A műanyag cső nyomásának besorolása: hogyan változtatja meg a hőmérséklet, az idő és az ízületek

A műanyag cső nyomásának besorolása: mit jelent a szám valójában?

A PN16 vezeték 23 °C-on nem egy PN16 vezeték 70 °C-on. Így olvassák el a mérnökök a hőre lágyuló műanyag minősítéseket, mielőtt jóváhagynának egy vegyszer-, bevonat- vagy szennyvízvezetéket.

Egy üzemmérnök a korrodált fémvezetéket PN16-os CPVC-csőre cseréli. Hat hónappal később két karimás kötés sír, és a szeleptesten hajszálrepedés látható. Semmi sem volt a specifikáción kívül. A vezeték egyszerűen 65 °C-on fut, ahol ugyanaz az anyag tartja a szobahőmérsékleten hirdetett nyomás nagyjából 60 százalékát.

A műanyag csőre, szerelvényre vagy szelepre nyomtatott nyomásérték referenciaérték. 23 °C-os vízzel mérik, egy meghatározott meghibásodási idő görbe alapján, és már tartalmaz egy tervezési tényezőt. Az üzemben megengedett üzemi nyomás a hőmérséklet, a vegyi expozíció, a kötés típusa, a túlfeszültség és a futás leggyengébb összetevője alapján korrigált szám. Az alábbi szakaszok ismertetik az egyes javításokat, honnan származnak a mögöttes adatok, és milyen ellenőrzéseket érdemes elvégezni az anyagjegyzék aláírása előtt.

Mit jelent valójában a cső, szerelvény vagy szelep besorolása

A hőre lágyuló termékeken három különböző jelöléscsalád található, és ezek nem ugyanazt jelentik. Az olyan névleges nyomásértékek, mint a PN10 és PN16, a GB, DIN és ISO hagyományból származnak. Az olyan ütemtervek, mint az SCH 40 és SCH 80, a falvastagságot írják le, nem a nyomást. Az olyan karimaosztályok, mint a 150-es osztály, csavarozási és tömítési interfészt írnak le. Az egyik olyan olvasása, mintha egy másik lenne, a leggyakoribb forrása azoknak a soroknak, amelyek vagy túl- vagy csendesen aluldefiniáltak.

Két konverzió segít a különböző beszállítók ajánlatainak összehasonlításakor: 1 bar 14,5 psi és 0,1 MPa, tehát a PN10 besorolás körülbelül 145 psi. A DN50 cső egy 2 hüvelykes cső, függetlenül attól, hogy melyik szabványcsaládhoz gyártották.

A hőmérséklet az első korrekció, amelyet alkalmaz

Minden polimer meglágyul, ahogy melegszik, így a megengedett nyomás a hőmérséklettel csökken. A csepp nem lineáris és nem kicsi. A PVC-U, a hidegvegyszer-szolgálat igáslója, amint egy vezeték eléri a 60 °C-ot, a szobahőmérséklet alig 40 százalékát tartja meg. A CPVC körülbelül 65 százalékát ugyanazon a hőmérsékleten tartja. Ezért fordulhat el egy forró délutánon egy papíron kényelmesen túlméretezettnek tűnő cső 23 °C-on.

Egy kidolgozott példa konkretizálja a hatást. A PN16 jelzésű CPVC vezeték nagyjából 10,4 bar referencianyomást biztosít 60 °C-on, 16-ot szorozva 0,65-tel. Ha az üzemi szabvány további tervezési tényezőt ad a vegyszerszolgáltatáshoz, akkor ezt inkább a leértékelés után alkalmazza, mint korábban, ellenkező esetben duplán számolja be a közzétett ábrába már beépített árrést.

Az anyagok nem cserélhetők fel a hőmérsékleti sávokban. A PVC-U általában hideg és meleg feladatokra korlátozódik, míg a PVC-C, PPH és PVDF felfelé bővíti a használható tartományt. A forró korrozív szolgáltatáshoz a DN15-től DN600-ig terjedő GB-méretekben gyártott CPVC-cső egyedi szerszámok nélkül is kielégíti a legtöbb üzemi követelményt.

A szám mögötti időalap: HDB, ASTM D1598 és ISO 9080

A hőre lágyuló cső nem tönkremegy egyetlen rögzített nyomáson. Meghibásodik, ha a belső feszültség, a hőmérséklet és az idő együttesen lassú repedést okoz. A tesztházak ezt úgy rögzítik, hogy a próbatesteket állandó belső nyomás alatt tartják, amíg el nem szakadnak, ami az ASTM D1598-ban leírt módszer, majd a meghibásodási pontok eredő szórását egy feszültség-szakadási görbe mentén ábrázolják. Az ASTM D2837 és az ISO 9080 meghatározza, hogyan extrapolálják ezeket az adatokat egy hosszú távú hidrosztatikai szilárdsággá, amelyet gyakran 50 éves értékként adnak meg. A közzétett nyomásérték ennek a hosszú távú erősségnek a töredéke, általában a fele.

A minősítés egy referencia-hőmérsékleten és egy referenciaidőn túlélhető feszültség. Változtass bármelyiket, és a szám is megváltozik vele, így az igazi kérdés soha nem az, hogy mi a minősítés, hanem az, hogy az Ön feltételei szerint mi a minősítés.

