Injap rama-rama PVC digunakan secara meluas dalam rawatan air, pengairan, pemprosesan kimia, dan sistem HVAC kerana ia ringan, tahan kakisan, dan kos efektif. Walau bagaimanapun, apabila menentukan injap ini untuk aplikasi perindustrian, jurutera dan pasukan perolehan sering bertanya: Bolehkah injap rama -rama PVC mengendalikan tekanan dan suhu tinggi? Artikel ini menyediakan penilaian praktikal, teknikal keupayaan injap rama -rama PVC, batasan, bahan dan tempat duduk, pemasangan dan pertimbangan ujian, dan panduan pemilihan untuk membantu anda memilih injap yang tepat untuk sistem anda.

Sifat bahan PVC yang berkaitan dengan tekanan dan suhu

Polyvinyl chloride (PVC) adalah polimer termoplastik dengan rintangan kimia yang sangat baik untuk banyak asid, garam, dan alkali, ditambah dengan kos rendah dan kemudahan fabrikasi. Kekuatan mekanikal dan kekakuannya mencukupi untuk aplikasi tekanan sederhana pada suhu ambien. Walau bagaimanapun, modulus PVC dan penurunan kekuatan hasil dengan suhu yang semakin meningkat, dan bahan menjadi lebih mulur kerana ia mendekati peralihan kaca dan melembutkan julat. Oleh itu, bahan itu sendiri mengenakan set pertama had pada tekanan dan suhu yang dibenarkan.

Tingkah laku bahan utama

Pada suhu tinggi PVC pengalaman mengurangkan kekuatan tegangan dan peningkatan rayapan di bawah beban yang berterusan. Pendedahan jangka panjang kepada suhu berhampiran atau di atas paip/injap penarafan maksimum mempercepatkan perubahan dimensi dan boleh menyebabkan ubah bentuk di sekitar meterai dan pengikat. Pendedahan UV dan pelarut tertentu akan merendahkan sifat mekanikal jika tidak dilindungi dengan betul.

Tekanan standard dan penilaian suhu

Kebanyakan injap rama-rama PVC yang tersedia secara komersil direka untuk sistem tekanan rendah hingga sederhana. Penarafan tekanan biasa (pada 20 ° C / 68 ° F) berkisar dari PN6 hingga PN16 setara (lebih kurang 6-16 bar atau 90-232 psi) untuk sebatian PVC dan pembinaan injap kejuruteraan. Walau bagaimanapun, angka -angka tersebut sangat bergantung kepada saiz injap, reka bentuk cakera, tetulang, dan ujian pengeluar. Penarafan suhu biasanya konservatif: injap PVC standard biasanya dinilai sehingga 60 ° C (140 ° F) untuk kegunaan jangka pendek, dengan had perkhidmatan berterusan yang disyorkan sekitar 40-50 ° C (104-122 ° F).

Mengapa penilaian berbeza -beza

Formulasi PVC yang berbeza (UPVC vs CPVC), reka bentuk badan injap (tulang rusuk bertetulang, dinding tebal), dan bahan tempat duduk menghasilkan tekanan dan suhu kerja yang dibenarkan. CPVC (PVC berklorin) menawarkan toleransi suhu yang lebih tinggi daripada UPVC standard dan kadang -kadang digunakan di mana suhu mendekati had atas perkhidmatan PVC.

Bahan tempat duduk dan meterai: Kesannya terhadap had suhu

Tempat duduk injap dan bahan meterai sering mengawal had suhu operasi sebenar lebih daripada badan termoplastik. Bahan tempat duduk biasa termasuk EPDM, NBR (Buna-N), FKM (Viton), PTFE (Teflon), dan elastomer termoplastik. Setiap mempunyai julat suhu yang boleh diterima dan profil keserasian kimia.

• EPDM: Baik untuk air panas dan banyak bahan kimia; Perkhidmatan berterusan tipikal sehingga 120 ° C untuk tempoh yang singkat tetapi biasanya dibatasi oleh badan PVC.
• NBR (Buna-N): rintangan minyak yang baik; Secara umumnya, toleransi haba -penggunaan praktikal sehingga ~ 80 ° C bergantung kepada pendedahan.
• FKM (Viton): Elastomer suhu tinggi, berguna apabila temps yang lebih tinggi diperlukan-selalunya faktor pembatas menjadi badan PVC dan bukannya tempat duduk.
• PTFE: rintangan kimia dan suhu yang sangat baik; Digabungkan dengan badan CPVC, kerusi PTFE memanjangkan penggunaan pada suhu yang lebih tinggi, tetapi tingkah laku pengedap mekanikal mesti disahkan.

Varian reka bentuk dan kesannya terhadap pengendalian tekanan

Injap rama-rama dibuat dalam wafer, lug, dan reka bentuk dua kali ganda. Pengukuhan struktur, bahan cakera (PVC, logam bersalut PVC, atau logam), reka bentuk aci, dan pengaturan galas mempengaruhi kapasiti tekanan dan umur panjang.

Wafer vs lug vs berganda

Gaya wafer Injap rama -rama PVC adalah ringan dan ekonomik tetapi bergantung pada bolt flange sekitar untuk pengekalan dan kurang teguh di bawah tekanan pembezaan yang tinggi. Injap gaya lug telah memasukkan sisipan yang membolehkan pengasingan hiliran apabila tidak disejukkan di satu sisi, meningkatkan kebolehpasaran. Reka bentuk dua kali ganda (jarang berlaku dalam PVC tulen) atau injap bertetulang bertetulang meningkatkan kestabilan mekanikal dan boleh menanggung beban tekanan yang lebih tinggi apabila direka bentuk dengan dinding tebal atau sisipan logam.

