В полупроводниковом стенде для влажной обработки или в установке для очистки фармацевтической продукции труба между линией очистки воды и точкой использования определяет конечную чистоту воды в такой же степени, как и мембраны. Некачественно выполненное соединение может рассыпать частицы, низкокачественная смола – выщелачивать органику, а завышенный класс давления – разорваться при горячей санитарной обработке. Трубы из ХПВХ для систем водоснабжения высокой чистоты решают эти проблемы только в том случае, если базовая смола, график стенок, номинальная температура и метод соединения соответствуют фактическому режиму работы контура.
93°С Максимальная постоянная температура воды
58% Содержание хлора в хлорированном ПВХ пластикате
0,3 микрона Типичная шероховатость внутреннего отверстия Ra новой трубы
24 часа Отверждение цемента растворителем при 20°C перед использованием в горячей воде.
Почему ХПВХ предлагает услуги по поставке воды высокой чистоты
Трубы из ХПВХ являются проверенным распределительным материалом высокой чистоты, поскольку они сочетают в себе широкую химическую стойкость, полезную механическую прочность при работе с водой при температуре до 93°С и низкие экстрагируемые вещества при поставке из чистого состава. В любом замкнутом контуре высокой чистоты качеству воды угрожают три загрязняющих вещества: ионные фильтраты, органические остатки и выпадение твердых частиц. Содержание хлора в ХПВХ, обычно составляющее от 56 до 58 процентов по массе, придает жесткость полимерной цепи и уменьшает миграцию небольших молекул в поток воды. Вот почему фармацевтические заводы используют ХПВХ для распределения воды для инъекций и почему предприятия электронной промышленности используют его в контурах сверхчистой воды.
Определение Система водоснабжения высокой чистоты представляет собой замкнутую сеть текучей среды, которая удерживает ионные, органические загрязнения и твердые частицы ниже определенного порога, что требует материалов труб с гладкими отверстиями, низким содержанием экстрагируемых веществ и отсутствием побочных продуктов коррозии.
Инженеры-проектировщики получают два практических преимущества от ХПВХ: гибкость в санитарной обработке и стабильность частиц. Системы из нержавеющей стали требуют пассивации после сварки; ХПВХ не содержит металлов, не требует пассивации и может периодически подвергаться санитарной обработке горячей водой. Прямое сравнение с другими термопластами показано на диаграмме максимальной температуры непрерывной подачи воды ниже.
Максимальная постоянная температура воды из термопластика
Базовая смола и система добавок
Качество базовой смолы является наиболее важным параметром в трубопроводах высокой чистоты из ХПВХ, поскольку переизмельчение, некондиционные стабилизаторы или избыточное количество смазочных материалов становятся именно теми молекулами, которые вы позже измеряете в пробе воды. Сертифицированные соединения ХПВХ соответствуют определенному стандарту рецептуры, такому как ASTM D1784, класс ячеек 23447-B или NSF 61 для контакта с питьевой водой. Эти стандарты устанавливают максимальные уровни содержания свинца, летучих органических веществ и общего количества извлекаемого органического углерода.
Когда поставщик заменяет переизмельченный материал или добавляет технологические добавки сверх утвержденного диапазона, уровни хлорирования падают, изменяется плотность стенок и повышаются уровни экстрагируемых веществ. Прежде чем утвердить партию, покупатель должен запросить сертификат на материал, в котором указан класс ячейки, номер производственной партии, степень хлорирования и последний сертификат гидростатических испытаний.
Проверьте эти свойства смолы в каждом предложении поставщика:
- Обозначение класса ячейки согласно ASTM D1784 или эквивалентному национальному стандарту.
- Массовое содержание хлора в диапазоне от 56 до 58 процентов.
- Результаты испытаний TOC и ионной экстрагируемости от поставщика соединений
- Письменное подтверждение того, что на экструзионную линию не поступает перемолот после потребления.
Класс давления и толщина стенки
Напорная труба из ХПВХ ZHEYI серий 40, 80 и DIN PN Эта труба из хлорированного поливинилхлорида подходит для контуров горячего водоснабжения высокой чистоты, устойчива к коррозии и выдерживает температуру до 93°C. Спецификации нескольких стенок позволяют инженерам сопоставлять гидростатическую прочность с размерами системы. Посмотреть продукт → Номинальное давление труб из ХПВХ зависит от толщины стенки, диаметра, температуры и срока службы. ZHEYI Group производит напорные трубы из ХПВХ серий ANSI Расписание 40 и Расписание 80, а также серий DIN PN10 и PN16, что позволяет инженеру сопоставить график стенок со стандартом размеров контура. Более толстая стенка сортамента 80 обеспечивает почти двойную гидростатическую прочность по сравнению со списком 40 при той же температуре, что делает его основным выбором для контуров высокой чистоты с номинальным диаметром отверстия более 25 мм.
Опубликованные характеристики действительны при температуре 23°C и снижаются с увеличением температуры, поэтому размер контура должен рассчитываться с учетом наихудшего горячего состояния. Чтобы узнать, как перевести рабочую температуру в эффективный допуск на давление, см. Таблица номинального давления для труб из ХПВХ и руководство по расчету .
