1. Varmt vand: Prioriteret peroxid-hærdet EPDM

Den primære risiko ved driftsforhold med varmt vand er ikke "kemisk korrosion", men langvarig kompressionsdeformation ved høj temperatur, udfældning, forældning og monteringspåvirkning.

For almindeligt koldt vand, brugsvand til varmt vand, vand til gulvvarme, varmevekslere, drikkevandsudstyr, ventiler, pumper og vandmålere anbefales følgende prioriterede rækkefølge generelt:

I Trelleborgs materialer til vand- og sanitetsapplikationer er EPDM, der anvendes til klorgas, ammoniak, varmt vand og damp, opført sammen med de relevante certificeringsorganer som NSF, KTW og WRAS. EPDMs svagheder skal dog også fremhæves: Det er ikke bestandigt over for mineralolie, brændstofolie, petroleumsbaserede smørmedler og de fleste hydrokarbonmedier; ERIKS' begrænsninger for EPDM omfatter også eksplicit petroleum, benzin, petroleumsspiritus, petroleumolie osv.

Praktisk anbefaling: varmt vand O-ringer skal ikke blot skrive "EPDM 70." En mere passende specifikationsbeskrivelse er: EPDM 70 Shore A, peroxid-hærdet, egnet til varmt vand/drikkevand, lav kompressionsdeformation, overensstemmende med NSF 61/WRAS/KTW/FDA 21 CFR 177.2600. FDA 21 CFR 177.2600 gælder brugsforholdene for "genbrugsrubbervarers" i fødevareproduktion, -forarbejdning, -emballage, -transport.

2. Overhedet vand: EPDM kan stadig anvendes, men kvalitetsgraden skal forhøjes

Overhedet vand er ikke almindeligt varmt vand.

Det henviser normalt til væskeformigt vand, der stadig opretholdes under tryk over 100 °C, f.eks. ved højtemperatursterilisering, lukket varmeudveksling, varmt vandscirkulation i fødevareudstyr, kedeltilførselsvand eller procesvarmt vand. I denne situation står O-ringe over for tre problemer: For det første accelereres kompressionsdeformationen, når temperaturen overstiger EPDMs almindelige langtidsskikkelighedsområde. For det andet kan vandet indeholde alkalier, fosfater, sulfitter, amine eller deoxideringsmidler. For det tredje kan trykcycluser forårsage, at O-ring at udvide og trække sig sammen gentagne gange som følge af termisk udvidelse/sammentrækning, hvilket fører til løsning af tætningsfladen.

Anbefalingslogik:

IPEX's vejledning om kemisk kompatibilitet bemærker også, at valget af elastomer bestemmes fælles af kemien, temperaturen og de mekaniske egenskaber; resultater fra nedsænkningstests kan ikke ubetinget anvendes på tætningsforhold udsat for vedvarende mekanisk eller termisk belastning, og kombinerede kemiske produkter samt faktiske driftsforhold kræver stadig en selvstændig verifikation.

3. Damp: Prioriter "Dampklasse, peroxid-hærdet EPDM" – brug ikke direkte almindelig FKM

Damp er et medium, der oftest fejlvurderes i vandsystemer. At være egnet til varmt vand betyder ikke, at det er egnet til damp.

Damp medfører stærkere termisk ældning, volumenændring, kompressionsfasthed og skade ved hurtig trykfrigivelse. SIP-, fødevaresteriliserings-, kedeldampventil- og dampkondensatreturstræk skal alle behandles med særlig forsigtighed.

Anbefalet prioritet:

Trelleborgs relaterede konklusioner fra CIP/SIP-tests viser: udvalgte EPDM-materialer yder fremragende resultater i de fleste CIP-væsker og overhedet damp, men forskellige formuleringer af samme basispolymer kan give meget forskellige resultater. Disse data viser også, at standard FKM er følsom over for eksponeringstid i damp, mens prioriteret FKM kan tåle højere damptemperaturer, og FFKM yder bedst og består validering ved højere damptemperaturer under de mest ekstreme betingelser.

Almindelig misforståelse: Mange kunder ser, at FKM har en høj temperaturbestandighed, og antager derfor, at det er mere robust end EPDM. Denne vurdering er ufuldstændig. FKM er robust i olie, brændstof, mange kemikalier og ved høje lufttemperaturer, men i systemer med varmt vand/damp er standard-FKM ofte ikke det foretrukne valg; tætning mod damp kræver især stabilitet over for hydrolyse i vand, kompressionsfasthed og sammensætningsklasse – ikke blot den højeste mulige temperaturbestandighed.

