1. Karsts ūdens: prioritāte – peroksīda cietināta EPDM

Galvenais risks darbojoties ar karstu ūdeni nav „ķīmiskā korozija”, bet ilgstošs augstas temperatūras kompresijas nobīdes efekts, sacietēšana, nogulsnēšanās, vecošanās un uzstādīšanas spriegums.

Parastam aukstam ūdenim, vietējam karstam ūdenim, starojuma siltuma ūdenim, siltummaiņiem, dzēriena ūdens iekārtām, vārstiem, sūkņiem un ūdens skaitītājiem ieteicamā prioritātes kārtība vispārīgi ir:

Trelleborg ūdens un sanitāro lietojumu materiālos EPDM, ko izmanto hloram, amonjakam, karstam ūdenim un tvaikam, ir norādīts kopā ar attiecīgajām sertifikācijas iestādēm, piemēram, NSF, KTW, WRAS. Tomēr jānorāda arī EPDM trūkumi: tas nav izturīgs pret minerāleļļām, degvielas eļļām, naftas bāzes smērvielām un vairumā ogļūdeņražu vidēm; ERIKS EPDM ierobežojumu aprakstā arī skaidri minēti naftas produkti, benzīns, kerosīns, naftas eļļa utt.

Praktiska ieteikuma: karstais ūdens O-slēdziņi nevar vienkārši rakstīt „EPDM 70.“. Piemērotāka specifikācijas apraksta formulējuma versija ir: EPDM 70 Shore A, peroksīda cietināts, lietojams karstajam ūdenim/un dzērienu ūdenim, zems kompresijas deformācijas rādītājs, atbilst NSF 61/WRAS/KTW/FDA 21 CFR 177.2600 standartiem. FDA 21 CFR 177.2600 attiecas uz lietošanas apstākļiem „vairākkārt izmantojamām gumijas izstrādājumiem“ pārtikas ražošanā, apstrādē, iepakošanā un transportēšanā.

2. Pārkarsēts ūdens: EPDM joprojām lietojams, taču materiāla klase jāpaaugstina

Pārkarsēts ūdens nav parasts karstais ūdens.

Parasti tas nozīmē šķidru ūdeni, kas turpinās būt spiedienā virs 100 °C, piemēram, augsttemperatūras sterilizācijā, slēgtā siltummainī, pārtikas aprīkojuma karstā ūdens cirkulācijā, katlu papildus ūdenī vai tehnoloģiskajā karstajā ūdenī. Šajā situācijā O gredzeniem rodas trīs problēmas: pirmkārt, kad temperatūra pārsniedz parastā EPDM ilgstošas lietošanas temperatūru diapazonu, kompresijas deformācijas ātrums pieaug. Otrkārt, ūdenī var būt alkālijs, fosfāti, sulfīti, aminas vai deoksidētāji. Treškārt, spiediena maiņa var izraisīt O-rings atkārtoti izplesties un sarukt no termiskās izplešanās/sašķilšanās, kas noved pie blīvējuma virsmas atlaišanās.

Ieteikumu loģika:

IPEX ķīmiskās izturības vadlīnijās arī norādīts, ka elastomēru izvēle kopumā ir atkarīga no ķīmiskās sastāva, temperatūras un mehāniskajām īpašībām; iegremdēšanas testu rezultātus nevar bez nosacījumiem piemērot blīvējuma apstākļiem, kuros pastāv nepārtraukta mehāniska vai termiska slodze, un kombinētām ķīmiskām vielām un faktiskajiem ekspluatācijas apstākļiem joprojām nepieciešama neatkarīga verifikācija.

3. Tvaiks: Prioritāte – „Tvaika klase, peroksīda cietināts EPDM“, parastais FKM nedrīkst izmantot tieši

Tvaiks ir vide, kuru ūdens sistēmās visbiežāk kļūdaini novērtē. Piemērotība karstam ūdenim nenozīmē piemērotību tvaikam.

Tvaiks izraisa intensīvāku termisko vecumu, tilpuma izmaiņas, kompresijas nolaidumu un straujas spiediena samazināšanas bojājumus. SIP, pārtikas sterilizācija, katlu tvaika vārsti un tvaika kondensāta atgriešanas ceļi visi prasa rūpīgu apstrādi.

