هل صمام HDPE مناسب لدرجة الحرارة العالية أو الوسائط المسببة للتآكل؟

صمامات HDPE تم استخدامها على نطاق واسع في إمدادات المياه البلدية وصرفها ، والري الزراعي ، والنقل الكيميائي وغيرها من الحقول بسبب مقاومة التآكل الممتازة وأداء المعالجة الجيد. ومع ذلك ، سواء كان ذلك مناسبًا لارتفاع درجات الحرارة أو وسائل الإعلام المسببة للتآكل ، يجب الحكم بشكل شامل من جوانب متعددة مثل الخصائص المادية وبيئة الاستخدام ومعايير الصناعة.

أولاً ، صمامات HDPE لها أداء ممتاز في الوسائط المسببة للتآكل. HDPE عبارة عن مادة بوليمر مستقرة كيميائيًا بالكاد تتفاعل مع معظم محاليل الحمض والقلويات والملح ، ويمكن أن تظل مستقرة حتى في السوائل التي تحتوي على أيونات الكلوريد أو الكبريتيدات أو غيرها من المكونات المسببة للتآكل. وهذا يجعل صمامات HDPE مناسبة بشكل خاص للاستخدام في ظروف شديدة التآكل مثل محطات معالجة مياه الصرف الصحي ، وأنظمة تحلية مياه البحر ، وخطوط الأنابيب الكيميائية ، وتصريف النفايات الصناعية. بالمقارنة مع الصمامات المعدنية ، فإن صمامات HDPE لا تصدأ أو تخضع للتآكل الكهروكيميائي ، ولن يتم تقليل أداء الختم أو قوتها الهيكلية بسبب التعرض طويل الأجل للوسائط المسببة للتآكل. لذلك ، تعد صمامات HDPE خيارًا مثاليًا لنقل الوسائط المسببة للتآكل في بيئات درجة الحرارة العادية أو المنخفضة.

ومع ذلك ، فيما يتعلق بالوسائط ذات درجة الحرارة العالية ، فإن صمامات HDPE لها قيود واضحة. تكون درجة حرارة التشوه الحراري لمادة HDPE منخفضة نسبيًا ، ويوصى بها ألا تتجاوز درجة حرارة الاستخدام المستمر 60 ℃. الحد الأقصى لدرجة الحرارة التي يمكن أن تحمل في فترة زمنية قصيرة حوالي 80 ℃. عندما تتجاوز درجة الحرارة هذا النطاق ، ستخفف المادة تدريجياً ، مما يسبب انخفاضًا كبيرًا في القوة الميكانيكية للصمام ، وحتى مشاكل مثل التشوه والتسرب. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن تسرع درجة الحرارة المرتفعة من عملية الشيخوخة للمواد وتقصير عمر خدمة الصمامات. لذلك ، فإن صمامات HDPE ليست مناسبة للاستخدام في أنظمة المياه الساخنة أو خطوط أنابيب البخار أو أي تطبيقات تتطلب تشغيل في درجات حرارة أعلى. في هذه التطبيقات ، تعد الصمامات المصنوعة من مواد مقاومة للدرجات الحرارة العالية مثل PP (polypropylene) ، PVDF (فلوريد البوليفينيليدين) ، أو الفولاذ المقاوم للصدأ أكثر ملاءمة.

تجدر الإشارة إلى أنه حتى ضمن نطاق درجة حرارة العمل المسموح به ، ستنخفض سعة تحمل الضغط لصمامات HDPE مع زيادة درجة الحرارة. على سبيل المثال ، قد يكون صمام HDPE مع ضغط مصنّف من PN16 عند 20 ℃ قد انخفض ضغطه الفعلي القابل للاستخدام إلى PN10 أو أقل عندما ترتفع درجة الحرارة المتوسطة إلى 50 ℃. لذلك ، عند تصميم النظام ، من الضروري تحديد تصنيف ضغط الصمام بناءً على درجة حرارة العمل الفعلية لضمان التشغيل الآمن والموثوق للنظام.

بالإضافة إلى ذلك ، على الرغم من أن مادة HDPE نفسها لديها مقاومة للأشعة فوق البنفسجية ، إلا أن التعرض طويل الأجل لأشعة الشمس المباشرة قد لا يزال يسبب شيخوخة المواد. لذلك ، يُنصح عادةً بتخطيط تدابير التظليل أو اختيار منتجات مع مثبتات الأشعة فوق البنفسجية المضافة لصمامات HDPE المثبتة في الهواء الطلق لتمديد عمر خدمتها.

تعد صمامات HDPE مناسبة جدًا لنقل الوسائط المسببة للتآكل في درجة حرارة الغرفة ، مثل مياه الصرف الصحي ومياه البحر وحلول القاعدة الحمضية ، وما إلى ذلك ، والتي تظهر مقاومة جيدة للتآكل والاقتصاد. ومع ذلك ، في سيناريوهات التطبيق التي تتضمن وسائط درجات الحرارة العالية ، ليست صمامات HDPE مناسبة بسبب قيود الاستقرار الحراري للمادة نفسها. عند اختيار مواد الصمام ، يجب على المستخدمين إجراء تقييم شامل استنادًا إلى نوع محدد من البيئة المتوسطة ودرجة الحرارة والضغط والتشغيل لضمان اختيار معقول وسلامة النظام .