襯氟塑料控制閥選材分析 襯氟(塑)閥門選用應綜合考慮工作溫度、工作壓力(差)、介質特性以及閥門開度四個因素,不然將出現閥門不耐用等嚴重問題。本文對襯氟(塑)閥門選用知識做科普,幫助儀表工提升控制閥應用水平。普通的控制閥,由于不能耐強腐蝕介質,所以使用受到了很大的限制,且通常閥門的與閥芯進行開關配合的閥座,是與閥體分體設置的,所以結構復雜,且防腐、防漏性能差。 襯氟塑料控制閥選材分析技術實現思路 本技術克服了現有的控制閥不耐腐蝕、且結構復雜的缺點,提供了一種防腐性能好、結構簡單的高效智能襯氟控制閥。為了達到上述目的,本所采取的技術方案是一種高效智能襯氟控制閥,設置有閥體,在閥體內設置閥腔,連接閥腔制有進口管、出口管,閥腔在閥體上的開口通過緊固設置閥蓋進行密封,在閥腔)內、進口管與出口管之間設置閥座,閥芯設置于閥座與閥蓋之間,且與閥座同軸設計,閥芯經與閥蓋滑動密封配合的閥桿、與閥體外的控制閥執行器相連接,通過閥芯的位置變化,調節所述閥芯與閥座之間的開度及閥門的開關,在閥腔、進口管及出口管內可能與流體接觸的面上制有整體成型的氟塑料層,閥芯與閥桿是一體制成的,且在閥芯、閥桿外表面整體成型氟塑料層,在閥蓋上可能與流體相接觸的位置,制有整體成型的氟塑料層,所述閥座是與閥腔內的氟塑料層一體成型的環形氟塑料閥座。
在化工行業,有很多物料具有*腐蝕性,在這些特殊工況中,設備、管道、閥門的選擇對于保障裝置的穩定運行有著重要的意義。大多腐蝕性介質對于金屬通常有*腐蝕性,一般的金屬閥門,例如碳鋼、不銹鋼閥門會被快速腐蝕;即使特殊合金諸如哈氏合金、蒙乃爾合金等閥門也可能會被腐蝕。且特殊合金閥門價格昂貴、加工周期長、腐蝕后可能有停車或人員傷亡風險。為了使閥門既有金屬的強度,又有耐腐蝕的特性,本公司選用鑄鋼、不銹鋼、灰鑄鐵做殼體,殼體內腔即介質過流部件選用良好地耐腐蝕工程塑料作為襯里材料,采用*鋼襯塑模壓工藝技術,根據閥門的規格大小及使用介質,可選擇襯里厚度為3~8mm的氟塑料(F46、F4、PFA、PVDF)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、烯烴共聚物(PO)等為內襯材料,填料選擇聚四氟乙烯作為密封環。各個閥門均經過電火花檢驗和水壓試驗。各種鋼襯塑閥門具有啟閉靈活、密封性能可靠、耐各類酸、堿腐蝕性能好、使用壽命長等優點。 二、襯氟塑料控制閥選材分析襯里塑料防腐蝕性能介紹 1、聚全氟乙丙烯FEP(F46) 適用介質:任何有機溶劑或試劑、各濃度酸、堿、鹽、醇類、酮等溶液(除與高溫下的氟元素、熔融的堿金屬和等發生反應外,與其他化學藥品接觸時均不被腐蝕)。實際工作溫度≤150℃。 特點:F46樹脂力學、電性能和化學穩定性基本上與聚四氟乙烯相似的,但突出的優點是沖擊韌性高,即使帶缺口的試樣也沖不斷,的耐候和輻射性,易于成型加工,除了使用溫度低于F4外,其他性能都保持了F4的優良性能,因而使其成為代替聚四氟乙烯的材料。
2、聚四氟乙烯PTFE(F4) 適用介質:任何有機溶劑或試劑、各濃度酸、堿、鹽、醇類、酮等溶液(除與高溫下的氟元素、熔融的堿金屬和等發生反應外,與其他化學藥品接觸時均不被腐蝕)。實際工作溫度≤180℃。 特點:F4樹脂由于分子化學鏈結構的特殊性,使其具有很強的耐腐蝕性和較高的耐溫性,但聚四氟乙烯具有加工困難的不足,生產過程中,報廢率較高,因此加工成本要高于F46。
