วาล์วเคมี UPVC/CPVC: คู่มือการเลือก อุณหภูมิ และการเปรียบเทียบ

การเลือกวาล์วผิดในระบบสารเคมีที่มีฤทธิ์กัดกร่อนไม่เพียงลดประสิทธิภาพเท่านั้น แต่ยังทำให้เกิดความล้มเหลวอย่างรุนแรงอีกด้วย วาล์วเคมี ยูพีวีซี/ซีพีวีซี ได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับการจัดการของเหลวในเชิงรุก แต่ UPVC และ CPVC ไม่สามารถใช้แทนกันได้ คู่มือนี้ให้ความกระจ่างว่าวัสดุชนิดใดที่เหมาะกับสารเคมีชนิดใด โดยที่ขีดจำกัดอุณหภูมิเป็นตัวกำหนดตัวเลือก และข้อกำหนดเฉพาะที่ต้องตรวจสอบก่อนที่จะติดตั้งวาล์วใดๆ ในสายการผลิต

60°ซ

ขีดจำกัดบริการ UPVC อย่างต่อเนื่อง

93°ซ

ขีดจำกัดบริการต่อเนื่องของ CPVC

16 บาร์

แรงดันใช้งานสูงสุดทั่วไป (PN16)

50 ปี

อายุการใช้งานที่คาดหวังในการใช้งานที่ถูกต้อง

วาล์วใดที่เหมาะกับการใช้งานทางเคมีที่มีฤทธิ์กัดกร่อน

วาล์วที่ถูกต้องสำหรับสายเคมีที่มีฤทธิ์กัดกร่อนถูกกำหนดโดยปัจจัยสามประการตามลำดับความสำคัญ: ความเข้ากันได้ของสารเคมี อุณหภูมิในการทำงาน และระดับแรงดัน UPVC และ CPVC ทำงานได้ดีกว่าวาล์วโลหะเมื่อมีกรด ด่าง และสารออกซิไดซ์ — แต่วัสดุแต่ละชนิดมีโปรไฟล์การต้านทานสารเคมีที่กำหนดไว้ ซึ่งจะต้องตรวจสอบกับของเหลวในกระบวนการเฉพาะของคุณก่อนที่จะเลือก

สารเคมี/ของเหลว

UPVC

CPVC

กรดไฮโดรคลอริก (HCl) สูงถึง 37%

ยอดเยี่ยม

กรดซัลฟูริก (H2SO4) สูงถึง 70%

ดี

โซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH) มากถึง 50%

ยอดเยี่ยม

สารละลายคลอรีน/สารฟอกขาว

ยอดเยี่ยม

เฟอริกคลอไรด์ (FeCl3)

ยอดเยี่ยม

กรดไนตริกเข้มข้น (>50%)

ไม่เหมาะ

คีโตน / เอสเทอร์ (อะซิโตน, เอทิลอะซิเตต)

ไม่เหมาะ

น้ำที่ใช้ในกระบวนการผลิตที่มีอุณหภูมิสูงกว่า 60°ซ

ไม่เหมาะ

เหมาะสม

กฎที่สำคัญ

ตรวจสอบความเข้ากันได้ของสารเคมีกับแผนภูมิความต้านทานของผู้ผลิตวาล์วที่อุณหภูมิการทำงานจริงของคุณเสมอ ไม่ใช่ที่อุณหภูมิห้อง ของเหลวหลายชนิดที่แสดงความเข้ากันได้ของ UPVC ที่ดีที่อุณหภูมิ 20°C ทำให้เกิดความเครียดแตกร้าวหรือบวมอย่างรวดเร็วที่อุณหภูมิ 50°C การสัมผัสกับอุณหภูมิและสารเคมีเป็นตัวก่อให้เกิดความเครียด ไม่ใช่ตัวแปรอิสระ

วาล์ว UPVC กับ CPVC: ไหนเป็นตัวเลือกที่ดีกว่า?

