პლასტმასის სარქველების ფართო გავრცელება

მიუხედავად იმისა, რომ პლასტმასის სარქველები ზოგჯერ სპეციალიზებულ პროდუქტად აღიქმება — ეს არის მთავარი არჩევანი მათთვის, ვინც აწარმოებს ან დიზაინს უწევს პლასტმასის მილსადენებს სამრეწველო სისტემებისთვის ან ვისაც სჭირდება ულტრასუფთა აღჭურვილობა — იმის დაშვება, რომ ამ სარქველებს ბევრი ზოგადი გამოყენება არ აქვთ, მოკლევადიანი აზროვნებაა. სინამდვილეში, დღეს პლასტმასის სარქველებს ფართო გამოყენება აქვთ, რადგან მასალების მზარდი ტიპები და კარგი დიზაინერები, რომლებსაც ეს მასალები სჭირდებათ, გულისხმობენ ამ მრავალმხრივი ხელსაწყოების გამოყენების სულ უფრო მეტ გზას.

პლასტმასის თვისებები

თერმოპლასტიკური სარქველების უპირატესობები ფართოა - კოროზიის, ქიმიური და აბრაზიული ზემოქმედებისადმი მდგრადობა; გლუვი შიდა კედლები; მსუბუქი წონა; მონტაჟის სიმარტივე; ხანგრძლივი მომსახურების ვადა; და დაბალი სასიცოცხლო ციკლის ღირებულება. ამ უპირატესობებმა განაპირობა პლასტმასის სარქველების ფართო გამოყენება კომერციულ და სამრეწველო დანიშნულებაში, როგორიცაა წყალმომარაგება, ჩამდინარე წყლების გაწმენდა, ლითონისა და ქიმიური გადამუშავება, საკვები და ფარმაცევტული წარმოება, ელექტროსადგურები, ნავთობგადამამუშავებელი ქარხნები და სხვა.

პლასტმასის სარქველების დამზადება შესაძლებელია სხვადასხვა მასალისგან, რომლებიც გამოიყენება სხვადასხვა კონფიგურაციაში. ყველაზე გავრცელებული თერმოპლასტიკური სარქველები დამზადებულია პოლივინილქლორიდისგან (PVC), ქლორირებული პოლივინილქლორიდისგან (CPVC), პოლიპროპილენისგან (PP) და პოლივინილიდენ ფტორიდისგან (PVDF). PVC და CPVC სარქველები ჩვეულებრივ მილსადენების სისტემებს უერთდება გამხსნელით ცემენტირებული ბუდის ბოლოებით ან ხრახნიანი და ფლანგური ბოლოებით; მაშინ როდესაც PP და PVDF მოითხოვს მილსადენების სისტემის კომპონენტების შეერთებას, თერმული, კონდახის ან ელექტრო შედუღების ტექნოლოგიებით.

თერმოპლასტიკური სარქველები კოროზიულ გარემოში შესანიშნავად უძლებენ, თუმცა ისინი ისეთივე სასარგებლოა წყალმომარაგების ზოგად სფეროში, რადგან ისინი არ შეიცავს ტყვიას1, მდგრადია დეზინფიკაციის მიმართ და არ იჟანგება. PVC და CPVC მილსადენების სისტემები და სარქველები უნდა იყოს გამოცდილი და სერტიფიცირებული NSF [ეროვნული სანიტარული ფონდი] სტანდარტის 61-ის შესაბამისად ჯანმრთელობაზე ზემოქმედების თვალსაზრისით, მათ შორის დანართ G-ში მითითებული ტყვიის დაბალი შემცველობის მოთხოვნის შესაბამისად. კოროზიული სითხეებისთვის შესაფერისი მასალის შერჩევა შესაძლებელია მწარმოებლის ქიმიური წინააღმდეგობის სახელმძღვანელოს გაცნობით და ტემპერატურის პლასტმასის მასალების სიმტკიცეზე ზემოქმედების გაგებით.

