วาล์วพลาสติก เป็นตัวเลือกที่เหมาะสมเมื่อระบบท่อของคุณจัดการกับของเหลวที่มีฤทธิ์กัดกร่อน ต้องใช้ส่วนประกอบที่มีน้ำหนักเบา หรือทำงานในสภาพแวดล้อมที่การกัดกร่อนของโลหะเป็นปัญหาถาวร ในสภาวะที่แรงดันต่ำกว่า 1.0 MPa และอุณหภูมิต่ำกว่า 95°C วาล์วพลาสติกมีน้ำหนักเพียง 30–40% ของวาล์วโลหะที่เทียบเท่า ลดต้นทุนการติดตั้งได้มากกว่า 50% และให้ประสิทธิภาพการซีลที่เทียบเคียงได้ ทำให้วาล์วพลาสติกเป็นค่าเริ่มต้นในทางปฏิบัติสำหรับการใช้งานท่อพลาสติกสารเคมี เซมิคอนดักเตอร์ สิ่งแวดล้อม และยา
วาล์วพลาสติกสี่ประเภทหลักและเมื่อใดควรใช้แต่ละประเภท
ระบบวาล์วสมัยใหม่ที่สร้างขึ้นบนท่อพลาสติกใช้วาล์วหลักสี่ประเภท แต่ละประเภทมีฟังก์ชันควบคุมการไหลที่แตกต่างกัน และการเลือกประเภทที่ไม่ถูกต้องจะนำไปสู่ปัญหาทางวิศวกรรมมากเกินไปหรือความล้มเหลวก่อนเวลาอันควร
| ประเภทวาล์ว | ฟังก์ชั่นหลัก | การใช้งานทั่วไป | ข้อได้เปรียบที่สำคัญ |
| บอลวาล์ว | เปิด-ปิดเต็มอย่างรวดเร็ว/ปิดเต็มที่ | การจ่ายสารเคมี, สายสารกึ่งตัวนำ | การหมุน 90° ช่วยให้เปิด/ปิดได้ทันที ซีลกันฟอง |
| บัตเตอร์ฟลายวาล์ว | การควบคุมและการแยกส่วนในท่อเจาะขนาดใหญ่ | การบำบัดน้ำ อาหารและเครื่องดื่ม การจัดหาก๊าซ | การออกแบบคอมแพคดิสก์ แรงดันตกต่ำ |
| เช็ควาล์ว | ป้องกันการไหลย้อนกลับโดยอัตโนมัติ | ปั๊มระบาย, ท่อป้อนสารเคมี | ไม่จำเป็นต้องดำเนินการด้วยตนเอง ปกป้องอุปกรณ์ต้นน้ำ |
| ฟุตวาล์ว | รักษาความเป็นเลิศในท่อดูด | ทางเข้าปั๊ม, การระบายน้ำจากถัง | ช่วยให้คอลัมน์ของเหลวอยู่กับที่เมื่อปั๊มหยุดทำงาน |
บอลวาล์วมีส่วนสำคัญในการเลือกวาล์วพลาสติกทั่วไป เนื่องจากการหมุน 90° อย่างง่ายทำให้สามารถเปิด/ปิดการไหลได้ทันที ในตำแหน่งเปิดสุดหรือปิดสุด พื้นผิวการซีลของบอลและบ่าจะถูกแยกออกจากตัวกลางโดยสิ้นเชิง ป้องกันการกัดเซาะและรักษาความสมบูรณ์ของการซีลในระยะยาว ซึ่งเป็นข้อได้เปรียบทางโครงสร้างที่ไดอะแฟรมหรือโกลบวาล์วไม่สามารถจับคู่ได้ที่ค่าสัมประสิทธิ์การไหลเท่ากัน
ตัวเลือกวัสดุ: PPH, พีพีเอ็น และ พีวีดีเอฟ
วัสดุของตัววาล์วจะกำหนดความเข้ากันได้ทางเคมี เพดานอุณหภูมิ และระดับแรงดัน ชุดวาล์วพลาสติกจากผู้ผลิตที่จัดตั้งขึ้นโดยทั่วไปจะครอบคลุมตระกูลเทอร์โมพลาสติกสามตระกูล:
เบต้า-PPH
โพลีโพรพีลีนโฮโมโพลีเมอร์เบต้าคริสตัลไลน์ที่มีความทนทานต่อแรงกระแทกได้ดีกว่าและมีความคงตัวต่อแรงดันในระยะยาวสูงกว่า PP-H มาตรฐาน เหมาะสำหรับกรดอนินทรีย์ ด่าง และสารละลายเกลือส่วนใหญ่ ช่วงอุณหภูมิในการทำงาน: -10°C ถึง 95°C ใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบท่อเคมี การทำเหล็ก และระบบท่อในตู้ปลา/เดินทะเล