UPVC (Unplasticised Polyvinyl Chloride) และ CPVC (Chlorinated Polyvinyl Chloride) ใช้โพลีเมอร์พื้นฐานเดียวกัน แต่มีปริมาณคลอรีนแตกต่างกัน โดย CPVC มีคลอรีนประมาณ 67% เทียบกับ 57% ใน UPVC คลอรีนเพิ่มเติมนั้นจะทำให้อุณหภูมิการเบี่ยงเบนความร้อนเพิ่มขึ้น 30–40°ซ และเปลี่ยนขีดจำกัดการบริการต่อเนื่องจาก 60°C เป็น 93°ซ ทำให้ CPVC เป็นตัวเลือกที่ถูกต้องเมื่อใดก็ตามที่อุณหภูมิของกระบวนการเกินอุณหภูมิแวดล้อม หรือของเหลวได้รับการจัดการที่อุณหภูมิที่สูงขึ้นระหว่างการแปรรูปหรือการฆ่าเชื้อ

วาล์วยูพีวีซี

สูงถึง 60°C

ต้นทุนวัสดุที่ต่ำกว่า — โดยทั่วไปแล้วจะน้อยกว่า CPVC ที่เทียบเท่ากัน 20–35%
ยอดเยี่ยม chemical resistance at ambient and near-ambient temperatures
ทนต่อแรงกระแทกได้สูงกว่า CPVC ที่อุณหภูมิต่ำ
มีจำหน่ายในวาล์วทุกประเภท: บอล, บัตเตอร์ฟลาย, เช็ค, ไดอะแฟรม, เกท
เหมาะสม for water treatment, swimming pools, electroplating lines, and general acid/alkali handling

ไม่เหมาะที่อุณหภูมิสูงกว่า 60°C ต่อเนื่องหรือในบริเวณที่เกิดการหมุนเวียนเนื่องจากความร้อน

วาล์วซีพีวีซี

สูงถึง 93°C

อุณหภูมิบริการต่อเนื่องที่สูงขึ้น — จำเป็นสำหรับสายจ่ายสารเคมีร้อน
ความเสถียรของมิติที่ดีขึ้นภายใต้การหมุนเวียนด้วยความร้อน
รักษาระดับแรงดันที่อุณหภูมิสูง โดยที่ UPVC สูญเสียความต้านทานแรงดึง
จำเป็นสำหรับน้ำคลอรีนร้อน สายกรดเข้มข้นที่อุณหภูมิกระบวนการ และวงจร CIP ทางเภสัชกรรม
ตรงตามมาตรฐาน ASTM F441 และ ASTM D1784 การจำแนกเซลล์ 23447

ต้นทุนต่อหน่วยที่สูงขึ้นโดยพิจารณาจากประสิทธิภาพการระบายความร้อน ระบุ CPVC ทุกที่ที่มีอุณหภูมิเกิน 50°C

วาล์ว CPVC สามารถทนอุณหภูมิได้เท่าไร?

วาล์ว CPVC ได้รับการจัดอันดับไว้ที่ 93°C ที่แรงดันใช้งานเต็มที่ภายใต้สภาวะการบริการต่อเนื่อง แต่ตัวเลขนี้คือเพดาน ไม่ใช่เป้าหมายการทำงาน อัตราแรงดันและปฏิกิริยาระหว่างอุณหภูมิ: เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น แรงดันใช้งานที่อนุญาตของวาล์วเทอร์โมพลาสติกจะลดลงในเส้นโค้งที่คาดการณ์ได้ซึ่งกำหนดโดยความแข็งแรงของอุทกสถิตในระยะยาวของวัสดุ

อุณหภูมิ	การลดแรงดัน UPVC	การลดแรงดัน CPVC	ความหมายเชิงปฏิบัติ
20°C (อ้างอิง)	100% (คะแนน PN เต็ม)	100% (คะแนน PN เต็ม)	มีแรงดันเต็มพิกัด
40°C	75% ของคะแนน PN	90% ของคะแนน PN	CPVC ยังคงรักษากำลังการผลิตได้มากขึ้นอย่างมาก
60°ซ	40% ของคะแนน PN	75% ของคะแนน PN	UPVC ที่ขีดจำกัดการให้บริการจริง CPVC ยังคงมีศักยภาพ
80°ซ	ไม่แนะนำ	50% ของคะแนน PN	ซีพีวีซีเท่านั้น ระบุวาล์ว PN16 สำหรับระบบที่มีแรงดันเกิน 8 บาร์
93°ซ	ไม่เหมาะ	25% ของคะแนน PN	CPVC สูงสุด; การใช้งานแรงดันต่ำเฉพาะที่อุณหภูมินี้เท่านั้น

