1. Forró víz: Előnyösen peroxid-keményített EPDM

A forró víz üzemeltetési körülményeinek fő kockázata nem a „kémiai korrózió”, hanem a hosszú távú magas hőmérsékleten bekövetkező nyomásvesztés, keményedés, kiválások, öregedés és felszerelési feszültség.

Szokásos hideg víz, háztartási forró víz, sugárzó hőt adó víz, hőcserélők, ivóvíz-berendezések, szelepek, szivattyúk és vízmérők esetén az ajánlott prioritási sorrend általában:

A Trelleborg víz- és szanitáriai alkalmazási anyaglistájában az EPDM-t a klórral, ammóniával, forró vízzel és gőzzel való használatra sorolják fel, és mellékelik a rá vonatkozó tanúsító szervezeteket, például az NSF-et, KTW-t, WRAS-t. Ugyanakkor az EPDM hiányosságát is ki kell emelni: nem ellenálló ásványi olajoknak, üzemanyagolajoknak, petrolkémiai kenőanyagoknak és a legtöbb szénhidrogén-közegnek; az ERIKS EPDM-korlátozásainak leírása szintén egyértelműen tartalmazza a petrolkémiai termékeket, benzin-t, kerozint, petrololajat stb.

Gyakorlati ajánlás: forró víz O-gyűrűk ne csak azt írja, hogy „EPDM 70.” Egy megfelelőbb specifikációs leírás: EPDM 70 Shore A, peroxidos kifagyású, forró víz/tisztított ivóvíz használatra, alacsony nyomásvesztés, megfelel az NSF 61/WRAS/KTW/FDA 21 CFR 177.2600 szabványoknak. Az FDA 21 CFR 177.2600 a „többször felhasználható gumitermékek” élelmiszer-termelésben, -feldolgozásban, -csomagolásban és -szállításban történő alkalmazási feltételeire vonatkozik.

2. Túlegyített víz: továbbra is használható az EPDM, de minőségét emelni kell

A túlegyített víz nem szokványos forró víz.

Általában olyan folyékony vizet jelent, amelyet nyomás alatt 100 °C feletti hőmérsékleten tartanak, például magas hőmérsékletű sterilizálás, zárt hőcserélés, élelmiszeripari berendezések forró víz-keringtetése, kazán pótvíz-ellátása vagy technológiai forró víz. Ebben az esetben az O-gyűrűk három problémával néznek szembe: elsőként, ha a hőmérséklet meghaladja az EPDM szokásos hosszú távú alkalmassági tartományát, a nyomásvesztés gyorsul. Másodszor, a víz lúgos, foszfát-, szulfit-, amin- vagy oxigénmentesítő anyagokat tartalmazhat. Harmadszor, a nyomásciklusok okozhatják a O-gyűrű a hőtágulás és hőösszehúzódás miatti ismétlődő kitágulás és összehúzódás miatt a tömítőfelület kilazul.

Javaslati logika:

Az IPEX kémiai kompatibilitási útmutatója szintén megjegyzi, hogy az elasztomer kiválasztását együttesen határozzák meg a kémiai összetétel, a hőmérséklet és a mechanikai tulajdonságok; az áztatási tesztek eredményeit nem lehet feltétel nélkül alkalmazni olyan tömítési körülményekre, amelyek folyamatos mechanikai vagy hőterhelésnek vannak kitéve, és a kombinált kémiai anyagok valamint a tényleges üzemeltetési körülmények továbbra is független ellenőrzést igényelnek.

3. Gőz: Elsődlegesen „gőzminőségű, peroxidos hárítású EPDM”, ne használjon közvetlenül szokványos FKM-et

A gőz a vízrendszerekben leginkább tévesen megítélt közeg. A forró vízre való alkalmasság nem jelenti a gőzre való alkalmasságot.

A gőz erősebb hőöregedést, térfogatváltozást, nyomásmentesítési deformációt és gyors nyomásleengedésből eredő károsodást okoz. A SIP-, élelmiszer- és gyógyszeripari sterilizáció, kazán-gőzcsapok és gőz-kondenzátum visszavezetési útvonalak mind rendkívüli óvatosságot igényelnek.

