Erfalfiau plastigweithiau'n cael eu hystyried yn gynnyrch arbennig - y dewis cyntaf i bobl sy'n cynhyrchu neu'n dylunio cynhyrchion pibellau plastig ar gyfer systemau diwydiannol neu sydd angen offer hynod lân - mae'n fyr tybio nad oes gan y falfiau hyn lawer o ddefnyddiau cyffredinol - gweledigaeth. Mewn gwirionedd, mae gan falfiau plastig heddiw ystod eang o ddefnyddiau, oherwydd bod y mathau o ddeunyddiau'n parhau i ehangu, ac mae dylunwyr da sydd angen y deunyddiau hyn yn golygu bod mwy a mwy o ffyrdd i ddefnyddio'r offer amlswyddogaethol hyn.

PRIFEDDAU PLASTIG

Mae manteision falfiau thermoplastig yn eang—ymwrthedd i gyrydiad, cemegol a chrafiad; waliau mewnol llyfn; pwysau ysgafn; rhwyddineb gosod; disgwyliad oes hir; a chost cylch bywyd is. Mae'r manteision hyn wedi arwain at dderbyniad eang o falfiau plastig mewn cymwysiadau masnachol a diwydiannol megis dosbarthu dŵr, trin dŵr gwastraff, prosesu metel a chemegol, bwyd a fferyllol, gorsafoedd pŵer, purfeydd olew a gellir cynhyrchu falfiau moplastig o nifer o wahanol ddefnyddiau a ddefnyddir mewn nifer o gyfluniadau. Mae'r falfiau thermoplastig mwyaf cyffredin wedi'u gwneud o bolyfinyl clorid (PVC), polyfinyl clorid clorinedig (CPVC), polypropylen (PP), a polyfinylidene fflworid (PVDF). Mae falfiau PVC a CPVC yn cael eu cysylltu'n gyffredin â systemau pibellau gan bennau soced smentio toddyddion, neu bennau edau a fflans; tra bod PP a PVDF yn gofyn am ymuno cydrannau system bibellau, naill ai trwy dechnolegau gwres-, pen-asio- neu electro-asio.

Mae falfiau thermoplastig yn rhagori mewn amgylcheddau cyrydol, ond maent yr un mor ddefnyddiol mewn gwasanaeth dŵr cyffredinol oherwydd eu bod yn rhydd o blwm1, yn gwrthsefyll dad-sinceiddio ac ni fyddant yn rhydu. Dylid profi a hardystio systemau pibellau a falfiau PVC a CPVC i safon 61 NSF [Sefydliad Glanweithdra Cenedlaethol] ar gyfer effeithiau iechyd, gan gynnwys y gofyniad plwm isel ar gyfer Atodiad G. Gellir dewis y deunydd cywir ar gyfer hylifau cyrydol trwy ymgynghori â chanllaw ymwrthedd cemegol y gwneuthurwr a deall yr effaith y bydd tymheredd yn ei chael ar gryfder deunyddiau plastig.

Er bod gan polypropylen hanner cryfder PVC a CPVC, mae ganddo'r ymwrthedd cemegol mwyaf amlbwrpas oherwydd nad oes unrhyw doddyddion hysbys. Mae PP yn perfformio'n dda mewn asidau asetig crynodedig a hydrocsidau, ac mae hefyd yn addas ar gyfer toddiannau ysgafnach o'r rhan fwyaf o asidau, alcalïau, halwynau a llawer o gemegau organig.

Mae PP ar gael fel deunydd pigmentog neu heb pigment (naturiol). Mae PP naturiol yn cael ei ddiraddio'n ddifrifol gan ymbelydredd uwchfioled (UV), ond mae cyfansoddion sy'n cynnwys mwy na 2.5% o bigmentiad carbon du wedi'u sefydlogi'n ddigonol o ran UV.