บอลวาล์ว CPVC พิกัด PN16 ที่ทำงานที่อุณหภูมิ 80°C จะเป็นวาล์ว PN8 ที่อุณหภูมินั้นได้อย่างมีประสิทธิภาพ ผู้ออกแบบระบบต้องใช้ปัจจัยการลดพิกัดที่เหมาะสมจากแผนภูมิความดันอุณหภูมิของผู้ผลิต — ไม่ใช่พิกัด PN ที่ระบุบนตัววาล์ว — เมื่อคำนวณระยะขอบความปลอดภัยของระบบ

สำหรับการใช้งานที่อุณหภูมิสูงกว่า 93°C หรือเมื่อมีกรดออกซิไดซ์เข้มข้น เช่น กรดไนตริก สูงกว่า 50% UPVC หรือ CPVC ก็ไม่เหมาะสม ระบุ PVDF (โพลีไวนิลิดีนฟลูออไรด์) หรือวาล์วบุ PTFE ซึ่งรักษาความทนทานต่อสารเคมีไว้ที่ 150°C ขึ้นไป

วิธีเลือกวาล์วเคมี UPVC/CPVC ที่เหมาะสม

การระบุ วาล์วเคมี UPVC/CPVC ต้องยืนยันพารามิเตอร์ห้าตัวอย่างถูกต้องก่อนที่จะเพิ่มใบสั่งซื้อ พารามิเตอร์แต่ละตัวจะกำจัดหมวดหมู่ของความล้มเหลว

ยืนยันความเข้ากันได้ของสารเคมีที่อุณหภูมิการทำงาน

การอ้างอิงโยงของไหลในกระบวนการ — รวมถึงสารทำความสะอาดใดๆ ที่ใช้ในสายการผลิตเดียวกัน — กับตารางความต้านทานต่อสารเคมีของผู้ผลิตที่อุณหภูมิท่อสูงสุดของคุณ ไม่ใช่อุณหภูมิโดยรอบ ของเหลวผสมต้องมีการตรวจสอบแต่ละส่วนประกอบเป็นรายบุคคล

เลือก UPVC หรือ CPVC ตามอุณหภูมิ

หากอุณหภูมิกระบวนการสูงสุดต่ำกว่า 50°C อย่างสม่ำเสมอ UPVC จะให้ประสิทธิภาพที่ต้องการในราคาที่ต่ำกว่า หากอุณหภูมิสูงกว่า 50°C ณ จุดใดๆ ของวงจร — รวมถึงการติดตามความร้อน การระบายไอน้ำ หรือการเพิ่มแสงอาทิตย์บนท่อกลางแจ้ง ให้ระบุ CPVC

ใช้การลดแรงดันกับพิกัด PN

หากราฟการลดพิกัดแรงดันอุณหภูมิของผู้ผลิต คำนวณความดันลดลงที่อุณหภูมิการทำงานสูงสุดของคุณ ยืนยันว่าค่าที่ลดลงนั้นเกินแรงดันใช้งานสูงสุดที่อนุญาต (MAWP) ของระบบของคุณ โดยมีค่าเผื่อความปลอดภัยขั้นต่ำ 25%

ระบุวัสดุซีลและที่นั่งที่ถูกต้อง

วัสดุตัววาล์วเป็นเพียงส่วนหนึ่งของสมการการต้านทานสารเคมีเท่านั้น ซีล EPDM ต้านทานกรดและด่างส่วนใหญ่ แต่จะล้มเหลวในอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน ที่นั่ง PTFE ให้ความทนทานต่อสารเคมีได้กว้างที่สุด ซีล FKM (Viton) เหมาะกับไฮโดรคาร์บอน แต่มีความต้านทานด่างจำกัด ยืนยันความเข้ากันได้ของเบาะนั่งและซีลโดยแยกจากวัสดุของตัวเครื่อง

เลือกประเภทวาล์วตามฟังก์ชั่น

บอลวาล์วสำหรับการแยกเปิด/ปิดด้วยแรงดันตกคร่อมต่ำ บัตเตอร์ฟลายวาล์วสำหรับการควบคุมปริมาณขนาดใหญ่และพื้นที่จำกัด วาล์วไดอะแฟรมสำหรับของเหลวข้นหรือของเหลวที่มีฤทธิ์กัดกร่อนสูงซึ่งต้องการการกระตุ้นแบบไร้การสัมผัส เช็ควาล์วทุกที่ที่การป้องกันการไหลย้อนกลับเป็นสิ่งสำคัญ วาล์วประตูสำหรับการแยกเต็มรูและมีความต้านทานต่ำบนสายการทำงานไม่บ่อยนัก