Ajánlott prioritás:

Trelleborg kapcsolódó következtetése a CIP/SIP vizsgálatokról: kiválasztott EPDM anyagok kiválóan teljesítenek a legtöbb CIP folyadékban és túlhevített gőzben, de ugyanazon alap-polimer különböző összetételei nagyon eltérő eredményeket adhatnak. Ez az adat azt is mutatja, hogy a szokásos FKM érzékeny a gőzben való expozíciós időre, míg a prioritásos FKM magasabb gőzhőmérsékletig alkalmazható, az FFKM pedig a legjobb teljesítményt nyújtja és a legszigorúbb körülmények között is átmegy a magas hőmérsékletű gőzvizsgálaton.

Gyakori félreértés: sok ügyfél úgy gondolja, hogy az FKM magas hőmérséklet-állósága miatt erősebb, mint az EPDM. Ez a megítélés hiányos. Az FKM kiváló olaj-, üzemanyag-, számos vegyszer- és magas hőmérsékletű levegő-állósággal rendelkezik, de forró víz/gőzrendszerben az általános FKM gyakran nem az első választás; a gőzzárásnál elsősorban a víz hidrolízis-állósága, a nyomásvesztés és az összetétel minősége számít, nem csupán a legmagasabb hőmérséklet-állóság.

4. Klórozott víz, uszodavíz, klórdioxid-víz: Használjon „klórtartalom-álló / klóramin-álló EPDM” anyagot, ne helyettesítse közönséges EPDM-mel

A klórozott víz nem egy meghatározott közeg.

Lehet alacsony maradékklór-tartalmú ivóvíz, uszodavíz, klórdioxid-megszüntető víz vagy akár nagy koncentrációjú nátrium-hipoklorit-oldat is. A különböző koncentrációk és pH-értékek teljesen eltérő mértékben károsítják az O-gyűrűket.

A klórfertőtlenítés hatékonysága függ annak formájától, koncentrációjától és érintkezési idejétől; a hipoklorozsav (HOCl) erősebb, mint a hipoklorit-ion (OCl⁻), és a pH érték módosítja a két forma arányát. Az Egyesült Királyság Ivóvíz-ellenőrző Hivatala rámutat, hogy a klórformák aránya általában a hipoklorozsav-képződést elősegítő pH-körülményekhez kapcsolódik. Az ausztrál ivóvíz-irányelv szintén megállapítja, hogy 25 °C-on, ha a pH érték 7,5 alatt van, a hipoklorozsav uralkodik; ha a pH érték 7,5 felett van, a hipoklorit-ion uralkodik; a fertőtlenítés hatékonyabb alacsony pH értéknél.

Klorált víz forgatókönyvekre vonatkozó ajánlások:

A Trelleborg Pool Water EPDM kifejezetten úszómedencék, SPA-k, szűrőrendszerek és ivóvízrendszerek számára készült, hosszú távú klór- és klóramin-állóságot ígér, valamint FDA- és NSF61-tanúsítvánnyal rendelkezik, és hivatkozik az ASTM D6284 klór/klóramin-állósági vizsgálatára. Parker! a klóramin-záróanyag-kutatás is azt mutatja, hogy egy 50 ppm teljes klóramin-oldatban, 70°C-on néhány NSF-tanúsított elasztomer komoly degradációt és duzzadást mutat 8 hetes expozíció után, míg a különlegesen klóramin-álló összetételek lényegesen jobb teljesítményt nyújtanak.

Fő következtetés: úszómedencék, vízkezelés és ivóvíz ügyfelek számára a javasolt kifejezés nem „EPDM klórtűrő”, hanem: klór/klóramin-tűrő, peroxidos hőre keményedő, vízminősítéssel rendelkező EPDM.

5. Nátrium-hipoklorit (NaClO): alacsony koncentrációjú használható EPDM; magas koncentráció vagy magas hőmérséklet esetén FKM, FFKM vagy PTFE használata javasolt.

