مقاومت در برابر دما
پلاستیک PVDF (Polyvinylidene Fluیاide) به دلیل مقاومت نسبتاً بالا در برابر حرارت در مقایسه با بسیاری از پلاستیک های دیگر، با توانایی مقاومت در برابر دمای عملیاتی مداوم تا 150 درجه سانتی گراد (302 درجه فارنهایت) در شرایط عادی شناخته شده است. این باعث می شود که برای بسیاری از کاربردهای شیمیایی، از جمله جابجایی مایعات و گازهای داغ، مناسب باشد. با این حال، هنگامی که در معرض بخار پرفشار یا دمای نوسان بالاتر از حد حرارتی خود قرار میگیرد، PVDF میتواند شروع به تخریب یا از دست دادن خواص مکانیکی خود کند. بخار در سیستم های پرفشار اغلب به دمایی فراتر از حد PVDF می رسد، به خصوص اگر سیستم در فشارهای بیش از 100 psi کار کند، جایی که دما به طور قابل توجهی افزایش می یابد. در این شرایط، یکپارچگی ساختاری PVDF می تواند به خطر بیفتد. برای سیستم هایی که نیاز به قرار گرفتن مداوم در معرض بخار در دمای بیش از حد PVDF دارند، مواد دیگری مانند PFA (پرفلوئوروآلکوکسی) یا PTFE (پلی تترا فلوئورواتیلن) به طور کلی به دلیل پایداری حرارتی برتر و مقاومت در برابر گرمای شدید ترجیح داده می شوند.
محدودیت های فشار
در حالی که دریچه های لوله پلاستیکی PVDF برای تحمل فشارهای متوسط تا زیاد طراحی شدهاند، آنها محدودیتهای خود را دارند سیستم های بخار پرفشار . PVDF در بسیاری از پیکربندیها میتواند فشار تا 1500 psi را تحمل کند و برای کاربردهای مختلف صنعتی موثر است. با این حال، در سیستمهای بخار فشار بالا، ماهیت دینامیکی جریان بخار - همراه با هر دو نوسانات دما و تغییرات فشار - می تواند چالش هایی ایجاد کند. بخار تحت فشار بالا بسیار پرانرژی است و می تواند در طول زمان باعث خرابی های ناشی از استرس در اجزای شیر شود، به خصوص اگر سیستم در شرایط چرخه ای یا در فشارهای بسیار بالاتر از حد مجاز PVDF کار کند. قرار گرفتن طولانی مدت در معرض چنین فشارهایی، به ویژه در سیستم هایی که دارای شرایط نوسانی هستند، ممکن است منجر به ایجاد ترک یا تغییر شکل در بدنه شیر شود. برای کاهش چنین خطراتی، شیرهای PVDF تقویت شده با فلز ممکن است برای بهبود ظرفیت مدیریت فشار استفاده شود، اما برای سیستمهایی که به طور مداوم فشارهای شدید را شامل میشوند، دریچه های فلزی یا دریچه های PTFE معمولا مناسب تر هستند.
خواص مکانیکی تحت تنش
خواص مکانیکی PVDF آن را برای بسیاری از فرآیندهای شیمیایی و کاربردهای عمومی حمل سیالات مناسب می کند، اما عملکرد آن تحت فشار سیستم های بخار پرفشار باید به دقت مورد توجه قرار گیرد. سیستم های بخار می توانند نیروهایی را وارد کنند که منجر به انبساط و انقباض حرارتی ، که به مرور زمان ممکن است باعث شود خستگی در شیرهای PVDF را شکنندگی مواد در دماهای بالا، به ویژه هنگامی که تحت فشار مکانیکی یا چرخه فشار قرار می گیرند، می تواند منجر به ترک یا شکست در ساختار شیر شود. توانایی PVDF برای تحمل تنش های مکانیکی طولانی مدت در مقایسه با شیرهای فلزی محدود است، که تمایل دارند در محیط های پر استرس عملکرد بهتری داشته باشند. از آنجایی که بدنه شیر و اجزای داخلی به طور مکرر به دلیل نوسانات دما منبسط و منقبض می شوند، PVDF ممکن است قابلیت اطمینان طولانی مدت یکسانی را به خصوص در کاربردهای بخار پرفشار ارائه نکند. موادی مانند آلیاژهای فلزی یا PFA در چنین شرایط شدید مقاومت مکانیکی بهتری را ارائه می دهد.
مقاومت در برابر خوردگی در کاربردهای بخار
یکی از ویژگی های بارز پلاستیک PVDF استثنایی بودن آن است مقاومت شیمیایی . PVDF در برابر بسیاری از مواد شیمیایی خورنده از جمله اسیدها، قلیایی ها و حلال ها بسیار مقاوم است. با این حال، هنگامی که در معرض بخار با فشار بالا به ویژه در سیستم های حاوی آلاینده های تهاجمی مانند کلریدها یا اکسیژن ، عملکرد PVDF ممکن است شروع به کاهش کند. با گذشت زمان، ترکیبی از اکسیداسیون و افراط در دما می تواند باعث تخریب مواد شود. اگرچه PVDF در برابر خوردگی ناشی از بسیاری از مواد شیمیایی مقاومت می کند، بخار همچنان می تواند باعث ایجاد آن شود تخریب اکسیداتیو تحت شرایط خاص، به خصوص اگر بخار حاوی گازهای محلول یا آلاینده باشد. در کاربردهای حیاتی، مانند داروسازی یا فرآوری مواد غذایی در مواردی که خطر آلودگی باید به حداقل برسد، PVDF ممکن است مقاومت طولانی مدت در برابر بخار فشار بالا را نداشته باشد. دریچه های فلزی یا دریچه های با پوشش PFA که در برابر تخریب اکسیداتیو مقاومت بیشتری دارند.
سازگاری با کیفیت Steam
کیفیت بخار، از جمله میزان رطوبت آن، تغییرات فشار و پتانسیل آلودگی، هنگام در نظر گرفتن استفاده از شیرهای PVDF، یک عامل حیاتی است. سیستمهای بخار پرفشار، بهویژه آنهایی که در معرض فشارهای نوسانی هستند، میتوانند باعث شوند تجمع مقیاس یا آلودگی ذرات در داخل دریچه، به خصوص اگر بخار به درستی درمان نشود. با گذشت زمان، این آلاینده ها می توانند دریچه را مسدود کنند یا باعث سایش زودرس شوند. در حالی که PVDF در برابر بسیاری از مواد شیمیایی و حلال ها مقاوم است، اما در برابر آلودگی ذرات یا ذرات مقاومت یکسانی ندارد. تشکیل مقیاس که دریچه های فلزی یا شیرهای ویژه مبتنی بر فلوروپلیمر ممکن است داشته باشد. این مسائل می تواند منجر به اختلال در عملکرد سوپاپ، کاهش راندمان جریان یا نشت سیستم شود. دریچههای PVDF ممکن است برای جلوگیری از این مشکلات به نگهداری یا تمیز کردن مکرر نیاز داشته باشند، در حالی که دریچه های فلزی معمولاً آلاینده ها را در محیط های بخار پرفشار بهتر کنترل می کند.