მიუხედავად იმისა, რომ პოლიპროპილენს PVC-სა და CPVC-სთან შედარებით ორჯერ ნაკლები სიმტკიცე აქვს, მას ქიმიური მდგრადობა ყველაზე მრავალმხრივი აქვს, რადგან ცნობილი გამხსნელები არ არსებობს. პოლიპროპილენი კარგად უმკლავდება კონცენტრირებულ ძმარმჟავებსა და ჰიდროქსიდებს და ასევე შესაფერისია მჟავების, ტუტეების, მარილებისა და მრავალი ორგანული ქიმიკატის უფრო რბილი ხსნარებისთვის.

პოლიპროპილენი ხელმისაწვდომია პიგმენტირებული ან არაპიგმენტირებული (ბუნებრივი) მასალის სახით. ბუნებრივი პოლიპროპილენი ძლიერ იშლება ულტრაიისფერი (UV) გამოსხივების ზემოქმედებით, მაგრამ ნაერთები, რომლებიც შეიცავს 2.5%-ზე მეტ ნახშირბადის შავ პიგმენტაციას, სათანადოდ სტაბილიზირებულია ულტრაიისფერი გამოსხივების მიმართ.

PVDF მილსადენების სისტემები გამოიყენება სხვადასხვა სამრეწველო დანიშნულებით, ფარმაცევტული და სამთო მრეწველობიდან დაწყებული, PVDF-ის სიმტკიცის, სამუშაო ტემპერატურისა და მარილების, ძლიერი მჟავების, განზავებული ფუძეებისა და მრავალი ორგანული გამხსნელის მიმართ ქიმიური მდგრადობის გამო. PP-სგან განსხვავებით, PVDF არ იშლება მზის სხივების ზემოქმედებით; თუმცა, პლასტმასი გამჭვირვალეა მზის სხივების მიმართ და შეუძლია სითხის ულტრაიისფერი გამოსხივების ზემოქმედება. მიუხედავად იმისა, რომ PVDF-ის ბუნებრივი, უპიგმენტო ფორმულა შესანიშნავია მაღალი სისუფთავის, შიდა გამოყენებისთვის, პიგმენტის, მაგალითად, საკვები ხარისხის წითელი ფერის დამატება საშუალებას მოგცემთ, ის მზის სხივების ზემოქმედებით იყოს დაფარული სითხის გარემოზე უარყოფითი ზემოქმედების გარეშე.

პლასტმასის სისტემებს დიზაინში სირთულეები აქვთ, როგორიცაა ტემპერატურის მიმართ მგრძნობელობა და თერმული გაფართოება-შეკუმშვა, თუმცა ინჟინრებს შეუძლიათ და უკვე შექმნეს გრძელვადიანი, ეკონომიური მილსადენების სისტემები ზოგადი და კოროზიული გარემოსთვის. დიზაინში მთავარი გასათვალისწინებელი ფაქტორი ის არის, რომ პლასტმასის თერმული გაფართოების კოეფიციენტი ლითონის თერმული გაფართოების კოეფიციენტის ტოლია - მაგალითად, თერმოპლასტიკური ფოლადთან შედარებით ხუთ-ექვსჯერ მეტია.

მილსადენების სისტემების დიზაინის შექმნისას და სარქველების განლაგებასა და სარქველების საყრდენებზე ზემოქმედების გათვალისწინებით, თერმოპლასტიკებში მნიშვნელოვანი გასათვალისწინებელი ფაქტორია თერმული წაგრძელება. თერმული გაფართოებისა და შეკუმშვის შედეგად წარმოქმნილი დაძაბულობები და ძალები შეიძლება შემცირდეს ან აღმოიფხვრას მილსადენების სისტემებში მოქნილობის უზრუნველყოფით მიმართულების ხშირი ცვლილებებით ან გაფართოების მარყუჟების შემოღებით. მილსადენების სისტემის გასწვრივ ამ მოქნილობის უზრუნველყოფით, პლასტმასის სარქველს არ დასჭირდება დაძაბულობის ამდენი შთანთქმა.