A nátrium-hipoklorit a sok dezinfekciós berendezés, CIP-rendszer, úszómedence-adagoló és ivóvíz-adagoló készülék fő közegének tekinthető. Ez nem azonos az „alacsony maradékklórtartalmú vízzel” – egyetlen üzemeltetési feltétellel.

Az IPEX EPDM/FKM kompatibilitási értékelési táblázata szerint: 1 = nagyon ellenálló, 2 = korlátozottan ellenálló, 3 = nem ellenálló. Az adatok szerint az EPDM 12,5%-os nátrium-hipoklorit-oldatban 20 °C-on és 40 °C-on 2-es értéket kap; 3%-os nátrium-hipoklorit-oldatban 20 °C-on 1-es, 40 °C-on 2-es, 60 °C-on 3-as értéket kap. Ugyanezek az adatok szerint az FKM 12,5%-os és 3%-os nátrium-hipoklorit-oldatban 20 °C-on és 40 °C-on 1-es, 60 °C-on 2-es értéket kap.

Ez egy gyakorlati problémát szemléltet: szobahőmérsékleten alacsony koncentrációjú NaClO-oldat esetén az EPDM használható lehet; azonban a hőmérséklet vagy a koncentráció növekedésével az átlagos EPDM biztonsági tartaléka gyorsan csökken.

Javaslati logika:

Egy további megjegyzés: a nátrium-hipoklorit maga is bomlik, és a bomlási sebességet befolyásolja a hőmérséklet, a fény és a koncentráció; az EPA adatok szerint a levegőnek kitett nátrium-hipoklorit lassan bomlik, a magas koncentráció és a magasabb hőmérséklet gyorsítja a bomlást, a napfény szintén gyorsítja. Ezért a dózoló rendszerben az aktuális klór-, hipoklorit-, szabad klór-, oldott oxigén- és magas pH-jú lúgos környezet nem ítélhető meg egyetlen „NaClO” érték alapján.

6. Ozone: Az EPDM jól ellenáll az ózonnak, de a nagy koncentrációjú ózonvíz/ózongáz esetén még mindig gondos anyagválasztás szükséges

Az EPDM klasszikus előnye az ózon-, UV- és öregedésállóság. A Trelleborg kifejezetten az EPDM-et említi jó hőállóságú, ózonállóságú és öregedésállóságú anyagként. Az ózontartalmú berendezésekben azonban a kockázat függ az ózon levegőben lévő mennyiségétől, az ózongáztól vagy az oldott ózonvíztől, valamint a koncentrációtól, a hőmérséklettől, a páratartalomtól és az expozíciós időtől.

Az IPEX adatok szerint az EPDM anyag telített ozonvíz elleni ellenállása 20 °C és 40 °C hőmérsékleten 1, 60 °C-on 2; ez azt jelenti, hogy az EPDM alkalmazható alacsony hőmérsékletű ozonkörnyezetben, de a bizonyosság csökken, ha a hőmérséklet emelkedik. Az ozonberendezéseket szállító cégek adatai is hangsúlyozzák, hogy a tényleges teljesítmény függ a száraz/nedves levegőtől, a víztől, az ozonkoncentrációtól, valamint attól, hogy speciálisan ozonmódosított anyagról van-e szó és milyen konkrét alkalmazásról.

Ozon üzemeltetési feltételek ajánlásai:

Az Absolute Ozone anyagkompatibilitási útmutatója tartalmazza a PTFE/PFA-t, az austenites rozsdamentes acélt, a PP/PE-t és a Viton-t; az ózontartalmú vízhez 316-os austenites rozsdamentes acél, PTFE, PTFE/PFA és üveg/kvarc ajánlott; elkerülendő alkatrészek közé tartozik a Kalrez, a Kynar, a PTFE/PFA és a Viton stb. Az Ozcon ózontartalmú anyaglista EPDM-et és FKM-t is A-osztályú anyagként sorolja fel a víz/gáz fázisú ózon tipikus körülményei mellett, és kiemeli, hogy az alkalmazási tartomány körülbelül 20–30 °C, közel semleges pH-érték, alacsony mechanikai terhelés feltételezése mellett érvényes, de a formuláció és a hőmérséklet ellenőrzése szükséges.