Ieteicamā prioritāte:

Trelleborga saistītā secinājumu CIP/SIP testos rāda: izvēlētie EPDM materiāli lieliski darbojas vairumā CIP šķīdumu un pārkarsētā tvaika, tačau viena un tā paša bāzes polimēra dažādas formulācijas var dot ļoti atšķirīgus rezultātus. Šie dati arī norāda, ka standarta FKM ir jutīgs pret tvaika iedarbības ilgumu, bet prioritārais FKM var izturēt augstāku tvaika temperatūru, kamēr FFKM sniedz labākos rezultātus un iztur augstākas temperatūras tvaika validāciju visstingrākajos apstākļos.

Bieža nepareiza uzskats: daudzi klienti redz, ka FKM ir izcilas karstumizturības materiāls, un domā, ka tas ir izturīgāks nekā EPDM. Šis secinājums nav pilnīgs. FKM ir izcilas izturības materiāls pret eļļu, kurināmo, daudzām ķīmiskajām vielām un augstas temperatūras gaisu, taču karstā ūdens/ tvaika sistēmās standarta FKM bieži vien nav prioritāte; tvaika blīvēšanai vairāk nozīmi iegūst ūdens hidrolīzes stabilitāte, kompresijas atstarpe un formulējuma klase, nevis vienīgi augstākā temperatūras izturība.

4. Klorelēts ūdens, baseina ūdens, hlora dioksīda ūdens: izmantojiet „hlora izturīgo / hloramīna izturīgo EPDM“, neaizvietojiet ar parasto EPDM

Klorelētais ūdens nav vienveidīga vide.

Tas var būt ūdens ar zemu hlora reziduālo koncentrāciju (dzeramais ūdens), var būt baseina ūdens, var būt arī hlora dioksīda dezinfekcijas šķīdums vai augstkoncentrēts nātrija hipohlorīta devas šķīdums. Dažādas koncentrācijas un pH vērtības pilnīgi citādi ietekmē O-ringus.

Hlorūdens dezinfekcijas efektivitāte ir saistīta ar tā formu, koncentrāciju un kontaktlaiku; hipohlorūskābe HOCl ir spēcīgāka nekā hipohlorīta jons OCl⁻, un pH vērtība maina attiecību starp abiem. Lielbritānijas Dzēšanām paredzētā ūdens inspekcijas dienesta ziņojumā norādīts, ka hlorūdens veidošanās attiecība parasti ir saistīta ar pH apstākļiem, kas veicina hipohlorūskābes veidošanos. Austrālijas dzēšanai paredzētā ūdens pamatnostādne arī norāda, ka 25 °C temperatūrā, ja pH ir zemāks par 7,5, dominē hipohlorūskābe; ja pH ir augstāks par 7,5, dominē hipohlorīta jons; dezinfekcija ir spēcīgāka zemā pH vērtībā.

Ieteikumi hlorētā ūdens scenārijiem:

Trelleborg baseina ūdens EPDM ir īpaši vērsts uz baseinu, SPA, filtrēšanas un dzeramais ūdens sistēmām, apgalvojot ilglaicīgu klora un hloramina rezistenci, un tam ir FDA, NSF61 sertifikāts un tā citē ASTM D6284 klora/hloramina rezistences testu. Parker turklāt, kā liecina pētījumi ar kloramina slīpēšanas materiāliem, 50 ppm klora aminu šķīdumā 70 °C temperatūrā daži NSF sertificētie elastomēri pēc 8 nedēļu ekspozīcijas novēro nopietnu degradāciju un pietūkumu, bet speciāli kloramina rezistentajai preparātam ir ievērojami labāk.

Galvenais secinājums: baseiniem, ūdens apstrādei un dzēršanai paredzētajam ūdenim paredzētajiem klientiem ieteicamais termins nav "EPDM, kas ir izturīgs pret hlōru", bet jālieto: izturīgs pret hlōru/hlōramīnu, peroksīdā cietināts, ūdenim sertificēts EPDM.

5. Nātrija hipohlors (NaClO): zemas koncentrācijas lietošanai piemērots EPDM; augstas koncentrācijas/augstas temperatūras apstākļos pāriet uz FKM, FFKM vai PTFE.

Nātrija hipohlors ir daudzu dezinfekcijas iekārtu, CIP sistēmu, baseinu dozēšanas ierīču un dzēršanai paredzētā ūdens dozēšanas ierīču galvenā darba vide. Tas nav vienāds ar "mazām atlikušās hlōra koncentrācijas ūdeni" — tas ir viens konkrēts ekspluatācijas režīms.

