đến 6 inch với kết nối ổ cắm, ren hoặc mặt bích.Thiết kế liên hợp thực sự của van bi hiện đại bao gồm hai đai ốc vặn vào thân, nén các con dấu đàn hồi giữa thân và đầu nối cuối.Một số nhà sản xuất đã duy trì cùng chiều dài đặt van bi và ren đai ốc trong nhiều thập kỷ để cho phép dễ dàng thay thế các van cũ hơn mà không cần sửa đổi đường ống liền kề.
Van bi có con dấu đàn hồi ethylene propylene diene monomer (EPDM) phải được chứng nhận NSF-61G để sử dụng trong nước uống được.Phốt đàn hồi fluorocarbon (FKM) có thể được sử dụng như một giải pháp thay thế cho các hệ thống có mối quan tâm về khả năng tương thích hóa học.FKM cũng có thể được sử dụng trong hầu hết các ứng dụng liên quan đến axit khoáng, ngoại trừ hydro clorua, dung dịch muối, hydrocacbon clo và dầu mỏ.
Van bi PVC và CPVC, từ 1/2 inch đến 2 inch, là một lựa chọn khả thi cho các ứng dụng nước nóng và lạnh, nơi dịch vụ nước không bị giật tối đa có thể lên đến 250 psi ở 73 ° F.Van bi lớn hơn, từ 2-1 / 2 inch đến 6 inch, sẽ có mức áp suất thấp hơn là 150 psi ở 73 ° F.Thường được sử dụng trong vận chuyển hóa chất, van bi PP và PVDF (Hình 3 và 4), có sẵn ở các kích cỡ 1/2 inch đến 4 inch với các kết nối đầu cắm, ren hoặc mặt bích thường được đánh giá là có dịch vụ cấp nước không bị giật tối đa. 150 psi ở nhiệt độ môi trường xung quanh.
Van một chiều bi nhựa nhiệt dẻo dựa vào một quả bóng có trọng lượng riêng nhỏ hơn trọng lượng riêng của nước, do đó nếu áp suất bị mất ở phía ngược dòng, quả bóng sẽ chìm trở lại bề mặt làm kín.Các van này có thể được sử dụng trong cùng một dịch vụ với các van bi nhựa tương tự vì chúng không đưa vật liệu mới vào hệ thống.Các loại van một chiều khác có thể bao gồm lò xo kim loại có thể không bền trong môi trường ăn mòn.
Van bướm nhựa có kích thước từ 2 inch đến 24 inch phổ biến cho các hệ thống đường ống có đường kính lớn hơn.Các nhà sản xuất van bướm nhựa có các cách tiếp cận khác nhau đối với bề mặt kết cấu và niêm phong.Một số sử dụng lớp lót đàn hồi (Hình 5) hoặc vòng chữ O, trong khi một số khác sử dụng đĩa phủ đàn hồi.Một số làm thân từ một vật liệu, nhưng các thành phần bên trong, được làm ướt đóng vai trò là vật liệu của hệ thống, có nghĩa là thân van bướm bằng polypropylene có thể chứa lớp lót EPDM và đĩa PVC hoặc một số cấu hình khác với nhựa nhiệt dẻo và con dấu đàn hồi thường thấy.
Việc lắp đặt van bướm bằng nhựa rất đơn giản vì những van này được sản xuất theo kiểu wafer với con dấu đàn hồi được thiết kế vào thân.Họ không yêu cầu thêm một miếng đệm.Được đặt giữa hai mặt bích giao phối, việc bắt vít van bướm nhựa phải được xử lý cẩn thận bằng cách tăng đến mô-men xoắn bu lông được khuyến nghị trong ba giai đoạn.Điều này được thực hiện để đảm bảo một vòng đệm đều trên bề mặt và không có ứng suất cơ học không đều được tác động lên van.
Các chuyên gia về van kim loại sẽ tìm thấy những tác phẩm đỉnh cao của van màng nhựa với các chỉ báo vị trí và bánh xe quen thuộc (Hình 6);tuy nhiên, van màng nhựa có thể bao gồm một số ưu điểm khác biệt bao gồm các bức tường bên trong nhẵn của thân nhựa nhiệt dẻo.Tương tự như van bi nhựa, người sử dụng các van này có tùy chọn cài đặt thiết kế liên hiệp thực sự, có thể đặc biệt hữu ích cho công việc bảo trì van.Hoặc, người dùng có thể chọn các kết nối có mặt bích.Do có tất cả các tùy chọn về vật liệu thân và màng ngăn, van này có thể được sử dụng trong nhiều ứng dụng hóa học khác nhau.
Giống như với bất kỳ loại van nào, chìa khóa để vận hành van nhựa là xác định các yêu cầu vận hành như khí nén so với điện và DC so với AC.Nhưng với nhựa, người thiết kế và người sử dụng cũng phải hiểu loại môi trường nào sẽ bao quanh thiết bị truyền động.Như đã đề cập trước đây, van nhựa là một lựa chọn tuyệt vời cho các tình huống ăn mòn, bao gồm môi trường ăn mòn bên ngoài.Do đó, vật liệu vỏ của bộ truyền động cho van nhựa là một yếu tố quan trọng cần xem xét.Các nhà sản xuất van nhựa có các lựa chọn để đáp ứng nhu cầu của các môi trường ăn mòn này dưới dạng bộ truyền động được bọc nhựa hoặc vỏ kim loại phủ epoxy.
Như bài viết này cho thấy, van nhựa ngày nay cung cấp tất cả các loại tùy chọn cho các ứng dụng và tình huống mới
Thời gian đăng: 30-07-2020