A gyakorlati értékesítési/választási következtetés: az ózongenerátorokhoz nem egyszerűen azt lehet mondani, hogy «az EPDM biztosan megfelel». Pontosabban: alacsony koncentrációjú, szobahőmérsékleten lévő ózontartalmú vízhez ózonszilárdított EPDM választható; magas koncentrációjú, nagy páratartalmú ózon esetén, ózongenerátor kimeneténél vagy hosszú élettartamra számítva elsőbbséget élveznek az FKM, FFKM, PTFE/PFA anyagok.

7. Hűtőfolyadék: Az EPDM általában alkalmas etilénglikol/propilénglikol-víz oldatra, de óvakodjunk az olajtól

A légtechnikai, hűtési, motorhűtési, táblák, szivattyúk és szelepek tárolási hőmérséklet-szabályozási rendszereiben gyakran etilénglikolos vagy propilénglikolos hűtőfolyadékot használnak. A fő releváns közeg itt nem a „víz”, hanem a víz + glikol/kétkeszes alkohol + korróziógátló + habcsendesítő + festék + lehetséges olajszennyeződés.

Az EPDM előnyösen viselkedik forró víz, gőz, üledék, motorhűtővíz, sav és lúg hatására; az ERIKS szintén az EPDM-et sorolja fel forró víz/gőz, CIP/SIP, motorhűtővíz, alkoholok és hasonló közeg esetén alkalmazhatónak. Ha azonban a hűtőrendszerekbe ásványi olaj, kenőolaj, kompresszorolaj vagy szénhidrogének kerülnek, az EPDM duzzad, megpuhul vagy meghibásodik, mivel az EPDM egyértelműen nem olajálló.

Ajánlás:

8. Kazánvíz és gőz kondenzátum: nem szokványos meleg víz

A kazánvíz, a gőzkondenzátum, a pótvíz és az elvezetési rendszerek gyakran tartalmaznak:

Lúgosságszabályozót, foszfátot, szulfitot, hidrazin-helyettesítőt, aminokat, oxigénmentesítőt, oldott oxigént, vasrészecskéket és időszakos magas hőmérsékletű hatást.

Ezen körülmények között ajánlott prioritási sorrend általában:

A kazánvíz kiválasztásának központi kérdése nem csupán a „víz”, hanem a magas hőmérséklet + alcalitás + adalékanyagok + nyomásciklus együttes hatása. Ezért tisztázni kell: a legmagasabb hőmérséklet, folyamatos gőzhasználat-e, a pH-érték, olajtartalom van-e, illetve történik-e lefolyómosás.

9. Élelmiszer-tisztítás, CIP/SIP és fertőtlenítőszerek: a választást a „tisztítószer-kombináció” alapján kell elvégezni, nem egyetlen anyag alapján

Az élelmiszer-, ital-, tejtermék- és gyógyszeripari tisztítóberendezések tipikus üzemeltetési feltételei:

Lúgos mosás (NaOH), savas mosás (salétromsav/foszforsav), peroxoecetsav, nátrium-hypoklorit, hő, gőz, ózonvíz, habos tisztítószer, olaj és élelmiszer-kontakt.

A Trelleborg CIP/SIP-adatok szerint a CIP-folyadék és a magas hőmérséklet néhány elasztomert a teljesítmény szélsőséges határára kényszeríthet; még ugyanazon alap-polimer esetén is nagyon eltérő eredményeket adhatnak a különböző összetételek. Következtetése: az EPDM kiválóan teljesít a legtöbb CIP-folyadékban és túlhevített gőzben, de nem ajánlott magas zsírtartalmú élelmiszerekkel és egyes élelmiszer-minőségű kenőanyagokkal való érintkezésre; az FKM inkább alkalmas kozmetikai termékekhez, személyápolási termékekhez, olajokhoz és kenőanyagokhoz; az FKM gőzhatásra vonatkozó szokásos korlátozásait be kell tartani; az FFKM a legszigorúbb tesztekben nyújtja a legjobb teljesítményt.