PPN
โคโพลีเมอร์โพลีโพรพีลีนให้ความเหนียวที่อุณหภูมิต่ำดีขึ้นเมื่อเปรียบเทียบกับเกรดโฮโมโพลีเมอร์ ควรใช้เมื่อผลิตภัณฑ์ท่อต้องทนต่อแรงกระแทกทางกลเล็กน้อยระหว่างการติดตั้งหรือในสภาพแวดล้อมกลางแจ้งที่มีการหมุนเวียนของอุณหภูมิ มีจำหน่ายในระดับแรงดันตั้งแต่ 0.6 MPa ถึง 1.6 MPa ขึ้นอยู่กับตารางการทำงานของผนังท่อ
PVDF
โพลีไวนิลิดีนฟลูออไรด์ — ตัวเลือกระดับพรีเมียมในกลุ่มวาล์วพลาสติก ทนทานต่อฮาโลเจน ตัวออกซิไดเซอร์ที่แรง และตัวทำละลายอินทรีย์ที่โจมตีวัสดุที่ทำจาก PP ใช้งานได้ตั้งแต่ -40°C ถึง 150°C ใช้ในท่อน้ำบริสุทธิ์พิเศษของเซมิคอนดักเตอร์ การผลิตยา และการจ่ายสารเคมีที่รุนแรง โดยที่ไม่สามารถทนต่อการปนเปื้อนได้
เมื่อระบุวาล์วสำหรับระบบท่อพลาสติก ให้จับคู่วัสดุตัววาล์วกับวัสดุท่อ ตัวอย่างเช่น การผสมวาล์ว PPH เข้ากับวงท่อ PVDF จะสร้างจุดอ่อนที่เพดานสารเคมีด้านล่างของวาล์วจำกัดประสิทธิภาพโดยรวมของระบบ
วิธีการกระตุ้นบอลวาล์ว: แบบแมนนวล, ไฟฟ้าและนิวแมติก
บอลวาล์วพลาสติกในระบบวาล์วมีให้เลือกใช้งานสามรูปแบบ ซึ่งแต่ละรูปแบบเหมาะสมกับบริบทการปฏิบัติงานที่แตกต่างกัน:
บอลวาล์วแบบแมนนวล ใช้มือจับแบบคันโยกและฟังก์ชันบ่งชี้ด้ามจับส่วนบุคคล เป็นตัวเลือกที่มีต้นทุนต่ำที่สุดและเป็นตัวเลือกที่เหมาะสมสำหรับจุดแยกที่มีการใช้งานไม่บ่อยหรือสถานที่ซึ่งมีผู้ปฏิบัติงานอยู่ตลอดเวลา ผู้ผลิตบางรายเสนอการติดตั้ง LOGO แบบกำหนดเองบนด้ามจับ ซึ่งเป็นประโยชน์ในทางปฏิบัติสำหรับระบบหลายบรรทัดที่การระบุด้วยภาพอย่างรวดเร็วจะช่วยป้องกันข้อผิดพลาดของผู้ปฏิบัติงาน
บอลวาล์วไฟฟ้า ขับเคลื่อนด้วยแอคชูเอเตอร์ไฟฟ้าและสามารถรวมเข้ากับระบบควบคุม PLC หรือ SCADA ได้ เวลาตอบสนองจะวัดเป็นวินาที ทำให้เหมาะสมกับระบบจ่ายสารอัตโนมัติและส่วนท่อส่งที่ควบคุมจากระยะไกลในโรงงานเซมิคอนดักเตอร์หรือเภสัชกรรม
บอลวาล์วนิวเมติก ใช้ลมอัดเพื่อสั่งงานและทำงานด้วยความเร็วสูงมาก ซึ่งเป็นตัวเลือกที่เร็วที่สุดในสามตัวเลือก มีการกำหนดค่าแบบออกฤทธิ์เดี่ยว (สปริงกลับ) และแบบออกฤทธิ์สองครั้ง การกระตุ้นด้วยลมเป็นที่นิยมในการติดตั้งในพื้นที่อันตรายซึ่งมีปัญหาเรื่องประกายไฟทางไฟฟ้า และในการใช้งานที่ต้องใช้อัตรารอบที่สูงมาก เช่น การผสมสารเคมีอัตโนมัติในท่อพลาสติกอุตสาหกรรม
วิธีจับคู่พิกัดแรงดันกับระบบท่อของคุณ
อัตราแรงดันเป็นพารามิเตอร์ที่ไม่ระบุโดยทั่วไปมากที่สุดเมื่อเลือกวาล์วพลาสติก กรอบงานต่อไปนี้ครอบคลุมขั้นตอนสำคัญ:
