Οι εγκαταστάσεις παραγωγής και επεξεργασίας πολυμερών λειτουργούν με γραμμές μονομερών, διαλυτών, καταλυτών, προσθέτων, ρητινών, πολυμερών μιγμάτων, ατμού, θερμικού λαδιού, ψυχρού νερού, γλυκόλης, αζώτου, πεπιεσμένου αέρα και βοηθητικών ρευστών. Η επιλογή βαλβίδων γίνεται με βάση τη χημική συμβατότητα, την πίεση, τη θερμοκρασία, το ιξώδες, την πτητικότητα, την πιθανή παρουσία στερεών ή επικαθίσεων και τις απαιτήσεις στεγανότητας.

Σε διεργασίες πολυμερισμού, ανάμιξης, θέρμανσης, ψύξης, μεταφοράς, δοσομέτρησης, αποθήκευσης και καθαρισμού απαιτείται καθορισμένη λειτουργία για κάθε βαλβίδα. Η σωστή διαστασιολόγηση περιορίζει την υπερβολική ταχύτητα ροής, τις απώλειες πίεσης, τις διακυμάνσεις παροχής και τη φθορά σε έδρες, στεγανοποιητικά και εσωτερικά μέρη.

Τυπικές εφαρμογές

• Γραμμές μονομερών, διαλυτών, καταλυτών, αναστολέων και χημικών προσθέτων.
• Μεταφορά και δοσομέτρηση ρητινών, πολυολών, ισοκυανικών, latex και πολυμερών μιγμάτων.
• Αντιδραστήρες πολυμερισμού, δεξαμενές ανάμιξης, γραμμές ανακυκλοφορίας και τροφοδοσίας.
• Κυκλώματα θερμικού λαδιού για ελεγχόμενη θέρμανση αντιδραστήρων, σωληνώσεων και δεξαμενών.
• Δίκτυα ατμού για θέρμανση, καθαρισμό και βοηθητικές θερμικές διεργασίες.
• Γραμμές ψυχρού νερού, γλυκόλης και νερού ψύξης για εναλλάκτες και συμπυκνωτές.
• Συστήματα αζώτου για purge, blanketing, αδρανοποίηση και απομάκρυνση οξυγόνου.
• Γραμμές εξαέρωσης, εκτόνωσης, αποστράγγισης, δειγματοληψίας και παράκαμψης.
• Βοηθητικά δίκτυα πεπιεσμένου αέρα για πνευματικούς ενεργοποιητές και όργανα ελέγχου.

Κριτήρια επιλογής εξοπλισμού

• Συμβατότητα σώματος, έδρας, στελέχους, παρεμβυσμάτων και packing με το ρευστό.
• Πίεση λειτουργίας, πίεση σχεδιασμού και διαφορική πίεση στη βαλβίδα.
• Θερμοκρασία λειτουργίας, θερμοκρασία καθαρισμού και θερμικές μεταβολές κατά την εκκίνηση ή διακοπή.
• Ιξώδες, πυκνότητα, πτητικότητα και πιθανότητα στερεοποίησης, πήξης ή δημιουργίας επικαθίσεων.
• Πιθανή παρουσία κόκκων, πληρωτικών υλικών, ινών ή αιωρούμενων στερεών.
• Απαιτούμενη παροχή και επιτρεπόμενη πτώση πίεσης.
• Λειτουργία απομόνωσης, ρύθμισης, αντεπιστροφής, εκτόνωσης ή προστασίας από υπερπίεση.
• Απαιτήσεις στεγανότητας στην έδρα, στο στέλεχος και στις συνδέσεις.
• Τρόπος ενεργοποίησης: χειροκίνητος, πνευματικός, ηλεκτρικός ή αυτοενεργός.
• Σύνδεση με PLC, DCS, SCADA ή σύστημα ασφαλείας διεργασίας.