რადგან თერმოპლასტიკები ტემპერატურის მიმართ მგრძნობიარეა, სარქვლის წნევის ნომინალური მაჩვენებელი მცირდება ტემპერატურის მატებასთან ერთად. სხვადასხვა პლასტმასის მასალას ტემპერატურის მატებასთან ერთად შესაბამისი დეგრადაცია აქვს. სითხის ტემპერატურა შეიძლება არ იყოს ერთადერთი სითბოს წყარო, რომელსაც შეუძლია გავლენა მოახდინოს პლასტმასის სარქველების წნევის ნომინალურ მაჩვენებელზე - მაქსიმალური გარე ტემპერატურა უნდა იყოს დიზაინის განხილვის ნაწილი. ზოგიერთ შემთხვევაში, მილსადენის გარე ტემპერატურისთვის შეუფერებელმა დაპროექტებამ შეიძლება გამოიწვიოს ზედმეტი ჩამოწევა მილების საყრდენების არარსებობის გამო. PVC-ის მაქსიმალური სამუშაო ტემპერატურაა 140°F; CPVC-ის მაქსიმალური ტემპერატურაა 220°F; PP-ის მაქსიმალური ტემპერატურაა 180°F; ხოლო PVDF სარქველებს შეუძლიათ წნევის შენარჩუნება 280°F-მდე.

ტემპერატურის შკალის მეორე ბოლოში, პლასტმასის მილსადენების უმეტესობა საკმაოდ კარგად მუშაობს ნულ გრადუსზე დაბალ ტემპერატურაზე. სინამდვილეში, თერმოპლასტიკური მილსადენების დაჭიმვის სიმტკიცე იზრდება ტემპერატურის კლებასთან ერთად. თუმცა, პლასტმასის უმეტესობის დარტყმისადმი მდგრადობა მცირდება ტემპერატურის კლებასთან ერთად და დაზიანებული მილსადენების მასალებში ჩნდება მსხვრევადობა. სანამ სარქველები და მიმდებარე მილსადენების სისტემა ხელუხლებელია, არ ემუქრება დარტყმები ან საგნების დარტყმები და მილსადენი არ ვარდება დამუშავების დროს, პლასტმასის მილებზე უარყოფითი ზემოქმედება მინიმუმამდეა დაყვანილი.

თერმოპლასტიკური სარქველების ტიპები

სფერული სარქველები, საკონტროლო სარქველები, პეპლისებრი სარქველები და დიაფრაგმის სარქველები ხელმისაწვდომია სხვადასხვა თერმოპლასტიკური მასალისგან 80-ე გრაფიკის წნევის მილსადენების სისტემებისთვის, რომლებსაც ასევე აქვთ მრავალი მორთვის ვარიანტი და აქსესუარი. სტანდარტული ბურთულიანი სარქველი ყველაზე ხშირად ნამდვილი შეერთების დიზაინად ითვლება, რათა ხელი შეუწყოს სარქვლის კორპუსის მოხსნას ტექნიკური მომსახურებისთვის, შემაერთებელი მილსადენების შეფერხების გარეშე. თერმოპლასტიკური საკონტროლო სარქველები ხელმისაწვდომია როგორც ბურთულიანი საკონტროლო, მოძრავი საკონტროლო, Y-სექციიანი და კონუსური საკონტროლო. პეპლისებრი სარქველები ადვილად ერწყმის ლითონის ფლანგებს, რადგან ისინი შეესაბამება ANSI 150 კლასის ჭანჭიკების ხვრელებს, ჭანჭიკების წრეებს და საერთო ზომებს. თერმოპლასტიკური ნაწილების გლუვი შიდა დიამეტრი მხოლოდ ზრდის დიაფრაგმის სარქველების ზუსტ კონტროლს.