Репрезентативные значения давления для труб из ХПВХ диаметром 25 мм в системах водоснабжения. Точные цифры уточняйте у производителя труб. | Schedule | Рейтинг при 23°C | Номинал при 80°C | Типичное использование контура высокой чистоты |
| Расписание 40 | 15 бар | 9 бар | Линии отвода и слива холодного обратного осмоса |
| Schedule 80 | 28 бар | 16 бар | Распределение горячей очищенной воды и WFI |
| DIN Ру16 | 16 бар | 10 бар | Метрические трубопроводные системы на европейских заводах |
Правило выбора: если контур работает при температуре выше 60°C, перейдите к Приложению 80, прежде чем сравнивать цены. Более толстая стенка обеспечивает запас прочности при термоциклировании и горячей дезинфекции.
Температурный профиль и снижение номинальных характеристик
Максимальная постоянная рабочая температура ХПВХ в системах с водой под давлением обычно составляет 93°C, но этот потолок применим только к чистой воде. Сильные окислители, хлорированные органические вещества или потоки кислот существенно снижают потолок. Даже в установленных пределах термоциклирование при температуре от 20°C до 85°C приводит к расширению и расслаблению трубы; Повторное циклическое использование сокращает срок службы системы, если в схеме не предусмотрены компенсаторы, смещения или компенсаторы сильфонного типа.
Для распределения горячей воды кривая снижения характеристик ХПВХ ведет себя предсказуемо: при температуре выше 50°C допустимое рабочее давление падает примерно на 1–2 процента на градус Цельсия, в зависимости от состава и толщины стенок. Всегда рассчитывайте расчетную точку контура, исходя из одновременной температуры и давления в наихудшем случае, а не из среднегодового значения.
Правило дизайна: установите расчетную точку системы на самую высокую температуру санитарной обработки, а не на нормальную температуру подачи. Петля, продезинфицированная при температуре 85°C и давлении 6 бар, должна иметь стену и номинальное давление, рассчитанное на 85°C, с коэффициентом безопасности не менее 2.
Качество поверхности и осыпание частиц
Выпадение частиц — это скрытый тип отказа ХПВХ в сверхчистых контурах. Поверхности отверстий экструдированного ХПВХ обычно имеют толщину Ra от 0,3 до 0,7 микрон, что достаточно гладко, чтобы подавить образование биопленки в холодных контурах и поддерживать низкое количество частиц. Реальный риск попадания частиц концентрируется в местах соединений: обрезанные в полевых условиях кромки, чрезмерно расширенные гнезда, агрессивное удаление заусенцев и слишком толстый клей на основе растворителя создают пики шероховатостей, которые могут отслаиваться в поток потока.
На заводах по производству полупроводников контуры окончательной промывки обычно удерживают воду с размером частиц 0,5 микрона или меньше. Для этих услуг используйте цемент с низким содержанием растворителей, продлите время отверждения и промывайте линию перед запуском дорогостоящего продукта.
Шероховатость отверстия в свежей трубе ХПВХ: от 0,3 до 0,7 микрона Ra / ПВХ: от 0,5 до 1,0 микрона Ra / Механически полированная нержавеющая сталь: от 0,4 до 0,8 микрона Ra
Соединения, клапаны и целостность соединений
В системах из ХПВХ высокой чистоты большинство утечек и частиц происходит в местах соединений, а не в теле трубы. Сварка цемента с растворителем остается стандартом для раструбных концов, но марка цемента, допуск на зазор между швами и время отверждения должны соответствовать температуре воды. Следует избегать резьбовых соединений на трубах диаметром более 25 мм, где присутствует термоциклирование или вибрация, поскольку корни резьбы создают точки концентрации напряжений. Фитинги с полноценным соединением позволяют снимать клапан или прибор без разрезания трубы, а фланцевые соединения с полнолицевыми прокладками выдерживают более высокий крутящий момент при врезке оборудования.
Трехкомпонентное соединение ZHEYI SCH80/DIN из ХПВХ с уплотнениями из EPDM или FKM Фитинг с полноценным соединением обеспечивает чистое отсоединение без разрезания трубы, что снижает простои при обслуживании. Доступен в вариантах из ПВХ и ХПВХ, с двойной совместимостью ANSI/DIN и герметичным уплотнительным кольцом для систем высокой чистоты. Посмотреть продукт → Клапаны для воды высокой чистоты должны иметь гладкие внутренние отверстия, малый застойный объем и материалы седла, которые не попадают в горячую воду. ZHEYI Group поставляет шаровые краны с настоящим соединением из ХПВХ с уплотнениями из EPDM или PTFE, что является обычной конфигурацией для контуров высокой чистоты размером 2 дюйма и меньше, поскольку соединение с обеих сторон обеспечивает чистое отсоединение для технического обслуживания или промывки.