Defnyddir systemau pibellau PVDF mewn amrywiaeth o gymwysiadau diwydiannol o fferyllol i fwyngloddio oherwydd cryfder PVDF, ei dymheredd gweithio a'i wrthwynebiad cemegol i halwynau, asidau cryf, basau gwanedig a llawer o doddyddion organig. Yn wahanol i PP, nid yw PVDF yn cael ei ddiraddio gan olau'r haul; fodd bynnag, mae'r plastig yn dryloyw i olau'r haul a gall amlygu'r hylif i ymbelydredd UV. Er bod fformiwleiddiad naturiol, heb bigment o PVDF yn ardderchog ar gyfer cymwysiadau dan do purdeb uchel, byddai ychwanegu pigment fel coch gradd bwyd yn caniatáu dod i gysylltiad â golau'r haul heb unrhyw effaith andwyol ar y cyfrwng hylif.

Mae gan systemau plastig heriau dylunio, fel sensitifrwydd i dymheredd ac ehangu a chrebachu thermol, ond gall peirianwyr ddylunio systemau pibellau hirhoedlog a chost-effeithiol ar gyfer amgylcheddau cyffredinol a chyrydol, ac maent wedi gwneud hynny. Y prif ystyriaeth ddylunio yw bod cyfernod ehangu thermol plastigau yn fwy na metel—mae thermoplastig bum i chwe gwaith yn fwy na dur, er enghraifft.

Wrth ddylunio systemau pibellau ac ystyried yr effaith ar leoliad falfiau a chefnogaeth falfiau, ystyriaeth bwysig mewn thermoplastigion yw ymestyn thermol. Gellir lleihau neu ddileu straen a grymoedd sy'n deillio o ehangu a chrebachu thermol trwy ddarparu hyblygrwydd yn y systemau pibellau trwy newidiadau mynych mewn cyfeiriad neu gyflwyno dolenni ehangu. Trwy ddarparu'r hyblygrwydd hwn ar hyd y system bibellau, ni fydd angen i'r falf blastig amsugno cymaint o'r straen (Ffigur 1).

Gan fod thermoplastigion yn sensitif i dymheredd, mae sgôr pwysau falf yn lleihau wrth i'r tymheredd godi. Mae gan wahanol ddeunyddiau plastig ddirywiad cyfatebol wrth i'r tymheredd gynyddu. Efallai nad tymheredd hylif yw'r unig ffynhonnell wres a all effeithio ar sgôr pwysau falf plastig—mae angen i'r tymheredd allanol uchaf fod yn rhan o'r ystyriaeth ddylunio. Mewn rhai achosion, gall peidio â dylunio ar gyfer tymheredd allanol y pibellau achosi sagio gormodol oherwydd diffyg cefnogaeth pibellau. Mae gan PVC dymheredd gwasanaeth uchaf o 140°F; mae gan CPVC uchafswm o 220°F; mae gan PP uchafswm o 180°F; a gall falfiau PVDF gynnal pwysau hyd at 280°F (Ffigur 2).

Ar ben arall y raddfa dymheredd, mae'r rhan fwyaf o systemau pibellau plastig yn gweithio'n eithaf da mewn tymereddau islaw rhewbwynt. Mewn gwirionedd, mae cryfder tynnol yn cynyddu mewn pibellau thermoplastig wrth i'r tymheredd ostwng. Fodd bynnag, mae ymwrthedd effaith y rhan fwyaf o blastigion yn lleihau wrth i'r tymheredd ostwng, ac mae breuder yn ymddangos mewn deunyddiau pibellau yr effeithir arnynt. Cyn belled â bod y falfiau a'r system bibellau gyfagos yn llonydd, heb eu peryglu gan ergydion na bwmpio gwrthrychau, ac nad yw'r pibellau'n cael eu gollwng wrth eu trin, mae effeithiau andwyol ar y pibellau plastig yn cael eu lleihau i'r lleiafswm.