Egyszerűsített kiválasztás:

10. Anyagválasztási mátrix

11. Beszerzési/műszaki specifikáció ajánlások

A vízkezelési, légtechnikai, élelmiszer-tisztítási, úszómedencés és fertőtlenítő berendezések ügyfelei számára ajánlott az O-gyűrűk specifikációjának teljes megadása:

Alap melegvíz/ivóvíz: EPDM O-gyűrű, 70 Shore A keménység, peroxidos kifagyás, alacsony nyomásállóság-csökkenés, megfelel a NSF 61 / WRAS / KTW / ACS / FDA 21 CFR 177.2600 előírásainak.

Gőz/SIP: EPDM O-gyűrű, peroxidos kifagyás, gőzminőségű, 70–80 Shore A keménység, alkalmazható 121–150 °C közötti időszakos gőzhöz; szükséges a nyomásállóság-csökkenés és a tényleges tisztítószerek ellenőrzése.

Úszómedence/klóramin tartalmú víz: Klórral és klóraminnal szembeni magas ellenállású EPDM, NSF61/FDA tanúsítvánnyal ellátott, ASTM D6284 vagy ezzel egyenértékű klór/klóramin teszteredményekkel.

NaClO adagoló/fertőtlenítő berendezések: Alacsony koncentrációjú, szobahőmérsékleten vizsgálható klórtartalom-ellenálló EPDM; magas koncentrációjú vagy magas hőmérsékletű alkalmazás esetén elsődlegesen FKM/FFKM/PTFE bevonatos O-gyűrű.

Ozónberendezés: alacsony koncentrációjú, szobahőmérsékletű ozónvízhez értékelhető ozónálló EPDM; magas koncentrációjú ozóngázhoz, nedves ozónhoz vagy ozóngenerátor kimenetéhez elsődlegesen FKM, FFKM, PTFE/PFA.

12. A kiválasztáskor megerősítendő mezők

A kiválasztás előtt legalább az alábbi mezőket erősítsük meg:

• Közeg: forró víz, gőz, NaClO, klóramin, ozón, hűtőfolyadék, kazánvíz, kevert használat esetén.
• Hőmérséklet: folyamatos hőmérséklet, csúcshőmérséklet, sterilizálási hőmérséklet, hőimpulzus gyakorisága.
• Koncentráció: maradékklór ppm-ben, NaClO százalékban, ozón ppm-ben vagy mg/L-ben, etilénglikol arány.
• pH: különösen klóros víz, NaClO, CIP savmosás esetén.
• Nyomás: statikus vagy dinamikus tömítésről van szó, nyomáspulzus létezik-e.
• Ivóvíz-/élelmiszer-kontakt: NSF, WRAS, KTW, FDA, 3-A, ACS, KIWA stb.
• Olaj vagy kenőanyag engedélyezett-e: az EPDM legnagyobb, gyakran figyelmen kívül hagyott gyengesége.

13. Végső kiválasztási elvek

A vízrendszerben használt O-gyűrűk nem „egy EPDM mindenre alkalmas”.

Meleg víz/gőz/hűtőfolyadék: Peroxidral keményített EPDM a fő alkalmazási terület.

Klórozott víz/klóramin: Klór- és klóramin-álló, tanúsított EPDM használata szükséges.

Nagy koncentrációjú nátrium-hipoklorit, ózon, magas hőmérsékleten fellépő erős oxidáció: FKM, FFKM vagy PTFE/PFA anyagokra kell váltani.

Olaj, zsír, szénhidrogének: EPDM használata tilos.

Összefoglalás egy mondatban: a vízrendszer gyűrűs tömítések kiválasztásánál a legfontosabb szempont nem az, hogy „melyik gumi tartósabb”, hanem az, hogy a teljes szivárgási ráta, a kicsapódások, az átjutás, a szennyeződés és a felszerelési felület ellenőrizhetők-e a megcélzott koncentráció és hőmérséklet mellett.