ขั้นแรก ระบุแรงดันใช้งานสูงสุด (MOP) ของระบบและเพิ่มปัจจัยด้านความปลอดภัย สำหรับระบบวาล์วเทอร์โมพลาสติก ปัจจัยด้านความปลอดภัยมากกว่า MOP ถึง 1.5 เท่าถือเป็นแนวปฏิบัติมาตรฐาน สายที่ทำงานที่บริการต่อเนื่อง 0.6 MPa ควรใช้ส่วนประกอบที่มีพิกัดขั้นต่ำ 1.0 MPa
ประการที่สอง คำนึงถึงการลดคะแนนอุณหภูมิ เทอร์โมพลาสติกจะสูญเสียความสามารถในการรับแรงดันเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น วาล์ว Beta-PPH ที่พิกัด 1.6 MPa ที่ 20°C อาจลดพิกัดเป็น 0.8 MPa ที่ 80°C ขอกราฟความดัน-อุณหภูมิของผู้ผลิตเสมอ ไม่ใช่เพียงพิกัด PN ที่ระบุ
ประการที่สาม ตรวจสอบความเข้ากันได้ของอุปกรณ์ภายในระบบท่อพลาสติกเดียวกัน ข้อต่อฟิวชันซ็อกเก็ตที่ 1.0 MPa ต้องจับคู่กับวาล์วที่มีพิกัดเท่ากันหรือสูงกว่า คลาสแรงดันผสมภายในลูปเดียวทำให้เกิดข้อจำกัดแรงดันที่ส่วนประกอบที่มีพิกัดต่ำสุด — โดยทั่วไปจะเป็นข้อต่อ ไม่ใช่ตัววาล์ว
ประเภทการเชื่อมต่อ: Flanged vs Union End
วาล์วพลาสติกในผลิตภัณฑ์ท่อมีจำหน่ายในรูปแบบการเชื่อมต่อปลายหลักสองรูปแบบ โดยแต่ละรูปแบบมีความหมายในการบำรุงรักษาที่แตกต่างกัน:
บอลวาล์วยูเนี่ยนคู่ อนุญาตให้ถอดตัววาล์วออกจากท่อโดยไม่ต้องตัดท่อ น็อตยึดที่ปลายทั้งสองข้างจะคลายออก วาล์วเลื่อนออก และชิ้นส่วนทดแทนจะหลุดเข้าไป นี่เป็นรูปแบบที่ต้องการสำหรับการใช้งานที่ต้องการการบำรุงรักษาหรือการทำความสะอาดเป็นระยะ เช่น สายจ่ายสารเคมี เช่น ที่ภายในวาล์วสะสมคราบสกปรก เวลาหยุดทำงานสำหรับการเปลี่ยนวาล์วปลายยูเนี่ยนวัดเป็นนาที
บอลวาล์วหน้าแปลน ใช้การเชื่อมต่อหน้าแปลนแบบสลักเกลียวซึ่งให้ความสมบูรณ์ทางกลที่สูงขึ้นที่เส้นผ่านศูนย์กลางท่อขนาดใหญ่ (โดยทั่วไปคือ DN50 ขึ้นไป) และที่ความดันสูงกว่า เป็นมาตรฐานในส่วนของท่อส่งที่ไม่สามารถเข้าถึงได้เป็นประจำ และจุดแข็งของข้อต่อโบลต์-หน้าแปลนเป็นข้อได้เปรียบ เช่น ท่อใต้ดินหรือสถานีวาล์วที่มีการสัมผัสกับแรงสั่นสะเทือน การเชื่อมต่อแบบหน้าแปลนยังอำนวยความสะดวกในการจัดตำแหน่งระหว่างการติดตั้งในระบบท่อพลาสติกที่มีความคลาดเคลื่อนของมิติ
อุตสาหกรรมที่ขึ้นอยู่กับซีรี่ส์วาล์วพลาสติก
ตลาดวาล์วพลาสติกไม่ใช่ตลาดทั่วไป กลุ่มความต้องการในอุตสาหกรรมกระบวนการซึ่งการกัดกร่อนของโลหะอาจเป็นความเสี่ยงในการปนเปื้อนหรือเป็นตัวขับเคลื่อนต้นทุนการบำรุงรักษา ภาคส่วนสำคัญ ได้แก่ :
การผลิตสารกึ่งตัวนำ ต้องการน้ำบริสุทธิ์พิเศษและสายจ่ายสารเคมีซึ่งแม้แต่ไอออนของโลหะจากตัววาล์วมาตรฐานก็สามารถสร้างความเสียหายให้กับเวเฟอร์ได้ บอลวาล์ว PVDF และเช็ควาล์วเป็นมาตรฐานที่กำหนด เนื่องจาก PVDF ไม่สามารถแยกสารออกได้ในกระแสของไหล
