ラボ用バルブ: PPH、PPN、および PVDF ラボ用配管システムの選択ガイド

めっきラボの洗浄ラインは有用な出発点です。試運転時に自由に回転していた真鍮のボールバルブは、8 か月以内に硬くなり、シートが保持できなくなり、漏れがフロアトレイに滴りとして現れます。媒体は約 60 °C の希酸で、ラインは DN25 でした。

この話は単純な理由で研究室で繰り返されます。失敗がブランドや仕上がりに関するものであることはほとんどありません。バルブの選択は固定された順序に従います。本体とシールの化学的適合性が最初にあり、次に実際の用途の温度と圧力、そしてラインが実際に受け入れることができる接続が続きます。タイプと作動は最後に来ます。

1.0 MPa ～ 6 MPa クラスの EPDM、FPM、または PTFE 面シールを備えた β-PPH、PPN、および PVDF 本体など、これらの用途向けに構築されたプラスチック製品範囲は、この順序で指定されるように設計されています。

実験室用バルブが予想よりも早く故障する理由

実験室ラインは、同じサイズのプロセスラインよりもバルブに負担がかかります。流れは断続的で、キャンペーンごとにメディアは交換され、ラインは数週間閉鎖されたままで、洗浄剤は当初の仕様では言及されていない温度で使用されます。トラブルのほとんどは 5 つの障害モードで説明されます。

• 本体材質が間違っている: 洗浄水に耐えられるバルブでも、濃縮された試薬では故障する可能性があります。
• 間違ったシールコンパウンド: EPDM は、FPM が必要な油や多くの溶剤中で膨張します。
• 取り付けの損傷: ユニオン ナットや交差ねじジョイントを締めすぎると、プラスチックの本体に亀裂が入り、シートの破損が起こります。
• 高速: 小さめのラインは 3 m/s を超えて走行するため、シートが侵食され、圧力降下が増大し、騒音が発生します。
• 長いアイドル期間: メディアが乾燥し、ボール上で結晶化または重合し、シャットダウン後の最初のターンでシートを得点します。

実際的な結果として、研究室でのサービスでは、通常、バルブの寿命は本体壁ではなくシールとジョイントによって決まります。

材料の選択が限界を決める: PPH、PPN、PVDF

プラスチック本体は、金属イオンが受け入れられない場合、または媒体が金属バルブを内側から腐食する可能性がある場合に選択されます。ほとんどの研究作業は 3 つのファミリーでカバーされており、互換性はありません。

β-PPH は有核ポリプロピレンホモポリマーです。融着や溶着が容易で、衝撃に強く、酸廃棄物、希釈薬品の排水、水処理、大型ヘッダーに適しています。

PPN は、1.0 MPa および 6 MPa のパイプ クラスで公開されているポリプロピレン グレードで、システムの供給側と排水側が非常に異なる圧力にある場合に役立ちます。

PVDF は、範囲内の最高温度、半導体ウェットベンチや製薬ラインなどの高純度作業、およびポリプロピレンを攻撃する攻撃的な媒体向けに指定されたフッ素ポリマーです。

最も手戻りを防ぐルール: システムの圧力定格は、そのコンポーネントの中で最も低い定格であり、温度が上昇すると定格は下がります。 1.6 MPa のパイプを 1.0 MPa のバルブに接続すると 1.0 MPa のラインが得られますが、20 °C で公表された数値は 80 °C で得られる数値ではありません。

ラインデューティに合わせたバルブタイプ

素材が限界を決める。タイプは、バルブが操作される頻度とその理由から決まります。

• ボールバルブ: 圧力損失が低い 4 分の 1 回転分離。ダブルユニオンパターンは、パイプを切断せずに洗浄やシート交換の際に本体をラインから外すことができるため、研究室で最も役立ちます。フランジ付き、電気式、空気圧式のバージョンは、大規模な自動化された業務に対応します。
• バタフライ バルブ: 低コストで直径が大きく、面間長さが短く、ヘッダーやユーティリティ ラインで一般的です。
• 逆止弁: 逆流保護、水平および垂直設置用のダブルユニオンまたはスイングパターン。
• グローブ バルブ: スロットリングと微調整。流量の制御にボール バルブを使用すると破損する可能性があります。
• フートバルブ: サンプおよび移送ポンプの吸引ラインの呼び水。

化学薬品または水ラインの一般的な絶縁の場合、EPDM または FPM シールを備えた PPH ダブル ユニオン ボール バルブは、最も幅広い用途に対応し、適切な位置に維持できます。

β--PPH ダブルユニオンボールバルブ β--PPH 電動ダブルユニオンボールバルブ 製品を見る→

ドレインと試薬が合流する場所の逆流保護

逆流は床ではなく機器にダメージを与えます。逆止弁が取り付けられていない限り、共用の廃棄ヘッダー、排水口の上に充填される中和タンク、または移送途中で停止するポンプにより、液体が間違った方向に引き込まれてしまいます。

3 つの配置ルールはほとんどの場合をカバーします。逆止弁をポンプ吐出口のすぐ下流に取り付けます。垂直線のスイングパターンを使用して、重力で閉じるようにします。吸引ラインにはストレーナ付きのフートバルブを使用して、ポンプのプライミングを維持します。

