जरीप्लास्टिक व्हॉल्व्हकधीकधी यांना एक विशेष उत्पादन मानले जाते - औद्योगिक प्रणालींसाठी प्लास्टिक पाइपिंग उत्पादनांचे उत्पादन किंवा डिझाइन करणाऱ्या किंवा ज्यांना अत्यंत स्वच्छ उपकरणांची आवश्यकता असते अशा लोकांसाठी ही पहिली पसंती असते - परंतु या व्हॉल्व्हचे अनेक सामान्य उपयोग नाहीत असे गृहीत धरणे अपुरे आहे. वास्तविक पाहता, आजच्या प्लास्टिक व्हॉल्व्हचे उपयोग खूप व्यापक आहेत, कारण वापरल्या जाणाऱ्या सामग्रीचे प्रकार सतत विस्तारत आहेत आणि या सामग्रीची गरज असणाऱ्या कुशल डिझाइनर्समुळे या बहुकार्यात्मक साधनांचा वापर करण्याचे अधिकाधिक मार्ग उपलब्ध होत आहेत.

प्लास्टिकचे गुणधर्म

थर्मोप्लास्टिक व्हॉल्व्हचे फायदे अनेक आहेत—गंज, रासायनिक आणि घर्षण प्रतिरोध; गुळगुळीत आतील भिंती; हलके वजन; स्थापनेची सुलभता; दीर्घायुष्य; आणि कमी जीवनचक्र खर्च. या फायद्यांमुळे पाणी वितरण, सांडपाणी प्रक्रिया, धातू आणि रासायनिक प्रक्रिया, अन्न आणि औषधनिर्माण, ऊर्जा प्रकल्प, तेल शुद्धीकरण कारखाने यांसारख्या व्यावसायिक आणि औद्योगिक उपयोगांमध्ये प्लास्टिक व्हॉल्व्हना व्यापक स्वीकृती मिळाली आहे. प्लास्टिक व्हॉल्व्ह विविध प्रकारच्या सामग्रीपासून आणि अनेक रचनांमध्ये तयार केले जाऊ शकतात. सर्वात सामान्य थर्मोप्लास्टिक व्हॉल्व्ह पॉलिव्हिनिल क्लोराइड (PVC), क्लोरिनेटेड पॉलिव्हिनिल क्लोराइड (CPVC), पॉलीप्रोपिलीन (PP), आणि पॉलिव्हिनिलिडीन फ्लोराइड (PVDF) पासून बनवलेले असतात. PVC आणि CPVC व्हॉल्व्ह सामान्यतः सॉल्व्हेंट सिमेंटिंग सॉकेट एंड्स किंवा थ्रेडेड आणि फ्लँज्ड एंड्सद्वारे पाइपिंग सिस्टीमला जोडले जातात; तर, PP आणि PVDF साठी पाइपिंग सिस्टीमचे घटक हीट-, बट- किंवा इलेक्ट्रो-फ्यूजन तंत्रज्ञानाने जोडणे आवश्यक असते.

थर्मोप्लास्टिक व्हॉल्व्ह क्षरणकारी वातावरणात उत्कृष्ट कामगिरी करतात, परंतु ते सामान्य पाणीपुरवठा सेवेमध्येही तितकेच उपयुक्त आहेत कारण ते शिसे-मुक्त¹, डीझिंकफिकेशन-प्रतिरोधक असतात आणि त्यांना गंज लागत नाही. पीव्हीसी आणि सीपीव्हीसी पाईपिंग सिस्टीम आणि व्हॉल्व्ह यांची आरोग्यावरील परिणामांसाठी एनएसएफ [नॅशनल सॅनिटेशन फाउंडेशन] मानक ६१ नुसार चाचणी आणि प्रमाणीकरण केले पाहिजे, ज्यामध्ये परिशिष्ट जी (Annex G) साठी आवश्यक असलेल्या कमी शिशाच्या प्रमाणाचा समावेश आहे. क्षरणकारी द्रवांसाठी योग्य सामग्रीची निवड करण्यासाठी, उत्पादकाच्या रासायनिक प्रतिकार मार्गदर्शिकेचा सल्ला घ्यावा आणि तापमानाचा प्लॅस्टिक सामग्रीच्या मजबुतीवर होणारा परिणाम समजून घ्यावा.