MATHAU O FALFAU THERMOPLASTIG

Falfiau pêl,falfiau gwirio,falfiau glöyn bywac mae falfiau diaffram ar gael ym mhob un o'r gwahanol ddeunyddiau thermoplastig ar gyfer systemau pibellau pwysau atodlen 80 sydd hefyd â llu o opsiynau trim ac ategolion. Y falf bêl safonol yw'r dyluniad undeb gwirioneddol amlaf i hwyluso tynnu corff falf ar gyfer cynnal a chadw heb unrhyw amharu ar bibellau cysylltu. Mae falfiau gwirio thermoplastig ar gael fel gwiriadau pêl, gwiriadau siglo, gwiriadau-y a gwiriadau côn. Mae falfiau glöyn byw yn paru'n hawdd â fflansau metel oherwydd eu bod yn cydymffurfio â thyllau bollt, cylchoedd bollt a dimensiynau cyffredinol Dosbarth ANSI 150. Mae diamedr mewnol llyfn rhannau thermoplastig yn ychwanegu at reolaeth fanwl gywir falfiau diaffram.

Mae falfiau pêl mewn PVC a CPVC yn cael eu cynhyrchu gan nifer o gwmnïau yn yr Unol Daleithiau a thramor mewn meintiau 1/2 modfedd i 6 modfedd gyda chysylltiadau soced, edau neu fflans. Mae dyluniad undeb gwirioneddol falfiau pêl cyfoes yn cynnwys dau gnau sy'n sgriwio ar y corff, gan gywasgu morloi elastomerig rhwng y corff a'r cysylltwyr pen. Mae rhai gweithgynhyrchwyr wedi cynnal yr un hyd gosod falf pêl ac edafedd cnau ers degawdau i ganiatáu amnewid hen falfiau yn hawdd heb addasu'r pibellau cyfagos.

Dylai falfiau pêl gyda morloi elastomerig monomer ethylen propylen diene (EPDM) fod wedi'u hardystio i NSF-61G i'w defnyddio mewn dŵr yfed. Gellir defnyddio morloi elastomerig fflworocarbon (FKM) fel dewis arall ar gyfer systemau lle mae cydnawsedd cemegol yn bryder. Gellir defnyddio FKM hefyd yn y rhan fwyaf o gymwysiadau sy'n cynnwys asidau mwynol, ac eithrio hydrogen clorid, toddiannau halen, hydrocarbonau clorinedig ac olewau petrolewm.

Ffigur 3. Falf bêl fflans wedi'i gosod i dancFfigur 4. Falf gwirio pêl wedi'i gosod yn fertigolMae falfiau pêl PVC a CPVC, 1/2 modfedd i 2 fodfedd, yn opsiwn hyfyw ar gyfer cymwysiadau dŵr poeth ac oer lle gall y gwasanaeth dŵr di-sioc mwyaf fod mor fawr â 250 psi ar 73°F. Bydd gan falfiau pêl mwy, 2-1/2 modfedd i 6 modfedd, sgôr pwysau is o 150 psi ar 73°F. Yn gyffredin mewn cludo cemegol, mae falfiau pêl PP a PVDF (Ffigurau 3 a 4), sydd ar gael mewn meintiau 1/2 modfedd i 4 modfedd gyda chysylltiadau soced, edau neu fflans, fel arfer yn cael eu graddio i wasanaeth dŵr di-sioc mwyaf o 150 psi ar dymheredd amgylchynol.

Mae falfiau gwirio pêl thermoplastig yn dibynnu ar bêl â disgyrchiant penodol sy'n llai na disgyrchiant dŵr, fel os bydd pwysau'n cael ei golli ar yr ochr i fyny'r afon, bydd y bêl yn suddo'n ôl yn erbyn yr wyneb selio. Gellir defnyddio'r falfiau hyn yn yr un gwasanaeth â falfiau pêl plastig tebyg oherwydd nad ydynt yn cyflwyno deunyddiau newydd i'r system. Gall mathau eraill o falfiau gwirio gynnwys sbringiau metel a allai beidio â pharhau mewn amgylcheddau cyrydol.