A munkavezetékben a nyomás a szivattyúból is származik, nem csak a statikus fejből. A korrózióálló műanyag centrifugálszivattyú több bar nyomónyomást tud növelni, és a zárómagassága a legmagasabb érték, amelyet az alsó cső valaha láthat, amikor egy szelep zár. A csőnek az üzemi ponttól való méretezése önmagában minden blokkolt kisüléskor szabadon hagyja a vezetéket, pontosan akkor, amikor a túlfeszültség és a nyomáscsúcsok együtt érkeznek.

Az ízületek, szerelvények és szelepek általában beállítják a valós határt

A cső ritkán érkezik egyetlen hosszúságban. Az oldószer-cementezett foglalatok, a tompahegesztett és dugaszolós kötések, a menetes adapterek és a csavaros karimák mind a nyomóburkolaton belül helyezkednek el, és mindegyiknek megvan a maga hatékonysága. A megfelelően hegesztett PPH vagy PVDF kötés általában ugyanolyan erős, mint az alapcső, de a hideg hegesztés, egy túlhevült perem vagy egy rosszul meghúzott karima a futás leggyengébb pontja. Ugyanez a logika vonatkozik a szerelvényekre is: előfordulhat, hogy az azonos névleges osztályba tartozó redukáló póló vagy vakkarima nem osztja meg a csatlakoztatott cső falvastagságát.

A szelepek külön ellenőrzést érdemelnek, mert egy testben két besorolás él. A héj besorolása a házat fedi, míg az ülés vagy a membrán besorolása a záróelemet, és általában alacsonyabb. A membránszelepek gyakori választás iszapokhoz és szennyezett közegekhez, mivel a közeg csak a test burkolatát és a membránt érinti, ami egyben a membránt is a gyakorlati nyomásmennyezetet meghatározó alkatrészsé teszi. A hőmérséklet és a nyomás itt is kölcsönhatásban van, és érdemes áttekinteni, hogy az üzemi hőmérséklet és nyomástartomány hogyan befolyásolja a vegyi szelepek teljesítményét és élettartamát, mielőtt egy modellt rögzítenek a specifikációban.

A karimás fúrások jelentik a csendes meghibásodási pontot. Az azonos névleges átmérőjű GB-karima és az ANSI-karima nem cserélhető fel automatikusan, és a JIS-minta ismét eltérő. A szabványos családok egy sorban történő keverése, vagy az egyik szabványból származó műanyag csőszerelvények és a másik szabványból származó szelepek párosítása olyan vásárlási kockázatot jelent, amely csak a telepítés során kerül felszínre. Egy szabványos család megtartása a teljes üzemben nem kerül semmibe a tervezési szakaszban, és megkímél egy későbbi leállást.

Gyakorlati ellenőrző lista a vonal jóváhagyása előtt

A legtöbb minősítési hiba inkább dokumentációs hiba, mint anyagi hiba. A következő sorozat egy órát vesz igénybe, és a legtöbbet megakadályozza.

1. Jegyezze fel a maximális üzemi hőmérsékletet, beleértve a tisztítási és gőzölési ciklusokat is, ne csak a normál üzemi értéket.
2. Gyűjtsd össze a nyomás-hőmérséklet görbét a sorban lévő összes anyaghoz egyetlen katalógusábra helyett.
3. Csökkentse a névleges értéket ezen a hőmérsékleten, majd alkalmazza az üzem tervezési tényezőjét, ha ilyet használ.
4. Ellenőrizze az egyes alkatrészeket külön: csövet, szerelvényt, tömítést, szelepházat és szelepüléket.
5. Erősítse meg a csatlakozási módot és a mögötte álló hegesztő vagy szerelő képesítését.
6. Adjon hozzá egy túlfeszültség-ráhagyást a szelepzáráshoz és a szivattyú leállításához, és hasonlítsa össze az anyag rövid távú szilárdságával.
7. Rögzítse egy szabványos családot a méretekhez és a karimás fúráshoz a teljes vásárlás során.

Hibák, amelyek csak az üzembe helyezés után jelentkeznek

Három minta ismétlődik a vegyi, bevonatolási és szennyvízprojektekben, és mindhárom elkerülhető az íróasztalnál, nem pedig az üzemben.

• A 23 °C-os besorolás a forró vezetéknél, majd az anyag hibáztatása, amikor a hézag sírni kezd.
• Gondosan határozza meg a csövet, és hagyja a szelepeket, tömítéseket és szerelvényeket a legalacsonyabb ajánlatot tevőre.
• A túlfeszültség figyelmen kívül hagyása, így a statikus nyomáspróbán átmenő vezeték később meghibásodik egy gyorsan záródó szelepen.

A nyomásérték kiindulási feltétel, nem pedig a műanyag rögzített tulajdonsága. Vegyük a névleges értéket, korrigáljuk azt a hőmérsékletet, amelyet a vezeték valóban látni fog, ellenőrizze az azonos burkolatú csatlakozásokat és szelepeket, majd hagyjon helyet a túlfeszültségnek. Ebben a sorrendben dolgozva az anyagválasztás kiszámíthatóvá válik: PVC-U és CPVC a mérsékelt tartományhoz, PPH és FRPP, ahol a vegyszerállóság és a merevség számít, PVDF ahol a hőmérséklet és az agresszív közeg minden mást kizár. A másik sorrendben dolgozva a hiba inkább a karimán, a membránon vagy a hegesztésen jelenik meg, nem pedig magában a csőben, és jóval a számla kifizetése után jelenik meg.