4. Chloreret vand, svømmebads-vand, kvælstofdioxid-vand: Brug "klorresistent/kloraminresistent EPDM" – udskift ikke med almindeligt EPDM

Chloreret vand er ikke en fast medium.

Det kan være drikkevand med lav restklor, svømmebads-vand, kvælstofdioxid-desinficeret vand eller en doseringsopløsning med høj koncentration af natriumhypochlorit. Forskellige koncentrationer og pH-værdier påvirker O-ringe på helt forskellig vis.

Effekten af klordisinfektion er afhængig af dens form, koncentration og kontakttid; hypokloros syre (HOCl) er stærkere end hypoklorit-ionen (OCl⁻), og pH-værdien påvirker forholdet mellem de to. Den britiske drikkevandsinspektorat understreger, at forholdet mellem de forskellige klorformer normalt er knyttet til pH-forhold, der fremmer dannelse af hypokloros syre. Den australske drikkevandsvejledning angiver også, at ved 25 °C dominerer hypokloros syre, når pH er under 7,5, mens hypoklorit-ionen dominerer, når pH er over 7,5; desinfektionen er stærkere ved lav pH.

Anbefalinger for kloreret vand-scenarier:

Trelleborgs Pool Water EPDM er specifikt udviklet til swimmingpooler, SPA’er, filtreringssystemer og drikkevandsanlæg og påstår langvarig modstandsdygtighed mod chlor og chloraminer samt har FDA- og NSF61-certificering samt henviser til ASTM D6284-test for modstandsdygtighed mod chlor og chloraminer. PARKER forskningen om chloramin-tætningsmaterialer viser også, at nogle NSF-certificerede elastomere oplever alvorlig nedbrydning og svulmning efter 8 ugers udsættelse i en opløsning med 50 ppm total chloramin ved 70 °C, mens dedikerede chloramin-resistente formuleringer yder betydeligt bedre.

Nøglekonklusion: For kunder inden for swimmingpooler, vandbehandling og drikkevand anbefales det ikke at bruge udtrykket "EPDM, der er modstandsdygtig over for klorgas", men i stedet: klorgas/kloramindioxid-modstandsdygtig, peroxid-hærdet, vandcertificeret EPDM.

5. Natriumhypoklorit (NaClO): EPDM kan bruges ved lav koncentration; ved høj koncentration og/eller høj temperatur skal man skifte til FKM, FFKM eller PTFE.

Natriumhypoklorit er den centrale væske i mange desinficeringsanlæg, CIP-systemer, swimmingpool-doseringsanlæg og drikkevandsdoseringsanlæg. Det er ikke det samme som "vand med lav restklorgas" – en enkelt driftsbetingelse.

IPEX’s kompatibilitetsbord for EPDM/FKM definerer 1 = meget modstandsdygtig, 2 = begrænset modstandsdygtighed, 3 = ikke modstandsdygtig. Ifølge dataene er EPDM ved 12,5 % natriumhypokloritopløsning ved 20 °C og 40 °C klassificeret som 2; ved 3 % natriumhypoklorit ved 20 °C er den klassificeret som 1, ved 40 °C som 2 og ved 60 °C som 3. I de samme data er FKM ved 12,5 % og 3 % natriumhypoklorit ved 20 °C klassificeret som 1, ved 40 °C som 1 og ved 60 °C som 2.

Dette illustrerer et praktisk problem: ved stuetemperatur kan lavkoncentration af NaClO, EPDM, være anvendeligt; men efterhånden som temperaturen eller koncentrationen stiger, falder den almindelige EPDMs sikkerhedsmargen hurtigt.

Anbefalingslogik:

En yderligere bemærkning er, at natriumhypoklorit selv nedbrydes, og nedbrydningshastigheden påvirkes af varme, lys og koncentration; EPA-data peger på, at natriumhypoklorit, der udsættes for luft, langsomt nedbrydes, og at høj koncentration og forhøjet temperatur fremskynder nedbryd Dette vil gøre det umuligt at bedømme det faktiske chlor, hypochlorit, frit chlor, opløst ilt og et alkalisk miljø med høj pH i doseringssystemet ved hjælp af et enkelt NaClO-tal.

