PVDF,Clean-PVC简介化学性及施工法.docx

1. PVDF-HP ,CLEAN PVC 材料介紹l PVDF 材料介紹常用配管用塑材管之化學式:PVDF=Polyvinylidene Fluoride 由分子結構可知PVDF跟PTFE的差別(PVDF為二氟/PTFE為四氟化物)同屬於氟素族之塑料.塑料一般可分為兩類; 一.熱固性 二.熱塑性. PVDF, PTFE屬於後者. 可以用熱熔方式焊接.而熱固性塑料只能用膠合方式連接. PVDF-HP 生產時必須全程在 CLASS 1000級無塵室中生產,CLASS 100級無塵室中包裝. 半導體業PVDF-HP之應用.以超純水系統為主.其特性為l 材料密度大 分子緊密以致表面光滑,C值可達到2.0.細菌不易附著.l 離子不易釋出.l 加工容易,可熱熔焊接.l 可使用在水質18M超純水管線PVDF 性能表l PVDF-HP 管線材料技術資料原材料強度退化表(=Reference stress ), 耐壓等級以50年為設計標準.以上表格是以照DVS2205-1(德國塑材國家標準協會)試驗得到之數據由以上的圖表及公式,我們可以得知在不同的工作壓力,溫度下要選用的管璧厚度.以上數據已把焊接係數F=0.8計算在內l PVDF-HP 管支撐注意事項為避免由於PVDF 熱漲冷縮造成管路產生應力而破裂.以下管架放置須注意的方式在Hot DI管路因溫度膨脹造成管路變形問題提出說明.依據GEORGE FISCHER施工規範計算說明 舉例: 機台Hot DI管路安裝示意圖如下使用溫度為70,室內溫度24下可的以下數據L=L*T*L=2*(70-24)*0.18=16.56mmH=21.7*d*LH=21.7*25*16.56=441.5MM2500mm因此SUPPORT 現場固定距離不會損害管材.以下為其他型態l PVDF-HP 管支撐距離. 下列表格是依據管內流體比重=1g/cm為標準但在不同的流體密度以及管規格下我們可依照以下圖表計算距離 此表格是依據DVS2210 TABLE 18製作舉例:假設使用流體比重=1.25 溫度=40C 管子為SDR=21 (PN16) 管徑為Da63=2”管依據以上圖表計算如下L=Laf1f2=13000.961.08=1348mm2. CLEAN PVC 材料介紹水是生命之泉源，供水管道系統則是我們生命泉源的傳送工具，是我們生存環境中最重要的一部份。隨著生活質素的提高，對水質的要求也越來越高，當然對輸水管道的種種缺陷也就再也不能等閒視之了。香港在幾年前立法全面禁止使用由於嚴重腐蝕帶來黃銹水的鍍鋅水管後，水質已經大大改觀了。但取而代之的不銹鋼管，銅管及uPVC內襯鋼管等亦非盡如人意。其高成本及施工難度高的制肘往往叫人望而生畏。積水化學工業株式會社集五十年研究，開發和生產樹脂產品的經驗之大成，於1998年成功地開發了新一代的樹脂材料 - (HI-G樹脂)，它由超微粒子的樹膠(GUM)成分充分融化在鹽化乙烯分子(uPVC)之中產生化學結合而成(參見圖1 : HI-G樹脂原理圖)，採用這種新型材料製作的 ESLON HI-G高性能耐衝擊硬質鹽化供水管從分子水平到使用性能都比原有的HI膠管具有飛躍性的進步。由ESLON HI-G Pipe，ESLON TS/HITS Fittings和 ESLON Valve 的組合構成了二十一世紀的新型供水管道系統，它將為我們源源不斷地輸送來潔淨，清新的生命泉源之水。以上為香港積水提供CLEAN PVC基本上是為PVC(聚氯乙烯)製成.其中成分由於製管過程需用一些添加劑如定型劑,色料,抗紫外線劑等等.在使用上會有一些分子釋出.以下為其事出分析表第一項種類為CLEAN PVC第二項種類為HT PVC(耐高溫)此為HT-PVC在高溫下釋出情形以下為積水各類管材管內平滑度,這影響細菌附著生長的因素在半導體業目前水質在18M使用PVDF-HP為主.水質在15M以下使用CLEAN-PVC3. PVDF-HP 管材熱熔焊接方式 (Heating element)由於PVDF為熱塑性塑膠,在加工上除機械式外基本是使用加熱熔焊接.以下為焊接基本流程圖,其中焊接三大要素:壓力,溫度,時間之間的關係l BUTT WELDING (對接式)由以上流程可知,在焊接時候要做的前置作業如下:1. 將焊機電源打開,調整加熱板溫度,PVDF溫度為24082. 管面切齊,將管子放上焊機管架上並夾緊,使用焊機上的修邊器將管緣修平.3. 將加熱板放到兩管之間,如下列圖示. 加熱板位置4. 加熱加熱過程時要先計算需施加壓力的數值.加壓的壓力大小可由下列公式中算出.