जरी पॉलीप्रोपिलीनची ताकद पीव्हीसी आणि सीपीव्हीसीच्या निम्मी असली तरी, त्यात सर्वाधिक अष्टपैलू रासायनिक प्रतिकारशक्ती आहे कारण त्यासाठी कोणतेही ज्ञात द्रावक नाहीत. पीपी तीव्र ॲसेटिक ॲसिड आणि हायड्रॉक्साईडमध्ये उत्तम कार्य करते, आणि ते बहुतेक ॲसिड, अल्कली, क्षार आणि अनेक सेंद्रिय रसायनांच्या सौम्य द्रावणांसाठी देखील योग्य आहे.

पीपी रंगद्रव्ययुक्त किंवा रंगद्रव्यरहित (नैसर्गिक) स्वरूपात उपलब्ध आहे. नैसर्गिक पीपी अतिनील (UV) किरणांमुळे मोठ्या प्रमाणात खराब होते, परंतु ज्या संयुगांमध्ये २.५% पेक्षा जास्त कार्बन ब्लॅक रंगद्रव्य असते, ती पुरेशा प्रमाणात UV-स्थिर असतात.

PVDF पाईपिंग सिस्टीमचा वापर फार्मास्युटिकलपासून ते खाणकामापर्यंत विविध औद्योगिक क्षेत्रांमध्ये केला जातो, कारण PVDF मजबूत असते, उच्च तापमानात कार्यरत राहते आणि क्षार, तीव्र आम्ल, सौम्य क्षार आणि अनेक सेंद्रिय द्रावकांना प्रतिरोधक असते. PP च्या विपरीत, PVDF सूर्यप्रकाशामुळे खराब होत नाही; तथापि, हे प्लास्टिक सूर्यप्रकाशासाठी पारदर्शक असते आणि त्यामुळे त्यातील द्रव अतिनील किरणांच्या संपर्कात येऊ शकतो. PVDF चे नैसर्गिक, रंगहीन स्वरूप उच्च-शुद्धतेच्या, घरातील वापरासाठी उत्कृष्ट असले तरी, खाद्य-दर्जाच्या लाल रंगासारखे रंगद्रव्य मिसळल्यास द्रव माध्यमावर कोणताही प्रतिकूल परिणाम न होता ते सूर्यप्रकाशात ठेवणे शक्य होते.

प्लॅस्टिक प्रणालींमध्ये तापमान आणि औष्णिक प्रसरण व आकुंचनाप्रती संवेदनशीलता यांसारखी अभिकल्प आव्हाने असतात, परंतु अभियंते सामान्य आणि क्षरणकारी वातावरणासाठी दीर्घकाळ टिकणाऱ्या, किफायतशीर पाइपिंग प्रणालींची रचना करू शकतात आणि त्यांनी तसे केलेही आहे. अभिकल्पातील प्रमुख विचारणीय बाब ही आहे की प्लॅस्टिकचा औष्णिक प्रसरणांक धातूंपेक्षा जास्त असतो—उदाहरणार्थ, थर्मोप्लास्टिकचा प्रसरणांक स्टीलच्या पाच ते सहा पट असतो.

पाइपिंग सिस्टीमची रचना करताना आणि व्हॉल्व्हची जागा व व्हॉल्व्हच्या आधारांवर होणाऱ्या परिणामाचा विचार करताना, थर्मोप्लास्टिकमध्ये औष्णिक प्रसरण हा एक महत्त्वाचा विचार असतो. औष्णिक प्रसरण आणि आकुंचनामुळे निर्माण होणारे ताण आणि बले, पाइपिंग सिस्टीममध्ये वारंवार दिशा बदलून किंवा प्रसरण लूप्सचा समावेश करून लवचिकता प्रदान केल्याने कमी किंवा नाहीसे केले जाऊ शकतात. पाइपिंग सिस्टीममध्ये ही लवचिकता प्रदान केल्यामुळे, प्लास्टिक व्हॉल्व्हला जास्त ताण सहन करण्याची आवश्यकता भासणार नाही (आकृती १).