PVC და CPVC ბურთულიან სარქველებს რამდენიმე აშშ-სა და უცხოური კომპანია აწარმოებს 1/2 ინჩიდან 6 ინჩამდე ზომებში, ბუდისებრი, ხრახნიანი ან ფლანგური შეერთებებით. თანამედროვე ბურთულიანი სარქველების ნამდვილი შეერთების დიზაინი მოიცავს ორ თხილს, რომლებიც ხრახნით მაგრდება კორპუსზე და აწვება ელასტომერულ დალუქვებს კორპუსსა და ბოლო კონექტორებს შორის. ზოგიერთი მწარმოებელი ათწლეულების განმავლობაში ინარჩუნებს იგივე ბურთულიანი სარქვლის განლაგების სიგრძეს და თხილის ხრახნებს, რათა ძველი სარქველების მარტივად შეცვლა შესაძლებელი იყოს მიმდებარე მილსადენების მოდიფიკაციის გარეშე.

ეთილენ-პროპილენ-დიენის მონომერული (EPDM) ელასტომერული დალუქვის მქონე ბურთულიანი სარქველები სასმელ წყალში გამოსაყენებლად უნდა იყოს სერტიფიცირებული NSF-61G სტანდარტით. ფტორნახშირბადის (FKM) ელასტომერული დალუქვის გამოყენება შესაძლებელია ალტერნატივად იმ სისტემებისთვის, სადაც ქიმიური თავსებადობა სადავოა. FKM ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას მინერალური მჟავების უმეტესობაში, გარდა წყალბადის ქლორიდის, მარილის ხსნარების, ქლორირებული ნახშირწყალბადების და ნავთობზეთებისა.

PVC და CPVC ბურთულიანი სარქველები, 1/2-დან 2 ინჩამდე დიამეტრით, წარმოადგენს შესაფერის ვარიანტს ცხელი და ცივი წყლის გამოყენებისთვის, სადაც მაქსიმალური არადარტყმითი წყლის მიწოდება შეიძლება იყოს 250 psi 73°F ტემპერატურაზე. უფრო დიდი ზომის ბურთულიან სარქველებს, 2-1/2-დან 6 ინჩამდე დიამეტრის, ექნებათ უფრო დაბალი წნევის ნომინალური მაჩვენებელი - 150 psi 73°F ტემპერატურაზე. ქიმიური გადაზიდვების სფეროში ხშირად გამოყენებული PP და PVDF ბურთულიანი სარქველები (სურათები 3 და 4), ხელმისაწვდომია 1/2-დან 4 ინჩამდე ზომებით, ბუდისებრი, ხრახნიანი ან ფლანგური ბოლოებით შეერთებით, როგორც წესი, გათვლილია მაქსიმალურ არადარტყმით წყლის მიწოდებაზე 150 psi ოთახის ტემპერატურაზე.

თერმოპლასტიკური ბურთულიანი სარქველები ეფუძნება წყლის წონაზე ნაკლები სპეციფიკური წონის მქონე ბურთს, ამიტომ თუ ზემო დინების მხარეს წნევა დაიკარგება, ბურთი უკან ჩაიძირება დალუქვის ზედაპირთან. ამ სარქველების გამოყენება შესაძლებელია იმავე დანიშნულებით, როგორც მსგავსი პლასტმასის ბურთულიანი სარქველები, რადგან ისინი სისტემაში ახალ მასალებს არ შეჰყავთ. სხვა ტიპის სარქველები შეიძლება მოიცავდეს ლითონის ზამბარებს, რომლებიც შეიძლება არ გაძლონ კოროზიულ გარემოში.