6. Ozon: EPDM er godt modstandsdygtigt over for ozon, men højkoncentration af ozon, vand/ozongas kræver stadig omhyggeligt valg

Den klassiske fordel ved EPDM er modstandsdygtighed over for ozon, UV og aldring. Trelleborg beskriver udtrykkeligt EPDM som et godt termisk, ozon- og aldringsbestandigt materiale. Men i forbindelse med ozonudstyr afhænger risikoen af mængden af ozon i luften, ozongassen eller opløst ozonvand samt koncentration, temperatur, fugtighed og opholdstid.

IPEX-data viser, at EPDM i kontakt med mættet ozonvand ved 20 °C og 40 °C har en værdi på 1, og ved 60 °C er værdien 2; dette betyder, at EPDM kan anvendes i lavtemperatur-ozonmiljøer, men tilliden til materialet bør falde, når temperaturen stiger. Leverandørdata for ozonudstyr understreger også, at den faktiske ydeevne afhænger af luftens fugtighed (tør / fugtig), vand, ozonkoncentration samt om materialet er et dedikeret ozonmodificeret materiale og den specifikke anvendelse.

Anbefalinger for ozondriftsforhold:

Absolut Ozone's vejledning for materialekompatibilitet omfatter PTFE/PFA, rustfrit stål, PP/PE og Viton; til ozonvand anbefales 316-rustfrit stål, PTFE, PTFE/PFA samt glas/kvarc; materialer, der bør undgås, inkluderer Kalrez, Kynar, PTFE/PFA og Viton osv. Ozcons liste over ozonkompatible materialer inkluderer også EPDM og FKM som A-klassede materialer under almindelige betingelser med ozon i vand- eller gasfasen og understreger, at den anvendelige temperaturinterval er ca. 20–30 °C, nær-neutral pH og lav mekanisk påvirkning – hvilket kræver verificering af både formulering og temperatur.

Den faktiske salgs-/valgkonklusion er: Ozonudstyr kan ikke blot angives som "EPDM er helt sikkert". Mere præcist: Ozonvand med lav koncentration ved stuetemperatur kan vælge EPDM af ozonkvalitet; ved høj koncentration, høj fugtighed, ved ozongeneratorens udløb eller ved krav om lang levetid prioriteres FKM, FFKM, PTFE/PFA.

7. Kølevæske: EPDM er normalt egnet til ethylenglykol/propylenglykol-vandopløsning, men pas på olie

HVAC-, køle-, motor- og bræddebordsystemer samt pumper og ventilstyringssystemer til lagringstemperatur bruger ofte ethylenglykol- eller propylenglykol-kølevæske. Den primære relevante væske her er ikke "vand", men vand + glykol/dihydralcohol + korrosionsinhibitor + skumdæmper + farvestof + mulig oliekontamination.

EPDM har fordele over for varmt vand, damp, aflejringer, motor-kølevand, syrer og baser; ERIKS angiver også, at EPDM er egnet til varmt vand/damp, CIP/SIP, motor-kølevand, alkoholer og lignende medier. Men så snart kølesystemer blander sig med mineralolie, smørefluid, kompressololie eller kulbrinter, vil EPDM svulme, blødgøre eller fejle, da EPDM tydeligt ikke er oliebestandig.

Anbefaling:

8. Kedelvand og dampkondensat: Ikke almindeligt varmt vand

Kedelvand-, dampkondensat-, tilførselsvand- og afløbssystemer indeholder ofte:

Alkalitetsjusteringsmiddel, fosfat, sulfit, hydrazinsubstitut, amin, deoxidationsmiddel, opløst ilt, jernpartikler og periodisk påvirkning af høj temperatur.

Den anbefalede prioriteringsrækkefølge for denne type betingelse er normalt:

Fokus ved valg af kogevand er ikke kun "vand", men høj temperatur + alkalinitet + tilsætningsstoffer + trykcyklus. Derfor skal følgende afklares: højeste temperatur, om der er kontinuerlig damp, pH-værdi, om der er olie i vandet, og om der foretages afløbsudskylning.