Ffigur 5. Falf glöyn byw gyda leinin elastomerigMae'r falf glöyn byw plastig mewn meintiau 2 fodfedd i 24 modfedd yn boblogaidd ar gyfer systemau pibellau diamedr mwy. Mae gweithgynhyrchwyr falfiau glöyn byw plastig yn cymryd gwahanol ddulliau o ran yr arwynebau adeiladu a selio. Mae rhai yn defnyddio leinin elastomerig (Ffigur 5) neu O-ring, tra bod eraill yn defnyddio disg wedi'i gorchuddio ag elastomerig. Mae rhai yn gwneud y corff allan o un deunydd, ond mae'r cydrannau mewnol, gwlyb yn gwasanaethu fel deunyddiau'r system, sy'n golygu y gall corff falf glöyn byw polypropylen gynnwys leinin EPDM a disg PVC neu sawl cyfluniad arall gyda thermoplastigion a morloi elastomerig a geir yn gyffredin.

Mae gosod falf glöyn byw plastig yn syml oherwydd bod y falfiau hyn wedi'u cynhyrchu i fod ar ffurf wafer gyda morloi elastomerig wedi'u cynllunio i mewn i'r corff. Nid oes angen ychwanegu gasged atynt. Wedi'i gosod rhwng dau fflans paru, rhaid trin bolltiau falf glöyn byw plastig yn ofalus trwy gynyddu i'r trorym bollt a argymhellir mewn tair cam. Gwneir hyn i sicrhau sêl gyfartal ar draws yr wyneb ac nad oes unrhyw straen mecanyddol anwastad yn cael ei roi ar y falf.

Ffigur 6. Falf diafframBydd gweithwyr proffesiynol falf metel yn canfod bod gwaith gorau falfiau diaffram plastig gyda'r olwyn a'r dangosyddion safle yn gyfarwydd (Ffigur 6); fodd bynnag, gall y falf diaffram plastig gynnwys rhai manteision penodol gan gynnwys waliau mewnol llyfn y corff thermoplastig. Yn debyg i'r falf bêl blastig, mae gan ddefnyddwyr y falfiau hyn yr opsiwn o osod y dyluniad undeb gwirioneddol, a all fod yn arbennig o ddefnyddiol ar gyfer gwaith cynnal a chadw ar y falf. Neu, gall defnyddiwr ddewis cysylltiadau fflans. Oherwydd yr holl opsiynau o ddeunyddiau corff a diaffram, gellir defnyddio'r falf hon mewn amrywiaeth o gymwysiadau cemegol.

Fel gydag unrhyw falf, yr allwedd i weithredu falfiau plastig yw pennu'r gofynion gweithredu fel niwmatig yn erbyn trydan a phŵer DC yn erbyn AC. Ond gyda phlastig, mae'n rhaid i'r dylunydd a'r defnyddiwr hefyd ddeall pa fath o amgylchedd fydd yn amgylchynu'r gweithredydd. Fel y soniwyd yn flaenorol, mae falfiau plastig yn opsiwn gwych ar gyfer sefyllfaoedd cyrydol, sy'n cynnwys amgylcheddau cyrydol yn allanol. Oherwydd hyn, mae deunydd tai gweithredyddion ar gyfer falfiau plastig yn ystyriaeth bwysig. Mae gan weithgynhyrchwyr falfiau plastig opsiynau i ddiwallu anghenion yr amgylcheddau cyrydol hyn ar ffurf gweithredyddion wedi'u gorchuddio â phlastig neu gasys metel wedi'u gorchuddio ag epocsi.

Fel y mae'r erthygl hon yn ei ddangos, mae falfiau plastig heddiw yn cynnig pob math o opsiynau ar gyfer cymwysiadau a sefyllfaoedd newydd.