Пластиковые или шаровые краны с футеровкой из ПТФЭ/ПФА: что выбрать?

Правильный выбор компонентов трубопроводов напрямую влияет на эффективность системы регулирования потока и безопасность персонала в химической промышленности. Поэтому понимание свойств материалов помогает инженерам предотвращать утечки и преждевременный износ промышленных трубопроводов. 

В этом руководстве изложены технические различия между пластиковыми и шаровыми кранами с футеровкой из ПТФЭ/ПФА, что поможет вам принять обоснованные решения для различных областей применения в сфере регулирования потока. 

Преимущества и недостатки клапанов из цельного пластика 

Клапаны из твердых термопластов обладают рядом преимуществ и недостатков, что важно для специфических условий эксплуатации и низких нагрузок. В их производстве используются такие материалы, как ПВХ (поливинилхлорид), ХПВХ (хлорированный поливинилхлорид), ПП (полипропилен) или ПВДФ (поливинилиденфторид), каждый из которых имеет свои физические свойства и области применения.  

Преимущества клапанов из цельного пластика 

• Пластиковые клапаны устойчивы к коррозии.
• Обладает высокой коррозионной стойкостью к воздействию кислых или щелочных жидкостей, химических веществ и солевых растворов. 
• Термопластичные клапаны способны выдерживать воздействие широкого спектра химических веществ, таких как кислоты, растворители, щелочи и другие агрессивные жидкости, без потери качества. 
• По сравнению с металлическими клапанами, клапаны с пластиковыми корпусами менее склонны к накоплению отложений и требуют меньше технического обслуживания. 
• Благодаря меньшему весу по сравнению с металлическими клапанами, пластиковые клапаны проще в обращении и установке в сложных трубопроводных системах. 
• При использовании в соответствующих условиях пластиковые клапаны, как правило, более доступны по цене, чем металлические, и имеют более низкие общие эксплуатационные расходы. 
• Современные пластиковые клапаны рассчитаны на работу в широком диапазоне температур и давлений как в промышленных, так и в коммерческих условиях. 

Недостатки клапанов из цельного пластика

• Жесткость конструкции значительно снижается при длительном воздействии термических нагрузок. 
• Эти клапаны размягчаются по мере повышения рабочих температур, вызывая деформацию. 
• Механические вибрации или физические удары могут привести к внезапным переломам. 
• Герметичность нарушается при скачках давления в системе. 
• Отсутствие интегрированных механизмов обратной связи ограничивает возможности автоматизированного управления потоком.
• При возникновении неисправности ремонтные бригады должны заменить весь кузов целиком.

Преимущества стальных клапанов с футеровкой 

Футерованные стальные клапаны сочетают в себе механическую прочность металла с химически стойкими футеровками. К числу наиболее широко используемых материалов в промышленности относятся: ПТФЭ (политетрафторэтилен) и ПФА (перфторалкокси), Оба материала известны своей превосходной химической стойкостью и гибкостью в различных условиях. 

ПТФЭ, также известный как тефлон, обладает исключительной химической стойкостью, высокой термостойкостью и низким коэффициентом трения. Это делает его незаменимым материалом при производстве клапанных систем с футеровкой из ПТФЭ, используемых в таких отраслях, как химическая промышленность и фармацевтика. 

С другой стороны, Шаровые краны с покрытием PFA Они имеют много общего с ПТФЭ, но обладают большей гибкостью, улучшенной устойчивостью к растрескиванию и прозрачностью. Это делает их идеальным выбором для сложных условий эксплуатации, где распространены механические напряжения и воздействие химических веществ, включая производство полупроводников и работу с коррозионными газами. 

Хотя оба материала превосходно подходят для работы в условиях экстремальных температур и воздействия агрессивных химических веществ, их различия делают их идеальными и для других промышленных сценариев. Выбор между клапаном из PFA и PTFE зависит от конкретных эксплуатационных требований, включая жесткость системы, условия окружающей среды и ожидаемый срок службы. 

Понимание эксплуатационных характеристик ПТФЭ и ПФА позволяет инженерам и производителям принимать обоснованные решения, обеспечивающие оптимальную производительность, безопасность и долгосрочную экономическую эффективность в системах управления потоками жидкости.

Температурные и барометрические пределы 

Температурные и барометрические характеристики этих методов изготовления клапанов значительно различаются. Пластмассовые клапаны имеют узкий диапазон рабочих характеристик из-за своей полимерной природы, в то время как клапаны в металлических корпусах футерованные регулирующие клапаны Расширить эти пределы можно путем передачи механических нагрузок на стальную оболочку. 

Для этих устройств также обязательно соответствие стандарту API 598 по испытанию клапанов под давлением. Это отраслевой стандарт для проверки и испытания под давлением клапанов с металлическим или мягким уплотнением. Ниже описаны процедуры испытаний, и клапаны, не соответствующие этим стандартам, не могут гарантировать безопасность трубопроводной системы: 

• Испытание корпуса: проверяется корпус, крышка и уплотнение при давлении, в 1,5 раза превышающем номинальное.
• Проверка на герметичность: гарантирует отсутствие утечек между штоком и крышкой при полностью открытых клапанах.
• Низкотемпературная проверка седла: выявляет утечки через седло с помощью воздуха/газа под давлением 6–7 кг/см², часто с использованием пузырькового анализа.
• Испытание седла под высоким давлением: используется вода или газ при перепаде давления на седле, в 1,1 раза превышающем максимальное.
• Тестовая среда: вода (с ингибитором ржавчины), керосин или воздух/азот.

Примеры применения в промышленности 

Применение пластиковых клапанов

• Химическая, фармацевтическая, пищевая промышленность, а также водоочистка характеризуются высокой химической стойкостью.
• Процессы, выполняемые при умеренных и высоких температурах, зависят от материала.
• Прочный, подходит как для статических, так и для динамических применений в менее экстремальных условиях.

Применение клапанов из ПТФЭ

• Химическая обработка отрасли промышленности, занимающиеся обращением с высококоррозионными или реакционноспособными веществами.
• Фармацевтическое производство, требующее химической стойкости и долговечности.
• Нефтегазовые операции, где распространены экстремальные температуры и агрессивные химические вещества.
• Статические системы, преимуществами которых являются минимальное трение и низкий уровень загрязнения.

Применение клапанов PFA

• Производство полупроводников, где важны чистота и химическая стойкость.
• Динамические системы, требующие повышенной гибкости и устойчивости к растрескиванию.
• В условиях термических циклов или механических нагрузок структурная целостность имеет первостепенное значение.
• Области применения, требующие низкого трения, работы без загрязнений и долговременной надежности.

Заключение 

Выбор между пластиковыми и стальными футеровочными клапанами зависит от множества факторов. Пластиковые клапаны идеально подходят для некритичных и низконапорных применений, в то время как стальные футеровочные клапаны обеспечивают необходимую прочность для сложных условий эксплуатации. Для правильного выбора необходимо сбалансировать требования безопасности, стоимость и потребности в долгосрочном техническом обслуживании. 

Лианке Мы являемся профессиональным производителем футеровочных клапанов. Весь процесс, от обработки на станках с ЧПУ до изготовления шаровых клапанов с футеровкой из ПТФЭ/ПФА и испытаний под давлением, мы осуществляем на собственном производстве. Ежегодно мы производим более 50 000 единиц продукции, обслуживая глобальных EPC-клиентов и обеспечивая доставку в течение семи дней. В конечном итоге, мы поддерживаем OEM-заказы и придерживаемся мировых стандартов (ANSI, DIN и JIS).