Wybór odpowiedniego materiału na siedzenie Zawór motylkowy to jedna z najważniejszych decyzji w projektowaniu systemów transportu płynów. W przetwórstwie chemicznym, urządzeniach OEM i projektach EPC, gniazdo zaworu jest często pierwszym elementem, który ulega awarii, jeśli zlekceważy się kompatybilność materiałową – co prowadzi do wycieków, nieplanowanych przestojów i potencjalnych incydentów bezpieczeństwa. Chociaż EPDM, CSM, FKM i PTFE są powszechnie stosowane, istnieje szersza gama elastomerów, które odpowiadają specyficznym kombinacjom temperatur, agresji chemicznej i wymagań mechanicznych. Niniejszy przewodnik przedstawia pięć popularnych materiałów na gniazda – od ekonomicznych gum ogólnego zastosowania po wysokowydajne fluoroelastomery i PTFE – porównując ich odporność chemiczną, ograniczenia temperaturowe i najlepsze zastosowania, a także zawiera szybką macierz kompatybilności dla popularnych kwasów i zasad przemysłowych.
1. EPDM (monomer etylenowo-propylenowo-dienowy)
Kluczowe właściwości
-
Doskonała odporność na działanie gorącej wody i pary
-
Wyjątkowa odporność na ozon i starzenie
-
Odporny na działanie większości kwasów nieorganicznych i zasad
-
Niski koszt, najczęściej stosowany
Odpowiednie media
✔ Woda, woda pitna, woda morska, ścieki
✔ Wodorotlenek sodu (NaOH), wodorotlenek potasu (KOH)
✔ Rozcieńczony kwas siarkowy, rozcieńczony kwas fosforowy
Niezalecane dla
✘ Produkty ropopochodne, oleje hydrauliczne, benzyna
✘ Węglowodory aromatyczne
Zakres temperatur
-20 °C do 120 °C (-4 °F do 248 °F); gatunki specjalne do 140 °C (284 °F)
Typowe zastosowania
Zaopatrzenie w wodę i jej uzdatnianie, obiegi wody chłodzącej, obsługa rozcieńczonych kwasów/zasad, systemy wody pitnej.
2. CSM (polietylen chlorosulfonowany, dawniej Hypalon®)
Kluczowe właściwości
-
Wyjątkowa odporność na ozon i promieniowanie UV
-
Doskonała odporność na działanie substancji chemicznych i utlenianie
-
Dobra odporność na kwasy i zasady
Odpowiednie media
✔ Kwasy, zasady, podchloryn sodu, solanka
✔ Środowiska ozonowe, zewnętrzny sprzęt chemiczny
Niezalecane dla
✘ Węglowodory aromatyczne
✘ Niektóre rozpuszczalniki organiczne
Zakres temperatur
-20 °C do 120 °C (-4 °F do 248 °F)
Typowe zastosowania
Zakłady chemiczne, oczyszczanie ścieków, systemy wybielania, przemysł chloro-alkaliczny, zewnętrzne środowiska korozyjne.
3. CIIR (chlorowany kauczuk izobutylenowo-izoprenowy, chlorobutyl)
Kluczowe właściwości
-
Doskonała odporność na kwasy, wyjątkowa odporność na ozon i starzenie
-
Bardzo niska przepuszczalność gazów, dobra odporność na parę
Odpowiednie media
✔ Rozcieńczone kwasy, niektóre stężone kwasy, woda dejonizowana
✔ Systemy ciepłej wody, pary, próżni
Niezalecane dla
✘ Płyny na bazie ropy naftowej, węglowodory aromatyczne
✘ Rozpuszczalniki organiczne
Zakres temperatur
-20 °C do 130 °C (-4 °F do 266 °F)
Typowe zastosowania
Przemysł farmaceutyczny, spożywczy, systemy wody ultraczystej, czysta para oraz systemy próżniowe/kwasowe do zastosowań chemicznych.
4. FKM (fluoroelastomer, Viton®)
Kluczowe właściwości
Odpowiednie media
✔ Kwas siarkowy stężony (określone stężenia), kwas fosforowy, kwasy organiczne
✔ Produkty naftowe, węglowodory aromatyczne, systemy próżniowe
Niezalecane dla
✘ Gorąca, skoncentrowana soda kaustyczna, aminy
✘ Ketony
Zakres temperatur
-10 °C do 200 °C (14 °F do 392 °F)
Typowe zastosowania
Oleje i chemikalia wysokotemperaturowe, produkty petrochemiczne, przenoszenie rozpuszczalników, systemy wysokopróżniowe.