β--PPH ダブルユニオンチェックバルブ シンプルな構造で流量抵抗が少なく、コストパフォーマンスに優れたバルブです。通常、一方向の流れを制御するためにパイプラインに設置されます。 製品を見る→

シール、接続および漏れ経路

シールはすべての接合部で媒体と接触するため、ボディと同様に精査する必要があります。

• EPDM: 水、希酸および希塩基、リンスおよび冷却ライン。経済的で広く使用されています。
• FPM (FKM): EPDM が膨潤する油、炭化水素、および多くの溶剤。
• PTFE 表面を備えた EPDM: 攻撃的な化学薬品に使用されます。接液面は PTFE で、EPDM 裏面がシール力を維持します。

接続はそれ自体でリークパスを作成します。溶融ジョイントは、ホットメルトソケット、ショートバット溶接、またはロングバット溶接のいずれであっても、ラインからエラストマーを完全に除去し、永続的な化学薬品および廃棄物の処理に適しています。スチールライニングの重ね継手フランジまたはフランジアダプターを備えたフランジ継手は、バルブまたは機器を取り出す必要がある場所に使用されます。ネジ付きジョイントを小さな器具のテイクオフに保ちます。

材料範囲が初めての場合は、復習するのに役立ちます。 プラスチックバルブがどのように作られるか モデルを比較する前に、シール面がどこにあるかを確認してください。

サイズ設定: 速度、圧力定格、流量制御

実験室の配管表面のサイズの間違いは、明らかな詰まりではなく、騒音、振動、またはバルブが保持されないこととして発生します。速度は最初に確認する数値です。

2 m3/h では、DN15 ボアは約 3.1 m/s、DN25 は約 1.1 m/s、DN40 は約 0.4 m/s で動作します。高速ではプラスチックシートが摩耗し、圧力降下が加わり、ラインに騒音が聞こえるようになりますが、水平ドレンでは非常に低速で固体が沈降します。 1 ～ 1.5 m/s の帯域は、ほとんどの連続的な化学薬品および給水ラインに適しており、短い断続的な運転ではさらに多くの帯域が許容されます。

さらに 2 つのチェックが同じレビューに属します。パイプ、継手、バルブが同じ圧力クラスを共有していることを確認し、材料に対して公開されている温度ディレーティングを適用します。次に、オペレーターを個別に選択するのではなく、最大ライン圧力でのトルクに合わせて作動のサイズを決定します。大型の自動ヘッダーでは、電動バタフライ バルブにより、制御システムのインターロックに再現可能な位置が与えられます。

β--PPH 電動バタフライバルブ 電動バタフライバルブは電気を駆動源とする電動アクチュエーターとバタフライバルブから構成されています。温度、プレスの影響を受けにくい。 製品を見る→

排水も考慮した設計を行ってください。可能な限りステムを直立させてバルブを取り付け、数直径よりも長いデッドレッグを避け、傾斜廃棄物をサンプまで連続的に流します。

実践的な調達チェックリスト

このリストを見積段階に持ち込むと、ほとんどの仕様エラーは納品前に表面化します。

1. 濃度、温度範囲、および断続的な洗浄剤を含む完全な媒体リスト。
2. 連続圧力とピーク圧力、およびピークが発生する温度。
3. パイプ、継手、バルブの圧力クラスは、項目ごとではなくシステムとしてチェックされます。
4. 各行にシールコンパウンドを貼り、その理由を記録します。
5. 接続タイプ、および現場でフュージングまたはフランジ作業に使用できるツールとアクセス。
6. 必要な故障位置を含む、自動バルブの作動および制御信号。
7. スペアシートとシールキット、およびサードパーティのテストレポートなどの文書。

よくある質問

プラスチックバルブと金属バルブは同じラインを共有できますか?

はい、適切な移行が必要です。フランジ アダプターまたはネジ付きトランジションを使用し、プラスチック側を独立してサポートし、2 つの材料の異なる熱膨張を考慮して、プラスチック本体が金属配管によって負荷を受けないようにしてください。

ダブルユニオンまたはフランジ付きボールバルブ?

パイプを切らずに本体を取り外したい中小ライン用のダブルユニオンです。より大きなライン、より高い剛性、およびバルブが機器に直接ボルトで固定される場所向けにフランジが付いています。

実験室の排水管に逆止弁は必要ですか?

ドレンがバックアップできる共有ヘッダー、タンク、またはサンプに排出される場合は、はい。ドレンが開放点への専用の重力ラインである場合、逆止弁は実際のリスクを取り除くことなくコンポーネントを追加します。

PVDF に追加コストを支払う価値があるのはどのような場合ですか?

高温の上限、純度、または特定の溶媒に対する耐性が必要な場合。周囲温度の希酸の場合、β-PPH は通常、より少ないコストで仕事を行います。

実験室用バルブは、同じ建物内でさまざまな作業を行うことが求められる単純なコンポーネントです。中程度のリストからボディ材質とシールコンパウンドを決定し、ライン全体の圧力クラスと温度ディレーティングを確認し、バルブの動作頻度からタイプを選択し、速度に応じてサイズを選択します。

特定の酸廃棄物、DI 水、試薬供給または排出ヘッダー ラインを介して作業している場合は、媒体、温度、圧力クラス、接続の詳細を送信してください。当社のチームが本体の材質、シール化合物、バルブのサイズを確認します。できます ここに連絡してください 行データを使用します。