Suhu praktikal dan had tekanan - apa yang diharapkan

Dalam aplikasi perindustrian yang paling praktikal, mengharapkan panduan konservatif berikut melainkan jika pengilang menentukan sebaliknya:

• Suhu berterusan yang selamat: 0-40 ° C (32-104 ° F) untuk injap UPVC standard dalam perkhidmatan berterusan.
• Pendedahan jangka pendek sekejap: sehingga 60 ° C (140 ° F) boleh diterima bergantung kepada bahan tempat duduk dan tekanan.
• Keupayaan tekanan biasa: Sehingga PN10 -PN16 pada saiz yang lebih kecil pada suhu ambien untuk reka bentuk bertetulang; Diameter yang lebih besar sering mempunyai tekanan yang lebih rendah.

Ini adalah garis panduan umum-selalu merujuk kepada lengkung suhu tekanan khusus pengeluar (P-T). Kurva P-T menunjukkan tekanan kerja yang dibenarkan apabila suhu meningkat dan merupakan satu dokumen yang paling penting apabila menilai kesesuaian injap.

Pertimbangan pemasangan, derating, dan sistem

Walaupun penarafan nominal injap nampaknya memuaskan, konservatif derating adalah amalan kejuruteraan yang baik. Benarkan lonjakan tekanan, pengembangan haba, dan sumber haba sementara. Pertimbangkan langkah berjaga -jaga operasi berikut:

• Tekanan yang dibenarkan apabila suhu meningkat setiap lengkung P-T vendor.
• Menyediakan perlindungan lonjakan hulu atau penggerak lambat untuk meminimumkan risiko tukul air yang boleh melebihi tekanan reka bentuk jangka pendek.
• Elakkan meletakkan injap di bawah sinar matahari langsung atau berhampiran sumber haba kecuali pelindung haba disediakan; Penstabil UV dalam bantuan PVC tetapi tidak menggantikan derat mekanikal.

Ujian, pensijilan, dan pengesahan

Meminta laporan ujian kilang termasuk ujian shell hidrostatik dan tempat duduk, ujian ketahanan kitaran, dan sijil bahan. Cari pematuhan dengan piawaian yang berkenaan untuk injap plastik seperti ISO 9393/ISO 14313 (di mana relevan), ASI/ASME B16.34 Pertimbangan untuk bahagian yang mengandungi tekanan, dan penilaian khusus pengeluar. Pengesahan medan dan pemasangan perintis di bawah keadaan cecair dan suhu sebenar adalah dinasihatkan untuk aplikasi marginal.

Penyelenggaraan dan penyelesaian masalah pada keadaan tinggi

Pada suhu dan tekanan yang lebih tinggi, memantau memakai tempat duduk yang dipercepatkan, melonggarkan aci, ubah bentuk rayap, atau kebocoran di sekitar meterai. Mewujudkan jadual pemeriksaan berdasarkan jam operasi dan kitaran haba. Simpan alat ganti barang haus biasa (tempat duduk, O-ring, galas aci) dan mendokumenkan apa-apa hanyut dalam tork-to-operate sebagai amaran awal degradasi.

Panduan Pemilihan Cepat

Gunakan senarai semak praktikal berikut apabila menilai sama ada injap rama-rama PVC sesuai untuk aplikasi tekanan tinggi atau suhu tinggi:

• Dapatkan lengkung P-T pengeluar untuk model dan saiz injap yang tepat.
• Sahkan keserasian bahan tempat duduk dengan cecair dan suhu.
• Menilai tekanan sementara dan nyatakan perlindungan lonjakan jika perlu.
• Pertimbangkan CPVC atau bahan alternatif (badan logam atau injap berjajar) apabila temps melebihi julat selamat PVC.
• Rancang untuk pemeriksaan derat dan dijadualkan konservatif.

Bila memilih alternatif

Jika aplikasi anda secara rutin melihat suhu melebihi 60-80 ° C, transien tekanan tinggi yang kerap, atau media yang agresif yang mencabar PVC, pertimbangkan alternatif: injap rama-rama logam dengan lapisan tahan kakisan, injap keluli tahan karat, atau plastik berprestasi tinggi seperti PVDF untuk suhu yang lebih tinggi dan toleransi kimia. Alternatif ini membawa kos awal yang lebih tinggi tetapi mengurangkan risiko dan penyelenggaraan dalam menuntut perkhidmatan.

Kesimpulan

Injap rama-rama PVC adalah pilihan yang boleh dipercayai dan ekonomik untuk banyak aplikasi suhu sederhana dan suhu ambien. Mereka biasanya bukan pilihan terbaik untuk perkhidmatan suhu tinggi atau tekanan tinggi yang berterusan tanpa bahan khas atau pengubahsuaian reka bentuk. Sentiasa berunding dengan keluk pengilang P-T, pilih bahan tempat duduk yang serasi, derat untuk kesan terma, dan menyediakan perlindungan lonjakan dan protokol pemeriksaan. Di mana tugas anda adalah marginal, ujian perintis atau memilih bahan prestasi yang lebih tinggi adalah langkah yang berhemat untuk memastikan operasi jangka panjang yang selamat.