先算管面積:再算焊接壓力PVDF管 P=0.10N將管子兩面加壓到加熱板上,如下列圖示當管緣因加溫及加壓因素而產生凸緣,如上圖,既表示管緣已全部貼到加熱板上此為Alignment Time .此時需把壓力放掉後繼續加熱(Preheating Time)預熱時間可由下列圖表查出.Build-up:預熱完成後將管退出,抽出加熱板後將兩管緣對上.此一過程基本上是愈快愈好.其時間不可超過上面所示時間(Maximum build-up time)5. 加壓(joining) 壓力由管緣接合算起在規定時間內(joining pressure time)平均升壓到焊接壓力.6. 冷卻: 在焊接壓力下冷卻其時間為上表cooling time7. 完成焊接 完成後切片l IR BUTT WELDING 紅外線對接其施工工法跟對接方式相同,只是加熱方法採隔空方式,為了達到品質此方式一般對焊機要求比較高.大多採CNC設備控制.1. 將焊機電源打開,調整加熱板溫度,PVDF溫度為5002. 管面切齊,將管子放上焊機管架上並夾緊,使用焊機上的修邊器將管緣修平.3. 將加熱板放到兩管之間,如下列圖示 加熱板位置4. 加熱加熱過程時要先計算需施加壓力的數值.一般使用CNC控制時機器電腦會依據輸入管徑數據計算.5. 加壓及冷卻: 電腦會依據資料自動計算壓力當完成焊接時,電腦會紀錄下來這口焊接過程相關資料以便以後查詢.l SOCKET WELDING 套接接管方式以插接為之.其管件都為承口形式.1.將焊機電源打開,調整加熱板溫度,PVDF溫度為2502702.管面切齊,將管子放上焊機管架上並夾緊.3.將加熱板放到兩管之間,如下列圖示 加熱板位置4.加熱 將兩端加壓入加熱模具內到底時開始計算加熱時間,數據可由下表查出.5.接管 :當加熱時間到後,迅速將兩端拔出,移開加熱板後將兩頭插入到底冷卻. 此一過程基本上是愈快愈好,其時間不可超過上面所示時間(Maximum Adjusting time).此過程所需時間上表可查.焊接完成切片樣品l HPF-WELDING 電焊套此種方式也是熱熔焊接之應用.其原理在接頭裡面埋入加熱線圈.1.管面切齊,將管面跟電焊套接觸深度先用筆劃一記號.2.使用專用的刮管器將表面氧化層刮除.將管面用丙酮擦拭乾淨.將電焊套插入 使用專用管夾江焊接物夾緊. 完成後使用電焊套專用電焊機上的接頭插入電焊套上焊機有自動偵測系統會自已測試電焊套的尺寸,大氣溫度,經過焊機計算可得到需輸入的熱值.利用控制電流的方式加熱 電焊套焊接時間下表:以上四種焊接法焊接係數如下表:4. PVDF-HP管路測試規範一. 測試簡介 :依據測試各項規範之執行順序可分為三大部份 , 第一部份為管路測試前之檢查 ; 其目的在防止管路接錯及確保測試時的程序及步驟能夠很順暢。第二部份為管路氣密測試 ; 其目的在避免管路的接點洩漏 , 造成無塵室之污染及損害製程設備 。第三部份為水質之檢測 ; 其目的在驗收施工過程之品質良窳 , 亦為工程峻工之最後階段 。 二. 測試檢查 : 現場實施壓力測試前, 品管人員必須確實針對管路系統實施以下的檢查 :1. 確定各管路確實按照施工圖施工 , 所有的閥及配件與管架皆已確實安裝完畢 , ( 包含置高點的排氣閥 ) 。2. 所有管 , 閥 , 是否確實安裝 , 並荷重平均分配於管路系統上 。3. 管件必須維持良好的狀況 , 於目視時沒有破裂 , 裂縫 , 溝痕 , 變形損傷 , 或人為損壞( 如搬運 ) 。4. 檢查管件啣接時之法蘭鎖緊之磅數是否足夠或太緊 。5. 管件與法蘭啣接必須沒有裂縫 。6. 假如檢查結果發現有上述任何缺陷 , 必須立即予以修復或換新後 , 始得繼續進行測試之步驟 。7. 品管人員及測試人員必須確實備妥測試用之設備或器具 , 避免臨時狀況發生時來不及準備工具或材料及設備以為因應 。三. 管路氣密測試 :1. Note : 管路系統播須確實安裝排氣閥 , 並且於施工圖上確定施工位置無誤。2. 於欲測試之點安裝測試閥及壓力表 , 可採用 PVDF-HP Sampling valve (請參閱目錄 )或Needle valve (請參閱目錄) , 然後將管路末端凡而關閉或使用法蘭將管端封閉 , 準備啣接N2 做 Purge。3. 採用 PFA-HP Tube 1/8” 3/8” 規格皆可 , 啣接 N2 , N2 之品質必須經過 Purify Filter 之氣源( 0.1mm 0.085mm- Ca2+- Na+- K+- Cl- Zn2+- Cu2+- Fe2+- Metals, each- Temperature- PressureMW.cmppbcfu/Lppbppbpcs/Lpcs/Lppbppbppbppbppbppbppbppbbarg 18.2 2 1 3 1 100 500 0.005 0.