การแปรรูปทางเคมี เกี่ยวข้องกับกรด ด่าง และออกซิไดเซอร์ที่โจมตีเหล็กกล้าคาร์บอนภายในไม่กี่เดือน วาล์วพลาสติก Beta-PPH และ PVDF กำจัดการกัดกร่อนในโหมดความล้มเหลว ลดการหยุดทำงานโดยไม่ได้วางแผน โรงงานที่เปลี่ยนวาล์วประตูโลหะเป็นบอลวาล์วพลาสติกในวงจรเจือจางกรด โดยทั่วไปจะรายงานช่วงเวลาการบำรุงรักษาที่ขยายจาก 6 เดือนเป็น 3–5 ปี
การบำบัดสิ่งแวดล้อมและน้ำเสีย ใช้วาล์วผีเสื้อและเช็ควาล์วอย่างกว้างขวางในท่อพลาสติกเจาะขนาดใหญ่สำหรับการเติมอากาศ การจ่ายสารเคมี และการปล่อยน้ำทิ้ง ความต้านทานการกัดกร่อนของวาล์วเทอร์โมพลาสติกมีประโยชน์อย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมที่มีน้ำเค็มและน้ำคลอรีน ซึ่งสแตนเลสยังคงไวต่อการกัดกร่อนแบบรูพรุนเมื่อเวลาผ่านไป
การผลิตยาและชีวเคมี ต้องใช้ระบบวาล์วที่ทำความสะอาดได้ (CIP) และฆ่าเชื้อได้ (SIP) วาล์ว PVDF ที่มีที่นั่งบุ PTFE ตรงตามข้อกำหนดทั้งสอง ในขณะเดียวกันก็ต้านทานตัวทำละลายและเปอร์ออกไซด์ที่ใช้ในโปรโตคอลการทำความสะอาด
วิธีตรวจสอบว่าวาล์วพลาสติกตรงตามความต้องการของคุณ
ก่อนที่จะระบุวาล์วพลาสติกในสายบริการที่สำคัญ ควรดำเนินการตรวจสอบสี่ขั้นตอนให้เสร็จสิ้น:
ขอเอกสารข้อมูลวัสดุสำหรับตัววาล์ว บ่าวาล์ว และซีล ยืนยันความเข้ากันได้ทางเคมีของส่วนประกอบแต่ละชิ้นกับสื่อในกระบวนการของคุณ ไม่ใช่แค่วัสดุตัววาล์วเท่านั้น ตัวอย่างเช่น ซีล EPDM เข้ากันไม่ได้กับของเหลวที่มีส่วนประกอบของไฮโดรคาร์บอนหลายชนิด แม้ว่าตัว PPH จะเหมาะสมทางเคมีก็ตาม
ขอรายงานผลการทดสอบจากบุคคลที่สาม ผู้ผลิตที่น่าเชื่อถือในพื้นที่วาล์วพลาสติกได้รับการรับรองจากห้องปฏิบัติการอิสระ ซึ่งครอบคลุมถึงการหมุนเวียนของแรงดัน อัตราการรั่วไหล และอายุของรังสียูวี รายงานเหล่านี้แยกแยะวาล์วที่สร้างขึ้นตามมาตรฐานอุตสาหกรรมจากผลิตภัณฑ์สินค้าโภคภัณฑ์เกรดต่ำกว่าที่ขายในราคาเพียงอย่างเดียว
ยืนยันสิทธิบัตรและสถานะการออกแบบของส่วนประกอบสำคัญ ผู้ผลิตที่ถือสิทธิบัตรการประดิษฐ์เกี่ยวกับโครงสร้างการปิดผนึก แทนที่จะประกอบชิ้นส่วนที่นำเข้าเพียงอย่างเดียว มอบความแตกต่างด้านประสิทธิภาพที่มีความหมาย จำนวนสิทธิบัตร (เช่น สิทธิบัตรการประดิษฐ์ 36 ฉบับ ควบคู่ไปกับสิทธิบัตรรุ่นอรรถประโยชน์ 36 ฉบับ) เป็นตัวแทนสำหรับความลึกทางวิศวกรรม
การทดสอบนำร่องก่อนการใช้งานแบบเต็มสาย สำหรับตัวกลางที่มีฤทธิ์รุนแรงหรือสภาวะกระบวนการใหม่ การใช้วาล์วตัวเดียวในการให้บริการเป็นเวลา 90 วันก่อนดำเนินการตามข้อกำหนดเฉพาะของระบบจะช่วยลดความเสี่ยงที่ข้อมูลประสิทธิภาพของแค็ตตาล็อกและสภาวะจริงในสภาพแวดล้อมท่อพลาสติกเฉพาะของคุณจะไม่ตรงกัน