थर्मोप्लास्टिक्स तापमानास संवेदनशील असल्यामुळे, तापमान वाढल्यास व्हॉल्व्हचे दाब रेटिंग कमी होते. वेगवेगळ्या प्लास्टिक सामग्रीमध्ये वाढत्या तापमानानुसार संबंधित घट होते. प्लास्टिक व्हॉल्व्हच्या दाब रेटिंगवर परिणाम करणारा द्रवाचे तापमान हा एकमेव उष्णता स्रोत नसू शकतो—कमाल बाह्य तापमानाचा डिझाइन विचारात घेणे आवश्यक आहे. काही प्रकरणांमध्ये, पाईपच्या बाह्य तापमानाचा विचार न केल्यास, पाईप सपोर्टच्या अभावामुळे जास्त प्रमाणात वाकण्याची (सॅगिंग) समस्या उद्भवू शकते. पीव्हीसीचे कमाल सेवा तापमान १४०°F आहे; सीपीव्हीसीचे कमाल २२०°F आहे; पीपीचे कमाल १८०°F आहे; आणि पीव्हीडीएफ व्हॉल्व्ह २८०°F पर्यंत दाब टिकवून ठेवू शकतात (आकृती २).

तापमानाच्या दुसऱ्या टोकावर, बहुतेक प्लॅस्टिक पाइपिंग सिस्टीम गोठणबिंदूखालील तापमानातही अगदी व्यवस्थित काम करतात. खरं तर, तापमान कमी झाल्यावर थर्मोप्लास्टिक पाइपिंगची ताणशक्ती वाढते. तथापि, तापमान कमी झाल्यावर बहुतेक प्लॅस्टिकचा आघात प्रतिरोध कमी होतो आणि प्रभावित पाइपिंग सामग्रीमध्ये ठिसूळपणा येतो. जोपर्यंत व्हॉल्व्ह आणि लगतच्या पाइपिंग सिस्टीमला कोणताही धक्का लागत नाही, वस्तूंच्या धक्क्यांनी किंवा आदळण्याने धोका पोहोचत नाही आणि हाताळणीदरम्यान पाइपिंग खाली पडत नाही, तोपर्यंत प्लॅस्टिक पाइपिंगवरील प्रतिकूल परिणाम कमीत कमी होतात.

थर्मोप्लास्टिक व्हॉल्व्हचे प्रकार

बॉल व्हॉल्व्ह,तपासणी झडपा,बटरफ्लाय वाल्व्हआणि डायफ्राम व्हॉल्व्ह शेड्यूल ८० प्रेशर पायपिंग सिस्टीमसाठी विविध थर्मोप्लास्टिक मटेरियलमध्ये उपलब्ध आहेत, ज्यात अनेक ट्रिम पर्याय आणि ॲक्सेसरीज देखील आहेत. स्टँडर्ड बॉल व्हॉल्व्ह बहुतेकदा ट्रू युनियन डिझाइनमध्ये आढळतो, ज्यामुळे कनेक्टिंग पायपिंगमध्ये कोणताही व्यत्यय न आणता देखभालीसाठी व्हॉल्व्ह बॉडी काढणे सोपे होते. थर्मोप्लास्टिक चेक व्हॉल्व्ह बॉल चेक, स्विंग चेक, वाय-चेक ​​आणि कोन चेक म्हणून उपलब्ध आहेत. बटरफ्लाय व्हॉल्व्ह मेटल फ्लँजेससोबत सहजपणे जोडले जातात कारण ते ANSI क्लास १५० च्या बोल्ट होल्स, बोल्ट सर्कल्स आणि एकूण परिमाणांशी जुळवून घेतात. थर्मोप्लास्टिक भागांचा गुळगुळीत आतील व्यास डायफ्राम व्हॉल्व्हच्या अचूक नियंत्रणात भर घालतो.

पीव्हीसी आणि सीपीव्हीसीमधील बॉल व्हॉल्व्ह अनेक अमेरिकी आणि परदेशी कंपन्यांद्वारे १/२ इंच ते ६ इंच आकारांमध्ये सॉकेट, थ्रेडेड किंवा फ्लँज्ड कनेक्शन्ससह तयार केले जातात. आधुनिक बॉल व्हॉल्व्हच्या 'ट्रू युनियन' डिझाइनमध्ये दोन नट्स असतात, जे बॉडीवर स्क्रू केले जातात आणि बॉडी व एंड कनेक्टर्समधील इलास्टोमेरिक सील्स दाबतात. काही उत्पादकांनी अनेक दशकांपासून बॉल व्हॉल्व्हची लेइंग लेंथ आणि नट थ्रेड्स तेच ठेवले आहेत, जेणेकरून आजूबाजूच्या पाइपिंगमध्ये कोणताही बदल न करता जुने व्हॉल्व्ह सहजपणे बदलता येतील.