IPEX EPDM/FKM savietojamības novērtējuma tabulā izturība ir definēta kā 1 = ļoti izturīgs, 2 = ierobežota izturība, 3 = neizturīgs. Saskaņā ar šo datu tabulu EPDM pie 12,5 % nātrija hipohlora šķīduma temperatūrā 20 °C un 40 °C ir novērtēts kā 2; pie 3 % nātrija hipohlora šķīduma temperatūrā 20 °C — kā 1, 40 °C — kā 2, 60 °C — kā 3. Tas pats datu avots norāda, ka FKM pie 12,5 % un 3 % nātrija hipohlora šķīduma temperatūrā 20 °C ir novērtēts kā 1, 40 °C — kā 1, 60 °C — kā 2.

Tas ilustrē praktisku problēmu: istabas temperatūrā zemas koncentrācijas NaClO vidē EPDM var būt lietojams; tačau, kad paaugstinās temperatūra vai koncentrācija, parastā EPDM drošības margīna ātri samazinās.

Ieteikumu loģika:

Vēl viena piezīme: nātrija hipohlorīts pats par sevi sadalās, un sadalīšanās ātrumu ietekmē siltums, gaisma un koncentrācija; EPA dati norāda, ka nātrija hipohlorīts, kas ir pakļauts gaisam, lēnām sadalās, bet augsta koncentrācija un paaugstināta temperatūra paātrina sadalīšanos, arī saules gaisma to paātrina. Tas nozīmē, ka faktiskais hlors, hipohlorīts, brīvais hlors, šķīdušais skālulis un augsts pH alkaliskā vide dozēšanas sistēmā nevar tikt novērtēta tikai ar vienu „NaClO“ vērtību.

6. Ozons: EPDM labi pretojas ozonam, tačau augstkoncentrēta ozona ūdens/ozona gāze joprojām prasa rūpīgu izvēli

EPDM klasiskā priekšrocība ir pretestība pret ozonu, UV starojumu un vecošanos. Trelleborg tieši apraksta EPDM kā materiālu ar labu termisko, ozona un vecošanās pretestību. Tomēr ozona iekārtās risks ir atkarīgs no ozona daudzuma gaisā, ozona gāzes vai šķīdušā ozona ūdenī, kā arī no koncentrācijas, temperatūras, mitruma un uzturēšanās laika.

IPEX datu rāda, ka EPDM pretestība piesātinātai ozona ūdens šķīduma videi 20 °C un 40 °C temperatūrā ir 1, bet 60 °C temperatūrā — 2; tas nozīmē, ka EPDM var izmantot zemtemperatūras ozona vidē, taču uzticamība samazinās, kad temperatūra paaugstinās. Ozona aprīkojuma piegādātāju dati arī uzsvērt, ka faktiskais sniegums ir atkarīgs no sausas/mitras gaisa, ūdens, ozona koncentrācijas, kā arī no tā, vai tiek izmantots speciāli ozonam modificēts materiāls un konkrēta lietojumprogramma.

Ieteikumi par ozona darbības apstākļiem:

Absolute Ozone materiālu savietojamības vadlīnijās iekļauti PTFE/PFA, nerūsējošais tērauds, PP/PE, Viton; ozona ūdenim ieteicams izmantot nerūsējošo tēraudu 316, PTFE, PTFE/PFA, stiklu/kvartzu; materiāli, ko vajadzētu izvairīties, ir Kalrez, Kynar, PTFE/PFA, Viton utt. Ozcon ozona materiālu sarakstā EPDM un FKM arī minēti kā A klases materiāli tipiskos apstākļos — ūdens/gāzes fāzes ozons — un uzsvērts, ka to pielietojuma diapazons ir aptuveni 20–30 °C, tuvu neitrāls pH un zems mehāniskais spriegums, tomēr nepieciešama formulējuma un temperatūras verifikācija.

Faktiskais pārdošanas/izvēles secinājums ir: ozona iekārtām nevar vienkārši teikt „EPDM noteikti ir piemērots“. Precīzāk: zemas koncentrācijas istabas temperatūras ozona ūdenim var izvēlēties ozona klases EPDM; augstas koncentrācijas, augstas mitruma ozonam, ozona ģeneratora izejai vai ilgstošas darbības prasībām prioritāte ir FKM, FFKM, PTFE/PFA.

