O-Ring ανθεκτικά σε χημικές ουσίες από EPDM και FKM για φίλτρα πίεσης και μηχανήματα επιπλεύσεως

Οι φίλτροι πίεσης και οι μηχανές επιπλεύσεως αποτελούν βασικά εξαρτήματα στην επεξεργασία ορυκτών, την επεξεργασία αποβλήτων υδάτων και τη χημική παραγωγή. Λειτουργούν σε κύκλους υψηλής πίεσης και έντονης χημικής έκθεσης, γεγονός που καθιστά την ακεραιότητα των σφραγίσεων καθοριστική. Οι φίλτροι πίεσης, που χρησιμοποιούνται για τον διαχωρισμό στερεού-υγρού, υποβάλλουν τις σφραγίσεις σε πολτούς που περιέχουν οξέα (π.χ. θειικό οξύ στην εκχύλιση χαλκού), αλκαλικά (καυστική σόδα στην επεξεργασία αλουμίνας) και οξειδωτικά αντιδραστήρια. Οι κύτταρα επιπλεύσεως, τα οποία διαχωρίζουν τα ορυκτά μέσω αερίων φυσαλίδων, χρησιμοποιούν διάφορα αφρογόνα και συλλέκτες (συχνά οργανικά αντιδραστήρια όπως οι ξανθικές ενώσεις) σε ένα ταραγμένο και αεριούμενο περιβάλλον.

Το Ηθυλένιο-Προπυλένιο-Διαινικό Μονομερές (EPDM) είναι ένα μη πολικό ελαστομερές που διακρίνεται για την εξαιρετική του αντοχή σε πολικές ουσίες. Εμφανίζει εξαιρετική απόδοση έναντι ζεστού νερού και ατμού (μέχρι 150 °C), αλκαλικών ουσιών, οξέων (συμπεριλαμβανομένων του φωσφορικού και του οξικού), σιλικονούχων ελαίων και λιπαντικών, καθώς και υγρών φρένων βασισμένων σε αλκοόλ. Η εξαιρετική αντοχή του στο όζον και στην υπαίθρια εκτίθεση το καθιστά ιδανικό για εξωτερικές εγκαταστάσεις. Ωστόσο, το EPDM παρουσιάζει πολύ κακή αντοχή σε πετρελαιοειδή έλαια, λιπαντικά και καύσιμα, περιορίζοντας σοβαρά τη χρήση του σε γενικά βιομηχανικά συστήματα λίπανσης.

Το φθοροάνθρακα (FKM) καλύπτει αυτό το κενό. Παρουσιάζει υψηλή αντοχή σε έλαια, καύσιμα, αρωματικές ενώσεις και πολλούς οργανικούς διαλύτες, καθώς και καλή αντοχή σε οξέα (αν και όχι τόσο ευρεία όσο το EPDM σε ισχυρά οξέα). Αντέχει υψηλότερες θερμοκρασίες από το EPDM. Επομένως, η σχεδιαστική διαμόρφωση της μηχανής καθορίζει την επιλογή του σφραγιστικού: EPDM για γραμμές νερού/ατμού, τμήματα πλύσης με οξέα ή περιοχές που εκτίθενται σε πολικές χημικές ουσίες· FKM για υδραυλικά συστήματα, σημεία λίπανσης ή τμήματα που περιλαμβάνουν διεργασιακά υγρά βασισμένα σε υδρογονάνθρακες.

Το πρότυπο AS324 καθορίζει ακριβείς ανοχές διαστάσεων για αυτά τα σφραγίσματα, διασφαλίζοντας ότι εφαρμόζονται τέλεια στις εγκοπές των φλάντζων (gland grooves) των πλακών, των πλαισίων και των συνδέσεων μανιφόλντ. Ένα συνηθισμένο σημείο αποτυχίας είναι η χρήση λανθασμένου υλικού σε περιβάλλον με μεικτά μέσα. Για παράδειγμα, μια φίλτρο-πρέσα σε ένα ρωσικό ορυχείο ποτάσιου μπορεί να χρησιμοποιεί σφραγίσματα EPDM στις γραμμές πλύσης με νερό, αλλά να απαιτεί σφραγίσματα FKM στον υδραυλικό μηχανισμό μετακίνησης πλακών.

Μια συστηματική προσέγγιση περιλαμβάνει:

1. Ανάλυση Υγρών: Καταγραφή όλων των χημικών ουσιών με τις οποίες θα έρθει σε επαφή το σφράγισμα, συμπεριλαμβανομένων των απορρυπαντικών.

2. Χαρτογράφηση Θερμοκρασίας και Πίεσης: Εντοπισμός των ακραίων συνθηκών.

3. Μηχανική Αξιολόγηση: Λήψη υπόψη της συχνότητας κύκλων, της κίνησης των πλακών και της δυνατότητας εισόδου απαιτητικών σωματιδίων.

4. Τυποποίηση: Χρήση των αριθμών δείκτη AS568/AS324 για αποτελεσματικότερη προμήθεια.

Οι εξορυκτικές δραστηριότητες στην ανθρακοφόρα ζώνη της Ινδίας και στις περιοχές φωσφορικών ορυκτών των ΗΠΑ έχουν εφαρμόσει φύλλα προδιαγραφών υλικών για κάθε σημείο σφράγισης στις φίλτρο-πρέσες τους. Αυτή η πρακτική, σε συνδυασμό με την τακτική επιθεώρηση των σφραγίδων κατά την αντικατάσταση των φιλτροϋφασμάτων, έχει μειώσει την απρόβλεπτη διακοπή λειτουργίας κατά περισσότερο από 40%. Σε ορισμένες περιπτώσεις, εξετάζονται σφραγίδες διπλού υλικού ή διαδικασίες εξειδικευμένης επίστρωσης για ιδιαίτερα προβλήματα, όπου ένα μόνο υλικό δεν επαρκεί.