تفاوت لاینرهای PFA و PTFE در شیر ضد اسید

شیرآلات ضد اسید با لاینینگ تفلونی در تمامی نیروگاه ها، پتروشیمی ها و صنایع مختلف تولید اسید کاربرد دارند. شیرآلات تفلونی شاملبال ولوهای تفلونی، پلاگ ولوهای ضد اسید، شیر پروانه ای و شیرآلات دیافراگمی داخل تفلون می باشند. در این مقاله تفاوت های دو توع روکش یا لاینینگ مختلف این نوع از شیرهای ضد اسید(Rubber Lined Valves) مورد بررسی قرار گرفته است.

شیرآلات ضد اسید با لاینینگ تفلونی در تمامی نیروگاه ها، پتروشیمی ها و صنایع مختلف تولید اسید کاربرد دارند. شیرآلات تفلونی شاملبال ولوهای تفلونی، پلاگ ولوهای ضد اسید، شیر پروانه ای و شیرآلات دیافراگمی داخل تفلون می باشند. در این مقاله تفاوت های دو توع روکش یا لاینینگ مختلف این نوع از شیرهای ضد اسید(Rubber Lined Valves) مورد بررسی قرار گرفته است.

Fluoropolymers با هدف مقاوم کردن تجهیزات در برابر پدیده خوردگی توسعه یافته اند. این نوع از مواد بیشتر از پلاستیک ها و الاستومر ها در برابر پدیده Corrosion مقاوم هستند و همچنین مقاومت حرارتی و قابلیت تحمل دمای آن ها نیز بالاتر می باشد. با توسعه PTFE یا تفلون، استفاده از Fluoropolymers به عنوان لاینینگ در ساخت ولو تفلونی  بسیار کاربرد پیدا کرده است در واقع درون این نوع از شیرآلات لاینینگی از جنس تفلون وجود دارد. PTFE یا Polytetrafluoroethylene به صورت اتفاقی توسط Roy Plunkett و در سال 1938 کشف شد و پس از گذشت 10 سال با نام تجاری Teflon به صورت یک متریال تجاری وارد بازار و صنعت ها مختلف شد.
PFA که نوع دیگری از Fluoropolymer ها می باشد توسط DuPont  اختراع شد و تحت برند تجاری Teflon PFA  به مارکت عرضه می شد. PFAیا Perfluoroalkoxy   خواص شیمیایی و حرارتی یکسانی با PTFE دارد اما از نظر قابلیت پرداخت شدن، شفافیت، مقاومت نفوذ و استحکام مکانیکال خواص بسیار بالاتری نسبت به PTFE دارد.
در صنعت از هردو ماده PFA و PTFE برای روکش دار کردن سطح داخلی تجهیزاتی چون لوله ها، اتصالات، شیر آلات، مخازن و تانک ها استفاده می شود.

انواع فیتینگ های روکش شده با PTFE

استفاده از PTFE برای لاینینگ دار کردن شیر ضد اسید با یکی از روش های Paste extrusion و Ram extrusion  امکان پذیر می باشد. در این روش ابتدا یک شکل اولیه از تفلون ساخته شده است و به درون بدنه ولو در حرارت بسیار بالایی تزریق می شود. قالب گیری ایزواستاتیک یا Isostatic Molding  بهترین روش برای لاینینگ کردن شیرآلات با تفلون می باشد.
مهمترین تفاوت PFA با PTFE در این است که می توان PFA را به صورت مذاب شده پردازش کرد. PFA زنجیره مولکولی کوچکتری نسبت به PTFE دارد و در ترکیب خود دارای اتم های اکسیژن می باشد که مقاومت به خزش و حرارت در آن را ایجاد می کند.
نحوه روکش دار کردن با PFA به این ترتیب است که گرانولت در ظرف گداخت یا در اکسترودر ذوب شده و سپس با فشار هیدرولیکی به شکل مورد نظر تبدیل می شود. این متد امکان آن را فراهم می کند تا هر ضخامتی از PFA که برای لاینینگ دار کردن ولو ضد اسید لازم است به دقت حاصل شود و هیچگونه پرداخت نهایی لازم نمی باشد. روش Isostatic Molding که برای PTFE اشاره شد، نیاز به پرداخت مکانیکی  نهایی بسیار زیادی دارد که زمان بر می باشد. در روش روکش دار کردن با PTFE رسیدن به ضخامت یکنواخت و یکسان در نقاط مختلف بسیار سخت می باشدکه این مشکل در قسمت هوزینگ شیرآلات بسیار نمایان می شود. PFA از نظر خواص الکتریکی نیز بر PTFE ارجحیت دارد زیر پارامتر Dielectric strength در آن سه یا چهار برابر PTFE می باشد.
جمع بندی:
1-     PFA و PTFE هر دو از خانواده Fluoropolymers ها هستند.
2-     روش های لاینینگ دار کردن ولوها، اتصالات با PFAزمان کمتری نسبت به PTFE می برد و به ماشین کاری کمتری نیاز دارد.
3-     PFA و PTFE هر دو مقاومت شیمیایی بسیار بالایی دارند بنابراین قسمت داخلی شیرآلات، اتصالات ولوله هایی که سیال خورنده از درون آن ها رد میشود را با این مواد لاینینگ دار می کنند.
4-     خواص چسبندگی PTFE بسیار کم است و در واقع سیال ها بدون آنکه ذره ای به آن بچسبند ازش عبور می کنند.
5-     تفاوت در روش ساخت PFA باعث شده تا دقت در ضخامت لایه روکش شده با PFA بسیار زیاد باشد.

برترین برندهای دنیا که شیرآلات داخل تفلونی یا داخل PFA ضد اسید و باز می سازند عبارتند از:
1-     باتر فلای ولو EBRO
2-     باترفلای ولو KSB
3-     بال ولو XOMOX
4-     پلاگ ولوTUFLIN
5-     پلاگ ولوDURCO
6-     بال ولو ATOMAC
7-     بال ولوFLOWSERVE
8-     شیر دیافراگمی SAUNDERS
9-     شیر دیافراگمی SISTO
10- بال ولو و چک ولوRICHTER
11- شیر دیافراگمی گلس لاین DOXI
12- پلاگ ولو 3Z