9. Fødevarerensning, CIP/SIP og desinfektionsmidler: Vælg ud fra "kombination af rengøringsmidler", ikke et enkelt materiale

Almindelige driftsforhold i rengøringsudstyr til fødevarer, drikkevarer, mejeriprodukter og farmaceutiske produkter er:

Basisk rengøring med NaOH, sur rengøring med salpetersyre/fosforsyre, pereddikesyre, natriumhypochlorit, varme, damp, ozonvand, skumspray, samt kontakt med olie og fødevarer.

Trelleborgs CIP/SIP-data viser, at CIP-væske og høj temperatur kan påvirke nogle elastomere ekstremt; selv samme basispolymer kan give meget forskellige resultater afhængigt af formuleringen. Konklusionen er: EPDM yder fremragende i de fleste CIP-væsker og overhedet damp, men anbefales ikke til brug ved højt-fedtindhold i fødevarer og nogle fødevarekvalitets-smøremidler; FKM er mere egnet til kosmetik, personlig pleje, olie og smøremidler; standard FKM bør begrænses i kontakt med damp; FFKM yder bedst ved de mest krævende tests.

Forenklet valg:

10. Matrix for materialevalg

11. Indkøbs-/konstruktions-specifikationsanbefalinger

Til kunder inden for vandbehandling, ventilation og klimaanlæg, rengøring af fødevarer, swimmingpool- og desinfektionsudstyr anbefales det at specificere O-ringene fuldstændigt:

Grundlæggende varmt vand/drikkevand: EPDM O-ring, 70 Shore A, peroxid-hærdet, lav kompressionsdeformation, i overensstemmelse med kravene i NSF 61 / WRAS / KTW / ACS / FDA 21 CFR 177.2600.

Damp/SIP: EPDM O-ring, peroxid-hærdet, dampkvalitet, 70–80 Shore A, anvendelig til mellemrumslig damp ved 121–150 °C; kompressionsdeformation og de faktiske rengøringsmidler skal verificeres.

Swimmingpool/chloramin-vand: EPDM med høj modstand mod klor og chloramin, certificeret i henhold til NSF61/FDA, med testdata for klor/chloramin i henhold til ASTM D6284 eller tilsvarende standard.

NaClO-dosering/desinfektionsudstyr: Klorresistent EPDM til lav koncentration og stuetemperatur; ved høj koncentration eller høj temperatur foretrækkes FKM/FFKM/PTFE-indkapslede O-ringe.

Ozonudstyr: Lavkoncentreret, stuetempereret ozonvand – vurderbar ozonklasse EPDM; højkoncentreret ozongas, våd ozon eller ozongeneratorudgang – prioriter FKM, FFKM, PTFE/PFA.

12. Feltoptagelseskrav, der skal bekræftes ved valg

Før valg skal følgende felter mindst bekræftes:

• Medium: varmt vand, damp, NaClO, chloramin, ozon, kølevæske, kedelvand, om der er tale om blandet anvendelse.
• Temperatur: kontinuerlig temperatur, top-temperatur, sterilisationstemperatur, hyppighed af termisk chok.
• Koncentration: restklor i ppm, NaClO-procent, ozon i ppm eller mg/L, ethylenglykol-forhold.
• pH: især for klorvand, NaClO og CIP-syrevaske.
• Tryk: om der er tale om statisk eller dynamisk tætning, om der forekommer trykpuls.
• Om der er tale om drikkevand-/fødevarekontakt: NSF, WRAS, KTW, FDA, 3-A, ACS, KIWA osv.
• Om olie eller smøremiddel må anvendes: EPDM’s største svaghed, som ofte overses.

13. Principper for endelig valg

O-ringe til vandsystemer er ikke »én EPDM passer til alt«.

Varmt vand/damp/kølevæske: Peroxid-hærdet EPDM er standard.

Klorvand/kloramin: Brug klorbestandig/kloraminbestandig certificeret EPDM.

Koncentreret natriumhypochlorit (NaClO), ozon, højtemperatur-stærk oxidation: Skift til FKM, FFKM eller PTFE/PFA.

Olje, fedt, kulbrinter: Brug ikke EPDM.

Opsummering i én sætning: Prioriteten ved valg af O-ring til vandsystem er ikke "hvilken gummi er mere holdbar", men om den samlede lækkagerate, udfældninger, permeation, forurening og installationsflade kan kontrolleres inden for målkoncentrationen og -temperaturen.