पिण्याच्या पाण्यात वापरण्यासाठी एथिलीन प्रोपिलीन डायीन मोनोमर (EPDM) इलास्टोमेरिक सील असलेल्या बॉल व्हॉल्व्हना NSF-61G मानकानुसार प्रमाणित करणे आवश्यक आहे. ज्या प्रणालींमध्ये रासायनिक सुसंगततेची चिंता असते, तिथे पर्याय म्हणून फ्लोरोकार्बन (FKM) इलास्टोमेरिक सील वापरले जाऊ शकतात. हायड्रोजन क्लोराईड, क्षारांची द्रावणे, क्लोरीनयुक्त हायड्रोकार्बन आणि पेट्रोलियम तेले वगळता, खनिज आम्लांचा समावेश असलेल्या बहुतेक अनुप्रयोगांमध्ये FKM चा वापर देखील केला जाऊ शकतो.

आकृती ३. टाकीला जोडलेला एक फ्लॅंज्ड बॉल व्हॉल्व्ह. आकृती ४. उभा बसवलेला एक बॉल चेक व्हॉल्व्ह. पीव्हीसी (PVC) आणि सीपीव्हीसी (CPVC) बॉल व्हॉल्व्ह, १/२-इंच ते २ इंच आकाराचे, गरम आणि थंड पाण्याच्या वापरासाठी एक व्यवहार्य पर्याय आहेत, जिथे ७३°F तापमानात कमाल नॉन-शॉक वॉटर सर्व्हिस २५० पीएसआय (psi) इतकी जास्त असू शकते. मोठ्या बॉल व्हॉल्व्हचे, २-१/२ इंच ते ६ इंच आकाराचे, ७३°F तापमानात १५० पीएसआय (psi) इतके कमी प्रेशर रेटिंग असेल. सामान्यतः रासायनिक पदार्थांच्या वहनासाठी वापरले जाणारे, पीपी (PP) आणि पीव्हीडीएफ (PVDF) बॉल व्हॉल्व्ह (आकृती ३ आणि ४), जे सॉकेट, थ्रेडेड किंवा फ्लॅंज्ड-एंड कनेक्शनसह १/२-इंच ते ४ इंच आकारात उपलब्ध आहेत, त्यांचे रेटिंग सामान्यतः सभोवतालच्या तापमानात १५० पीएसआय (psi) च्या कमाल नॉन-शॉक वॉटर सर्व्हिससाठी असते.

थर्मोप्लास्टिक बॉल चेक व्हॉल्व्हमध्ये पाण्यापेक्षा कमी विशिष्ट गुरुत्वाकर्षणाचा एक बॉल वापरला जातो, जेणेकरून अपस्ट्रीम बाजूला दाब कमी झाल्यास, तो बॉल सीलिंग पृष्ठभागावर परत खाली जाईल. हे व्हॉल्व्ह तत्सम प्लास्टिक बॉल व्हॉल्व्हप्रमाणेच वापरले जाऊ शकतात, कारण ते सिस्टीममध्ये नवीन सामग्री आणत नाहीत. इतर प्रकारच्या चेक व्हॉल्व्हमध्ये धातूच्या स्प्रिंग्सचा समावेश असू शकतो, ज्या क्षरणकारक वातावरणात टिकू शकत नाहीत.

आकृती ५. इलास्टोमेरिक लायनर असलेला बटरफ्लाय व्हॉल्व्ह. २ इंच ते २४ इंच आकारांमधील प्लॅस्टिक बटरफ्लाय व्हॉल्व्ह मोठ्या व्यासाच्या पाइपिंग सिस्टीमसाठी लोकप्रिय आहे. प्लॅस्टिक बटरफ्लाय व्हॉल्व्हचे उत्पादक रचना आणि सीलिंग पृष्ठभागांसाठी वेगवेगळे दृष्टिकोन वापरतात. काही जण इलास्टोमेरिक लायनर (आकृती ५) किंवा ओ-रिंग वापरतात, तर काही जण इलास्टोमेरिक-कोटेड डिस्क वापरतात. काही जण व्हॉल्व्हची बॉडी एकाच मटेरियलपासून बनवतात, परंतु आतील, ओल्या संपर्कात येणारे घटक सिस्टीम मटेरियल म्हणून काम करतात. याचा अर्थ असा की, पॉलीप्रॉपिलीन बटरफ्लाय व्हॉल्व्हच्या बॉडीमध्ये EPDM लायनर आणि PVC डिस्क किंवा सामान्यतः आढळणाऱ्या थर्मोप्लास्टिक्स आणि इलास्टोमेरिक सील्ससह इतर अनेक रचना असू शकतात.