3、可溶性聚四氟乙烯(PFA) 適用介質:任何有機溶劑或試劑、各濃度酸、堿、鹽、醇類、酮等溶液(除與高溫下的氟元素、熔融的堿金屬和等發生反應外,與其他化學藥品接觸時均不被腐蝕)。實際工作溫度≤180℃。 特點:PFA樹脂為了克服聚四氟乙烯加工成型困難的不足,而發展的一個新品種,*保持了F4的優良性能。良好的機械、電絕緣性能,最大的優點是容易加工成型,使其成為代替聚四氟乙烯的材料。
4、增強聚丙烯(FRPP) 適用介質:無機鹽類的水溶液、無機酸類、堿類的稀或濃溶液。工作溫度≤100℃。 特點:是最輕的塑料之一,其屈服強度、拉伸強度和壓縮強度均優于聚乙烯,有突出的剛性、耐熱性、易成型等特點。改性后沖擊性、流動性都得到提高。
5、聚烯烴(PO) 適用介質:部分有機溶劑或試劑、較稀的酸、堿、鹽等溶液。實際工作溫度≤100℃。 PO具有較好的耐腐蝕和易加工性能,廣泛用于各類滾塑成型的防腐蝕設備,也用于模壓襯里閥門。 用戶可根據工況條件、溫度選用不同的襯里材料
襯氟塑料控制閥選材分析 本文針對襯氟(塑)閥門在不同溫度、壓力(差)、介質特性以及襯氟波紋管閥門的選用問題進行探討: 1、襯氟(塑)閥門長期使用溫度不超過襯里上限溫度70% 襯氟(塑)閥門使用的溫度:目前常用的閥門襯里材料有合成橡膠(-10~120℃)、聚四氟乙烯PTEF(-200~180℃)、可溶性聚四氟乙烯PFA(-196~260℃)、聚全氟乙丙烯F46(-85~150℃)。以上是公開可查的各材料的極限耐受溫度,實際使用的介質溫度根據材料、壓力的不同而不同,長期使用溫度不超過襯里上限溫度70%,否則,閥門的各部件襯里易變形,致使泄漏量大或閥門不能正常開關等故障。 2、襯氟(塑)閥門不適合高真空、高壓和高壓差工況 襯氟(塑)閥門使用的壓力(差):襯氟(塑)閥門通常不應用在高真空工況,當確需應用在高真空工況時,應采取相應措施(例如在金屬閥體內腔開燕尾槽、閥板打孔等),防止閥門內腔的襯氟、襯塑層被抽出(鼓包)、襯里層與金屬層剝離,導致閥門不能正常開關。 同樣襯氟(塑)閥門也不適合應用在高壓力、高壓差場合。尤其對于襯氟波紋管密封調節閥(因波紋管大多是聚四氟乙烯制作的,壓力、壓差過大時容易導致波紋管破裂),大多廠家選型樣本都標明公稱壓力為PN≤2.5MPa,這是為了保險起見。但有時候由于工況的特殊,也需要找到解決方案,昌暉儀表實際應用閥前壓力近3.0MPa,閥后放空的場合(按廠家說法,這個閥門不能使用或使用時間不會太長),實際上也正常應用了幾年時間(當然對于高壓、高壓差的應用,在實際應用前,還是要好充分的評估并做好應急預案,避免閥門故障帶來停車或人身傷害的風險)。 3、襯氟(塑)閥門不適合于有硬質顆粒、結晶、雜質等的介質 襯氟(塑)閥門對介質的要求:襯氟(塑)閥門使用的介質不宜有硬質顆粒、結晶、雜質等,以免閥門在開啟、關閉的運行中磨損襯氟塑層或波紋管。對介質有硬質顆粒、結晶、雜質的,可根據工藝介質特性選擇耐腐蝕的貴金屬材質,例如哈氏合金、鎳基合金、合金鋼等硬密封閥門。 4、襯氟(塑)閥門正常開度應該在30%-85% 襯氟調節閥通常做成襯氟波紋管密封結構,具有抗腐蝕性好,無泄漏的優點。在選用時,應根據工藝參數計算閥門通徑,正常開度應該在30%-85%范圍內。如閥門通徑太大,會造成長期在開啟度較小的情況下運行,閥門調節性能變差。尤其是在小開度情況下,不但沖刷加劇,還會使閥芯、閥桿受到介質的沖擊產生振動,甚至會使閥桿斷裂、波紋管變形。 襯氟塑料控制閥選材分析 隨著化工新材料的不斷應用及襯里工藝的提高,襯氟(塑)調節閥、切斷閥以安全可靠,性價比高備受廠家、設計、用戶的青睞,在石油、化工、醫藥等行業強腐蝕工藝介質上應用越來越廣泛。但襯氟(塑)閥門并非能夠適應所有腐蝕性工況,與其它閥門一樣,如何選好、用好襯氟(塑)閥門,是一個專業性的工作。 |