Ενδεικτικός εξοπλισμός

• Βαλβίδες απομόνωσης για μονομερή, διαλύτες, ρητίνες, άζωτο, ατμό και βοηθητικά ρευστά.
• Βαλβίδες ελέγχου για ρύθμιση παροχής, πίεσης, θερμοκρασίας ή στάθμης.
• Βαλβίδες με φυσερό ή ειδική στεγανοποίηση στελέχους για περιορισμό εξωτερικής διαρροής.
• Μειωτές πίεσης και ρυθμιστές πίεσης για ατμό, άζωτο, αέρα και βοηθητικά αέρια.
• Αντεπίστροφες βαλβίδες για προστασία αντλιών, συμπιεστών και δοσομετρικών συστημάτων.
• Βαλβίδες ασφαλείας και εκτόνωσης για αντιδραστήρες, δεξαμενές, εναλλάκτες και σωληνώσεις.
• Ατμοπαγίδες και εξοπλισμός συμπυκνωμάτων για γραμμές ατμού.
• Φίλτρα γραμμής για προστασία βαλβίδων ελέγχου, αντλιών, ακροφυσίων και οργάνων.
• Πνευματικοί και ηλεκτρικοί ενεργοποιητές για απομακρυσμένο ή αυτόματο χειρισμό.

Για κάθε εφαρμογή εξετάζονται η σύσταση του ρευστού, η πίεση, η θερμοκρασία, η παροχή, το ιξώδες, η πιθανότητα επικαθίσεων ή στερεοποίησης, το σημείο εγκατάστασης και η λειτουργία της βαλβίδας στο σύστημα ελέγχου. Με αυτά τα στοιχεία καθορίζονται ο τύπος βαλβίδας, το ονομαστικό μέγεθος, η κλάση πίεσης, τα υλικά κατασκευής, η διάταξη στεγανοποίησης και ο κατάλληλος τρόπος ενεργοποίησης.

Valves and flow equipment for the polymer industry

Polymer production and processing plants operate with monomer, solvent, catalyst, additive, resin, polymer mixture, steam, thermal oil, chilled water, glycol, nitrogen, compressed air and auxiliary fluid lines. Valve selection is based on chemical compatibility, pressure, temperature, viscosity, volatility, possible presence of solids or deposits and sealing requirements.

Polymerisation, mixing, heating, cooling, transfer, dosing, storage and cleaning processes require a defined function for each valve. Correct sizing helps limit excessive flow velocity, pressure losses, flow fluctuations and wear on seats, sealing elements and internal parts.

Typical applications

• Monomer, solvent, catalyst, inhibitor and chemical additive lines.
• Transfer and dosing of resins, polyols, isocyanates, latex and polymer mixtures.
• Polymerisation reactors, mixing tanks, recirculation lines and feed lines.
• Thermal oil circuits for controlled heating of reactors, pipework and tanks.
• Steam networks for heating, cleaning and auxiliary thermal processes.
• Chilled water, glycol and cooling water lines for heat exchangers and condensers.
• Nitrogen systems for purging, blanketing, inerting and oxygen removal.
• Venting, relief, draining, sampling and bypass lines.
• Auxiliary compressed air networks for pneumatic actuators and control instruments.

Equipment selection criteria

• Compatibility of body, seat, stem, gasket and packing materials with the fluid.
• Operating pressure, design pressure and valve differential pressure.
• Operating temperature, cleaning temperature and thermal variations during start-up or shutdown.
• Viscosity, density, volatility and risk of solidification, gelling or deposit formation.
• Possible presence of granules, fillers, fibres or suspended solids.
• Required flow rate and allowable pressure drop.
• Isolation, control, non-return, relief or overpressure protection function.
• Seat, stem and connection tightness requirements.
• Actuation method: manual, pneumatic, electric or self-acting.
• Connection to PLC, DCS, SCADA or process safety system.

Indicative equipment

• Isolation valves for monomers, solvents, resins, nitrogen, steam and auxiliary fluids.
• Control valves for flow, pressure, temperature or level regulation.
• Bellows-sealed valves or special stem sealing arrangements for reduced external leakage.
• Pressure reducing valves and pressure regulators for steam, nitrogen, air and auxiliary gases.
• Check valves for protection of pumps, compressors and dosing systems.
• Safety and relief valves for reactors, tanks, heat exchangers and pipework.
• Steam traps and condensate equipment for steam lines.
• Line strainers for protection of control valves, pumps, nozzles and instruments.
• Pneumatic and electric actuators for remote or automatic operation.

For each application, the fluid composition, pressure, temperature, flow rate, viscosity, risk of deposits or solidification, installation point and valve function in the control system should be reviewed. These data define the valve type, nominal size, pressure class, construction materials, sealing arrangement and suitable actuation method.