塑料阀门在造船和海工行业的应用

时间:2022-08-11点击次数:772

塑料阀门在造船和海工行业的应用

管道与阀门同为造船中管系部分的重要组件,近年来塑料管道的应用日益增长,以其重量轻、耐腐蚀、易安装的优点在生活冷热水、黑灰水管线中占据了一席之地,并积累了良好口碑,并逐步扩大市场份额。但是热塑性塑料阀门由于认知度不够,在造船和海工项目中应用仍然不普及。



其实同塑料管一样,塑料阀门应用在造船上,同传统铜阀门或钢阀门相比,也具有耐腐蚀、重量轻的特点。海上潮湿盐雾的环境对任何金属都是持续考验,但塑料天然的特性所致,完全无须任何表面防护,节省了大量表面处理的工序时间以及成本,同时大大加快安装进度,也可以避免金属表面涂层意外破损后导致的点蚀。


另外塑料阀门的优势在于,可以实现同塑料管道的同质连接。连接点其实是管路系统中*重要的设计因素,也是泄露的高发点。不同材料之间,迫于无奈只能采用法兰、螺纹等机械连接手段,时时刻刻受到内应力、温度、振动的影响。而热塑性塑料管道从诞生起,就已经考虑到了同质连接、每种管道材料都会有对应材料的阀门接口和连接方式,如PVC和CPVC采用的溶剂粘接、PP-H和PE等采用的热熔对焊和承插焊、PE专属的电熔焊连接方式等。因此塑料管道配套相应的塑料阀门,是相辅相成、相得益彰的。同时考虑到便于拆卸维护,通常塑料阀门设计中采用了活接型式,与法兰相比,可靠性大大增加,占用空间显著缩小,徒手即可拆装。


目前通常采用的组合中,塑料管道搭配金属阀门,一般只能采用法兰或螺纹连接。塑料的材料性质,使得螺纹成为塑料的软肋。无论是锥形还是平行螺纹,55°还是60°螺纹角,要密封就要在螺牙中施加很大挤压力,通过生料带的过盈配合或螺纹胶的微膨胀填补缝隙,而绝大多数时候,这个挤压力已经超过了塑料本身的材料许用应力,也就是说,当螺纹旋转到位时,一部分螺牙已经崩溃了。这就是很多人的经验当中,塑料螺纹不耐用,“一次性使用”的由来。当然通过增加金属补强圈等手段,可以改善此现象,但还是没有从根本上解决问题。


而法兰的密封是靠法兰面对垫片的挤压获得密封力的,塑料本身的材料强度远低于金属,因此垫片的选择也受到限制,塑料法兰本身承受扭矩也有限,通常不能超过密封预紧力太多,因此留出的容错范围就很小,对使用中的振动、扭曲等外力的宽容度不足。使用一段时间后,需要勤加巡视才能避免泄露。


因此对于塑料管来说,*为稳妥可靠的连接方式,只有同质连接,可以达到管道材料本身的强度等级,而且抗振动、耐线性膨胀的能力,完全可以与管道本身同等考虑。


诚然热塑性塑料阀门的发展历史远远短于金属阀门,应用领域也集中在中低压范围,因此阀门种类和功能不如金属阀门丰富。但是经过多年发展,常用阀门类型塑料阀门都以具备,功能经过几代发展,已非常成熟可靠。


常见阀门类型中,需要指出的是,塑料球阀与常见硬密封金属球阀不同,因为球面和球密封都为塑料的原因,不适用于含有颗粒物的介质如黑灰水等,颗粒物会导致密封面磨损形成内漏。对于污水等应用,更适合采用隔膜阀。热塑性塑料隔膜阀为堰式隔膜阀,采用手轮或气缸操作,膜片磨损后可以方便更换。




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