化学プラスチックバルブガイド: ポリマーの選択、規格、および耐用年数

化学プラスチックバルブの選択: ポリマー、規格、耐用年数

メンテナンスを毎月のルーチンにせずに、酸、腐食剤、メッキ浴に耐える耐食性バルブを指定する方法。

塩酸投与ラインのステンレス製ボールバルブは、ポンプが故障する前に故障することがよくあります。シートに孔食が始まり、ステムが固着し始め、メンテナンスログに記録されるずっと前に床に水滴が現れます。答えがより優れた金属であることはめったにありません。

化学プラスチックバルブの寿命が数年か数ヶ月かは、媒体に接触するポリマー、バルブが構築される標準システム、および用途に適合するバルブの種類という 3 つの決定によって決まります。ブランドと価格はその3つが決着して初めて重要になります。同じ DN50 ボールバルブを成形することもできます。 PVC-U、PVC-C、PPH、または PVDF であり、これらのバージョンは 1 行で置き換えることはできません。

媒体が化学物質の場合、実際に何が変わるのか

化学的攻撃がきれいな穴として現れることはほとんどありません。この症状は、膨張、変色、シートの軟化、または衝撃強度のゆっくりとした低下として始まり、フランジボルトを締めすぎた場合にのみ現れます。損傷のほとんどは 4 つのメカニズムによって引き起こされます。酸化、有機媒体による溶媒和、薄い部分からの浸透、応力がかかった部分が濡れたままになる環境応力亀裂です。

接液部はすべてプラスチックではありません。ボディ、ボール、ダイヤフラムはポリマー製の場合がありますが、ステムのハードウェア、ボルト、アクチュエータのコンポーネントは通常金属であり、乾燥した状態を保つ必要があります。こぼれや洗い流しがそれらに到達すると、アセンブリ全体の化学的性質が変化し、プラスチック本体が回避するために選択された腐食が元に戻ります。

危険。 芳香族溶剤や塩素系溶剤は PVC-U を攻撃し、時間の経過とともに PVDF さえも劣化させる可能性があります。金曜日に水質検査に合格したバルブは、数週間以内に溶剤ラインのステムで水漏れする可能性があります。

バルブの耐薬品性は、接液部の最も弱い部分に応じて決まります。通常、本体とシールは指定されます。ステム、ボルト、ダイヤフラムバッキングプレートはそうでないことがよくあります。

プラスチックが金属に勝る場所

プラスチック製バルブはプロセスに金属イオンを導入しません。これは、めっきや高純度試薬の取り扱いにおいて重要です。これらは、ステンレス鋼に穴を開ける多くの酸や腐食剤に耐性があり、同じ穴の金属バルブに比べて重量がわずかであり、熱間加工や溶接許可なしで交換できます。

ポリマーを媒体、温度、濃度に適合させる

ポリマーの選択は 3 つの変数の問題であり、3 番目の変数は最も頻繁にスキップされる変数です。周囲温度で希酸に対して完全に安全な材料でも、60 °C での同じ化学物質の濃縮グレードには不適切な場合があります。

示唆的なガイダンスのみ。実際の濃度、温度、圧力での耐薬品性チャートと照らし合わせてすべての選択を確認してください。
ポリマー	典型的な化学サービス	温度ガイダンス	主な制限事項
PVC-U (UPVC)	鉱酸、苛性剤、めっき液、塩水	低から中程度。グループの中で最も温度に敏感な	溶剤や芳香族には使用できません。最低の衝撃強度
PVC-C (CPVC)	高温での酸および苛性物質。塩素化水システム	PVC-U よりも高いが、温度が上昇すると定格が低下します	コストが高くなります。依然として多くの有機溶剤に対して弱い
PPH	幅広い酸およびアルカリの適用範囲、めっきライン、スクラバー回路	ディレーティング曲線内のホットアグレッシブなサービスに適しています	剛性が低い。より近いパイプサポートが必要です
FRPP	PPH と同じ化学的性質で、より大きなバルブとより高い剛性に使用されます。	PPH に似ていますが、寸法安定性が優れています	ガラス強化材は加工中に注意が必要です
PVDF	強酸、酸化剤、高純度用途	このグループの中で最高であり、最も幅広い互換性エンベロープを備えています	最高コスト。義務が正当化される場合のみ特定する

集中力は境界線も移動させます。 10 年間希薄苛性アルカリを扱うポリマーは、濃縮バージョンでは 1 シーズン以内に亀裂が生じる可能性があり、バルブに記載されている圧力定格は使用温度が上昇するにつれて低下します。 20 °C での公称圧力を定格とするバルブは、60 °C ではその数値を維持できません。

警告。 冷水圧力定格に基づいて化学ラインを設計しないでください。最高動作温度での軽減曲線を確認し、洗浄、フラッシング、または放電の遮断に対するマージンを考慮してください。

バルブタイプはカタログではなく義務に従う

まずバルブが果たすべき役割から始めて、次にタイプを選択します。隔離、絞り、逆流防止、排水という 4 つの役割があり、1 つのバルブ本体ですべての役割を担うことはほとんどありません。