Полнопроходной шаровой кран из ХПВХ ZHEYI SCH80/DIN с седлами из ПТФЭ Этот четвертьоборотный запорный клапан обеспечивает герметичное перекрытие агрессивных и высокочистых жидкостей. Полнопроходная конструкция минимизирует падение давления; Версия из ХПВХ выдерживает температуру до 93°C и оснащена блокируемым рычагом для фиксации положения. Посмотреть продукт → Муфта для сварки растворителем Самая низкая стоимость, гладкий канал, требует времени для отверждения
Истинный союз Исправный шарнир, съемный без разрезания
фланцевый Высокий крутящий момент, стандартный для соединений оборудования
Резьбовой Избегайте высоты более 25 мм в горячих контурах с вибрацией.
Соответствие стандартам и документация
Системы DIN и ANSI конструктивно подходят для трубопроводов высокой чистоты из ХПВХ, но их смешивание в одном контуре приводит к несоответствию интерфейсов: диаметры фланцевых болтов, размеры прокладок и классы давления различаются. Стандарты ANSI, такие как ASTM F441, определяют трубы из ХПВХ размеров Schedule 40 и 80 с резьбой NPT, а в DIN 8061 и 8063 используются метрические размеры раструбов, рассчитанные для сварки растворителем. Глобальный покупатель, обслуживающий несколько заводов, должен документировать, какой системе соответствует каждая линия. Посмотрите наш Сравнение стандартов DIN и ANSI для термопластических клапанов и труб до завершения спецификации.
При каждой поставке запросите пакет документации по качеству, содержащий сертификат заводских испытаний, отчет о проверке размеров, сертификат испытаний на гидростатическое давление и сертификат класса полимерного элемента. Эти четыре документа позволяют инженеру-проектировщику подтвердить соответствие поставленной трубы утвержденному проекту.
Минимальный комплект документации для закупки ХПВХ высокой чистоты
- Сертификат класса смолы от поставщика компаунда
- Запись прослеживаемости партии от даты экструзии до партии сырья
- Отчет об испытаниях гидростатическим давлением при 23°C и предполагаемой рабочей температуре.
- Отчет о проверке размеров, включающий толщину стенки и внутренний диаметр отверстия.
Рабочий процесс отбора, предотвращающий сбои
Воспроизводимый пятиэтапный рабочий процесс снижает риск неправильной спецификации: сначала заморозьте обязанность, затем выберите стандарт размеров, затем выберите совместную стратегию, затем проверьте пакет документации.
- Проверьте химию контура Измерьте диапазон pH, концентрацию окислителя, дезинфицирующего средства и ожидаемое время работы при максимальной температуре.
- Составьте карту конверта температуры и давления Используйте наихудшее одновременное сочетание температуры и давления, включая циклы санитарной обработки.
- Выберите стандарт размера Выровняйте график стенок и стандарт фланцев с существующим оборудованием и возможностями местного обслуживания.
- Выберите стратегию соединения и клапана Отделите постоянные раструбные сварные швы от обслуживаемых полносоюзных и фланцевых соединений в местах врезки оборудования.
- Аудит пакета документации Отклоняйте поставки, в которых отсутствуют сертификаты класса ячеек, гидростатические отчеты и возможность отслеживания партий.
Эмпирическое правило: для контуров высокой чистоты при температуре выше 60°C наиболее оправданной универсальной конфигурацией является ХПВХ Schedule 80 с клапанами с полноценным соединением и полнолицевыми фланцевыми соединениями для оборудования.
Часто задаваемые вопросы
Безопасен ли ХПВХ для воды высокой чистоты?
Да, если состав сертифицирован для контакта с питьевой водой или водой высокой чистоты, а состав цемента на основе растворителя разработан для работы с низким содержанием твердых частиц. Сертифицированный ХПВХ демонстрирует низкий уровень экстрагируемого органического углерода и не образует побочных продуктов коррозии, поэтому фармацевтические заводы и заводы по производству полупроводников используют его в контурах воды для инъекций и сверхчистой воды.
В чем разница между ХПВХ и УПВХ для приложений высокой чистоты?
UPVC сохраняет полезную прочность при сжатии только примерно до 50–60°C и теряет большую часть своих характеристик в верхней части этого диапазона. ХПВХ выдерживает гораздо более высокое номинальное давление при повышенной температуре и одобрен для эксплуатации при температуре до 93°C. Для холодных контуров с температурой ниже 50°C ПВХ является более дешевым вариантом, но ХПВХ обеспечивает гибкость в санитарной обработке и широкий запас безопасности.
Как предотвратить выпадение частиц из соединений ХПВХ?
Используйте острый труборез, удалите заусенцы с внешней и внутренней кромки и нанесите цемент с низким содержанием растворителей, используя последовательную технику чистки кистью. Увеличьте время отверждения перед подачей давления; типичная рекомендация составляет от 24 до 72 часов при температуре 20°C, когда по линии подается горячая вода.
Можно ли подсоединить трубопроводы высокой чистоты из ХПВХ к оборудованию из нержавеющей стали?
Да, с фланцевыми переходами и соответствующей полнолицевой прокладкой, например, из EPDM или PTFE. Фланец из ХПВХ должен быть затянут до предела, установленного производителем при рабочей температуре, чтобы избежать ползучести, а переход должен оставаться доступным для проверки.
+86-15258772971
dinys009@163.com