5. PTFE (politetrafluoroetylen)
Mimo że PTFE nie jest elastomerem, jest szeroko stosowany w Gniazdo zaworu motylkowegojako punkt odniesienia dla odporności chemicznej.
Kluczowe właściwości
-
Praktycznie uniwersalna odporność chemiczna
-
Bardzo niski współczynnik tarcia, odporny na starzenie
-
Materiał spożywczy zgodny z wymogami FDA
Odpowiednie media
✔ Kwas solny, kwas siarkowy, kwas azotowy, wodorotlenek sodu, podchloryn sodu
✔ Chlor, silne utleniacze, rozpuszczalniki organiczne, woda ultraczysta
Zakres temperatur
-40 °C do 180 °C (-40 °F do 356 °F); niektóre gatunki są wyższe
Typowe zastosowania
Wysoce żrące substancje chemiczne, media o wysokiej czystości, procesy przetwórstwa spożywczego i farmaceutycznego, agresywne środowisko chemiczne.
Zalecane materiały na siedzenia do popularnych kwasów i zasad
| Średni | EPDM | CR | CSM | CIIR | NBR | HNBR | Wydział Zdrowia Publicznego | PTFE |
| Kwas solny (HCl) | △ | ✕ | ✓ | ✓ | ✕ | ✕ | △ | ✓✓ |
| Kwas siarkowy (H₂SO₄) | △ | ✕ | ✓ | ✓ | ✕ | ✕ | ✓ | ✓✓ |
| Kwas azotowy (HNO₃) | ✕ | ✕ | △ | △ | ✕ | ✕ | △ | ✓✓ |
| Kwas fosforowy (H₃PO₄) | ✓ | △ | ✓ | ✓ | ✕ | ✕ | ✓ | ✓✓ |
| Kwas octowy | ✓ | △ | ✓ | ✓ | ✕ | ✕ | ✓ | ✓✓ |
| Wodorotlenek sodu (NaOH) | ✓✓ | △ | ✓ | △ | ✕ | ✕ | ✕ | ✓✓ |
| Wodorotlenek potasu (KOH) | ✓✓ | △ | ✓ | △ | ✕ | ✕ | ✕ | ✓✓ |
| Podchloryn sodu | △ | ✕ | ✓✓ | ✓ | ✕ | ✕ | ✕ | ✓✓ |
| Woda morska | ✓✓ | ✓ | ✓ | ✓ | △ | ✓ | ✓ | ✓✓ |
| Woda dejonizowana | ✓✓ | ✓ | ✓ | ✓✓ | ✕ | △ | ✓ | ✓✓ |
| Para | ✓ | △ | ✓ | ✓✓ | ✕ | △ | ✓ | △ |
Legenda:
-
✓✓ — Gorąco polecam, doskonała zgodność chemiczna i długotrwała stabilność
-
✓ — Zalecane, odpowiednie do większości standardowych warunków pracy
-
△ — Warunkowo odpowiednie; sprawdź na podstawie stężenia, temperatury i ciśnienia
-
✕ — Niezalecane
Notatka dotycząca wyboru inżynierii
Powyższe zalecenia opierają się na typowych warunkach przemysłowych. Odporność chemiczna elastomerów zależy nie tylko od rodzaju medium, ale także w znacznym stopniu od jego stężenia, temperatury, ciśnienia, prędkości przepływu, czystości i ewentualnych dodatków. W przypadku stężonych kwasów lub zasad, mediów wysokotemperaturowych, silnych utleniaczy lub złożonych mieszanin, konieczne jest zapoznanie się ze szczegółowymi danymi dotyczącymi kompatybilności lub przeprowadzenie rzeczywistych testów zanurzeniowych w celu potwierdzenia ostatecznego materiału uszczelnienia i zapewnienia niezawodnego, długotrwałego uszczelnienia.
Jako eksperci w dziedzinie zaworów motylkowych i gumy, KEFA VALVE zapewni profesjonalne rekomendacje doboru oraz niezbędne wyniki testów gniazd. Dla specyficznych warunków pracy, oferujemy również dostosowane rozwiązania gumowe oraz rzeczywiste testy zanurzeniowe w celu określenia ostatecznego materiału gniazda zaworu.