ボールバルブ 厳密なシャットオフときれいなメディアでの 4 分の 1 回転動作を実現します。
バタフライバルブ 気泡の侵入を防ぐ絶縁よりも圧力降下とコストが重要となる大口径ライン向け。
ダイヤフラムバルブ スラリー、結晶化媒体、およびステムシールの漏れが許容できないラインに適しています。
逆止弁 ポンプの吐出保護用に、利用可能なスペースに応じて垂直またはスイングパターンで使用できます。
グローブバルブ 本格的なスロットルと流量調整が必要な場合。
フートバルブ ポンプ吸引時に、停止後にラインのプライミングを維持します。
サイトグラスとレベルゲージ 試運転中に実際に何が動いているかを確認します。
作動バルブ バルブが制御ループまたはインターロックに属しており、オペレーターがそこまで歩く必要がない場合。

固体を運ぶ媒体、冷却すると結晶化する媒体、またはキャビティ内に蓄積する媒体の場合、通常はダイヤフラムバルブがより安全なデフォルトであり、ボールバルブがより一般的な間違いです。

規格と面間寸法: 不一致による静かなコスト

ケミカルバルブの製品群は異なる標準システムに基づいて構築されており、同じ公称サイズであっても同じ形状を保証するものではありません。 GB、ANSI/ASTM、および JIS の設計では、穴と材質が同じであっても、フランジの穴あけ、面間長さ、および圧力クラスが異なる場合があります。

ラインと一致しないバルブにはアダプターが必要で、各アダプターにより 2 つの潜在的な漏れ経路に加えて、パイプラックが吸収するように設計されていない長さが追加されます。バルブの費用を節約することは、シャットダウンウィンドウに費やす高価な方法です。

サイズ対応範囲も早めに確認してください。一般的な化学薬品バルブの範囲は DN15 から DN600 まであり、大型バタフライバルブのシリーズによっては DN1000 に達し、パイプと継手の範囲は DN800 まで拡張されます。アイソメ図が固定される前に上端を確認してください。

ほとんどの返品を防ぐ仕様チェックリスト

お問い合わせは、部品番号ではなく、プロセスに沿って書いてください。以下のすべての行は、ある時点でバルブが到着時に拒否される原因となっています。

濃縮物および酸化剤や溶媒などの微量成分を含む媒体。
動作温度、洗浄温度、ラインの最大変位。
設計圧力と認証が必要な圧力クラス。
ラインのサイズ、流量、およびスロットルが必要かどうか。
標準システムと面間寸法、既存の配管と照らし合わせてチェック。
エンド接続: フランジ、ソケット、ネジ、またはフュージョン、フランジ穴あけパターン付き。
手動、電気、または空気圧による操作、および作動した場合の故障位置。
サイクル頻度。年に 2 回動作するバルブと 1 時間ごとに動作するバルブでは摩耗の仕方が異なるためです。
屋内または屋外の設置、UV 暴露、および洗浄の練習。
必要な文書: 材料証明書、試験報告書、規格適合性。

成功。 ポリマー、標準、デューティを一緒に指定すると、バルブは最初の予定外の漏れではなく、最初の予定されたメンテナンスに達します。

耐用年数を決定する設置の詳細

初期のプラスチックバルブの故障のほとんどは、化学的ではなく機械的です。バルブをてことして使用してパイプを引っ張って整列させ、フランジボルトを最大トルクで円を描くように締め、セメントが硬化する前に溶剤セメント接合部に圧力を加えます。これらの方法では、圧力がかかると良好に機能するが、曲げがかかると機能が低下する材料に負荷がかかります。

バルブの両側でパイプを支え、フランジボルトを 2 段階または 3 段階に分けて斜めに締め、ラインに圧力がかかる前に完全な硬化時間を確保します。パイプを切らずにダイヤフラムやボールを取り外せるスペースを確保し、アクチュエータを空気乾燥して濾過した状態に保ち、屋外設置物を直射日光から守ります。

ご注文前にご確認いただきたいこと

材料ファミリーだけでなく、ポリマーグレードと標準規格を書面で問い合わせてください。 2 つのサプライヤーはどちらも「PPH」を見積もって、異なる肉厚と異なるシート化合物を備えたバルブを提供できます。ラインが通常の範囲外のサイズ、規格、または末端接続を必要とする場合、この業界ではカスタム製造が日常的ですが、納期が遅れるため、プロジェクトのスケジュールが確定する前に合意する必要があります。

情報。 シート、ダイヤフラム、ガスケットは摩耗部品です。代替シールが別のアイテムとして入手可能であること、および交換用コンパウンドが元のものと一致していることを確認してください。代替シールを使用すると、正しい材料選択が元に戻される可能性があるためです。

最も安価な化学プラスチック製のバルブは、次の計画停止が到来してもまだ使用されているバルブです。その結果は、注文書の価格からではなく、問い合わせの段階で行われた 3 つの決定から得られます。

媒体とその温度から逆算し、規格と面間寸法を既存ラインと照らし合わせて確認し、バルブタイプを選定します。メンテナンスログには、そのシーケンスが実行されたかどうかが示されます。