प्लास्टिक बटरफ्लाय व्हॉल्व्ह बसवणे सोपे असते, कारण हे व्हॉल्व्ह वेफर स्टाईलमध्ये बनवलेले असतात आणि त्यांच्या बॉडीमध्येच इलास्टोमेरिक सील्स डिझाइन केलेले असतात. त्यांना गॅस्केट लावण्याची आवश्यकता नसते. दोन जुळणाऱ्या फ्लँजेसच्या मध्ये बसवून, प्लास्टिक बटरफ्लाय व्हॉल्व्ह बोल्टने घट्ट करताना शिफारस केलेल्या बोल्ट टॉर्कपर्यंत तीन टप्प्यांत वाढ करून काळजीपूर्वक काम केले पाहिजे. हे पृष्ठभागावर एकसारखे सील सुनिश्चित करण्यासाठी आणि व्हॉल्व्हवर कोणताही असमान यांत्रिक ताण लागू होऊ नये यासाठी केले जाते.

आकृती ६. एक डायफ्राम व्हॉल्व्ह. मेटल व्हॉल्व्ह व्यावसायिकांना व्हील आणि पोझिशन इंडिकेटर्स असलेले प्लास्टिक डायफ्राम व्हॉल्व्हचे उत्कृष्ट डिझाइन परिचित वाटेल (आकृती ६); तथापि, प्लास्टिक डायफ्राम व्हॉल्व्हमध्ये काही विशिष्ट फायदे असू शकतात, ज्यात थर्मोप्लास्टिक बॉडीच्या गुळगुळीत आतील भिंतींचा समावेश आहे. प्लास्टिक बॉल व्हॉल्व्हप्रमाणेच, या व्हॉल्व्हच्या वापरकर्त्यांना ट्रू युनियन डिझाइन स्थापित करण्याचा पर्याय असतो, जे व्हॉल्व्हवरील देखभालीच्या कामासाठी विशेषतः उपयुक्त ठरू शकते. किंवा, वापरकर्ता फ्लँज्ड कनेक्शन्स निवडू शकतो. बॉडी आणि डायफ्रामच्या मटेरियलच्या सर्व पर्यायांमुळे, हा व्हॉल्व्ह विविध प्रकारच्या रासायनिक अनुप्रयोगांमध्ये वापरला जाऊ शकतो.

इतर कोणत्याही व्हॉल्व्हप्रमाणे, प्लॅस्टिक व्हॉल्व्ह कार्यान्वित करण्याची गुरुकिल्ली म्हणजे न्यूमॅटिक विरुद्ध इलेक्ट्रिक आणि डीसी विरुद्ध एसी पॉवर यांसारख्या कार्यान्वयन आवश्यकता निश्चित करणे होय. परंतु प्लॅस्टिकच्या बाबतीत, डिझाइनर आणि वापरकर्त्याला हे देखील समजून घ्यावे लागते की ॲक्ट्युएटरच्या सभोवतालचे वातावरण कसे असेल. आधी सांगितल्याप्रमाणे, प्लॅस्टिक व्हॉल्व्ह हे क्षरणकारी परिस्थितींसाठी एक उत्तम पर्याय आहेत, ज्यामध्ये बाह्य क्षरणकारी वातावरणाचा समावेश होतो. यामुळे, प्लॅस्टिक व्हॉल्व्हच्या ॲक्ट्युएटर्सच्या हाउसिंगची सामग्री हा एक महत्त्वाचा विचार आहे. प्लॅस्टिक व्हॉल्व्ह उत्पादकांकडे या क्षरणकारी वातावरणाच्या गरजा पूर्ण करण्यासाठी प्लॅस्टिक-आच्छादित ॲक्ट्युएटर्स किंवा इपॉक्सी-कोटेड मेटल केसेसच्या स्वरूपात पर्याय उपलब्ध आहेत.

या लेखात दाखवल्याप्रमाणे, आज प्लास्टिक व्हॉल्व्ह नवीन उपयोगांसाठी आणि परिस्थितींसाठी सर्व प्रकारचे पर्याय उपलब्ध करून देतात.