პლასტმასის პეპლისებრი სარქველი 2-დან 24 ინჩამდე ზომის პოპულარულია უფრო დიდი დიამეტრის მილსადენების სისტემებისთვის. პლასტმასის პეპლისებრი სარქველების მწარმოებლები განსხვავებულ მიდგომებს იყენებენ კონსტრუქციისა და დალუქვის ზედაპირების მიმართ. ზოგი იყენებს ელასტომერულ ლაინერს (სურათი 5) ან O-რგოლს, ზოგი კი ელასტომერით დაფარულ დისკს. ზოგი კორპუსს ერთი მასალისგან ამზადებს, მაგრამ შიდა, დასველებული კომპონენტები სისტემის მასალებს წარმოადგენს, რაც იმას ნიშნავს, რომ პოლიპროპილენის პეპლისებრი სარქვლის კორპუსი შეიძლება შეიცავდეს EPDM ლაინერს და PVC დისკს ან რამდენიმე სხვა კონფიგურაციას ხშირად გავრცელებული თერმოპლასტიკებით და ელასტომერული დალუქვით.

პლასტმასის პეპლისებრი სარქვლის მონტაჟი მარტივია, რადგან ეს სარქველები დამზადებულია ვაფლის ტიპის, კორპუსში ჩამონტაჟებული ელასტომერული დალუქვით. ისინი არ საჭიროებენ შუასადების დამატებას. ორ შეერთებულ ფლანგს შორის დამონტაჟებისას, პლასტმასის პეპლისებრი სარქვლის ჭანჭიკებით დამაგრება სიფრთხილით უნდა მოხდეს, რეკომენდებული ჭანჭიკების ბრუნვის მომენტის სამ ეტაპად დაცვით. ეს კეთდება იმისათვის, რომ უზრუნველყოფილი იყოს ზედაპირზე თანაბარი დალუქვა და სარქველზე არათანაბარი მექანიკური დატვირთვა არ განხორციელდეს.

ლითონის სარქველების პროფესიონალები იცნობენ პლასტმასის დიაფრაგმის სარქველების საუკეთესო ნამუშევრებს ბორბლისა და პოზიციის ინდიკატორებით (სურათი 6); თუმცა, პლასტმასის დიაფრაგმის სარქველს შეიძლება ჰქონდეს რამდენიმე გამორჩეული უპირატესობა, მათ შორის თერმოპლასტიკური კორპუსის გლუვი შიდა კედლები. პლასტმასის ბურთულიანი სარქვლის მსგავსად, ამ სარქველების მომხმარებლებს აქვთ შესაძლებლობა დაამონტაჟონ ნამდვილი შეერთების დიზაინი, რაც განსაკუთრებით სასარგებლოა სარქველზე ტექნიკური სამუშაოების დროს. ან, მომხმარებელს შეუძლია აირჩიოს ფლანგური შეერთებები. კორპუსისა და დიაფრაგმის მასალების მრავალი ვარიანტის გამო, ამ სარქვლის გამოყენება შესაძლებელია სხვადასხვა ქიმიურ დანიშნულებაში.

როგორც ნებისმიერი სარქვლის შემთხვევაში, პლასტმასის სარქველების ამოქმედების გასაღები ოპერაციული მოთხოვნების განსაზღვრაა, როგორიცაა პნევმატური და ელექტრო და მუდმივი და ცვლადი დენის დენის შედარება. თუმცა, პლასტმასის შემთხვევაში, დიზაინერმა და მომხმარებელმა ასევე უნდა გაიგონ, თუ რა ტიპის გარემო იქნება გარშემორტყმული აქტივატორის გარშემო. როგორც ადრე აღვნიშნეთ, პლასტმასის სარქველები შესანიშნავი ვარიანტია კოროზიული სიტუაციებისთვის, რაც მოიცავს გარე კოროზიულ გარემოს. ამის გამო, პლასტმასის სარქველების აქტივატორების კორპუსის მასალა მნიშვნელოვანი გასათვალისწინებელია. პლასტმასის სარქველების მწარმოებლებს აქვთ ვარიანტები, რათა დააკმაყოფილონ ამ კოროზიული გარემოს საჭიროებები პლასტმასით დაფარული აქტივატორების ან ეპოქსიდური საფარით დაფარული ლითონის კორპუსების სახით.

როგორც ეს სტატია აჩვენებს, პლასტმასის სარქველები დღეს ყველანაირ ვარიანტს გვთავაზობენ ახალი გამოყენებისა და სიტუაციებისთვის.