7. Saldēšanas šķidrums: EPDM parasti piemērojams etilenglikol/propilenglikol ūdens šķīdumam, bet piesardzīgi ar eļļu

HVAC, dzesēšanas, motora dzesēšanas, plātņu, sūkņu un vārstu temperatūras regulēšanas sistēmas bieži izmanto etilenglikolu vai propilenglikolu dzesēšanas šķidrumu. Galvenais attiecīgais medijs šeit nav " ūdens ", bet ūdens + glikoli / dihidrātalkohols + korozijas inhibitors + defoamer + krāsns + iespējama eļļas piesārņojuma.

EPDM ir priekšrocības pret karstu ūdeni, tvaiku, noliecumiem, motora dzesēšanas ūdeni, skābi un sārmu; ERIKS arī uzskaitīja EPDM, ko piemēro karstam ūdenim/tvaiku, CIP/SIP, motora dzesēšanas ūdenim, spirtiem un līdzīgiem medi Bet, ja dzesēšanas sistēmas sajauc ar minerālvielām, eļļu, kompresoru eļļu vai ogļūdeņražiem, EPDM izplūst, mīkstina vai bojājas, jo EPDM acīmredzami nav izturīgs pret eļļu.

Ieteikums:

8. Katla ūdens un tvaika kondensāts: nav parasts karsts ūdens

Katla ūdens, tvaika kondensāts, grīdas ūdens un drenāžas sistēmas bieži satur:

Alkalinitātes regulētājs, fosfāts, sulfīts, hidrazīna aizstājējs, amīns, deoksidants, šķīrināts skābeklis, dzelzs daļiņas un periodisks augstas temperatūras trieciens.

Parasti šāda veida stāvokļa gadījumā ieteicamā prioritātes secība ir:

Katla ūdens izvēles mērķis nav tikai "sāls", bet arī augsta temperatūra + alkalinitāte + piedevas + spiediena cikls. Tāpēc jāprecizē: maksimālā temperatūra, vai pastāvīga tvaika, pH, vai tas satur eļļu, vai ir drenāžas noplūde.

9. Pārtikas tīrīšanas līdzeklis, CIP/SIP un dezinfekcijas līdzeklis: izvēlies pēc "Tīrīšanas līdzekļa kombinācijas", nevis pēc vienas vielas

Pārtikas, dzērienu, piena produktu un farmaceitiskās tīrīšanas iekārtu kopējie ekspluatācijas nosacījumi ir šādi:

Alkalīna mazgāšana NaOH, skābekļa mazgāšana slāpekļa/fosfora skābekļa, peracetīnskābe, nātrija hipoklorīts, siltums, tvaika, ozona ūdens, putekļu attīrīšanas līdzeklis, eļļa un kontakts ar pārtiku.

Trelleborga CIP/SIP datu punkti norāda, ka CIP šķidrumi un augsta temperatūra elastomērus var novest līdz to veiktspējas robežām; pat viena un tā pati bāzes polimēra veida dažādas formulācijas var dot ļoti atšķirīgus rezultātus. Secinājums ir šāds: EPDM izvēle lieliski darbojas ar lielāko daļu CIP šķidrumu un pārkarsētu tvaiku, taču to neiesaka lietot kopā ar augstas tauku saturu pārtiku un dažiem pārtikai piemērotiem smērvielām; FKM ir piemērotāks kosmētikas, personiskās aprūpes, eļļu un smērvielu lietošanai; standarta FKM izmantošana tvaika ietekmē ir jāierobežo; FFKM rāda vislabākos rezultātus visstingrākajos testos.

Vienkāršota izvēle:

10. Materiālu izvēles matrica

11. Iepirkumu/inženierijas specifikāciju ieteikumi

Ūdens apstrādes, HVAC, pārtikas tīrīšanas, baseinu un dezinfekcijas aprīkojuma klientiem ieteicams pilnībā norādīt O gredzena specifikācijas:

Pamata karstais ūdens/dzēriena ūdens: EPDM O gredzens, 70 Shore A, peroksīda cietināts, zems kompresijas deformācijas koeficients, atbilst NSF 61 / WRAS / KTW / ACS / FDA 21 CFR 177.2600 prasībām.

Tvaiks/SIP: EPDM O gredzens, peroksīda cietināts, tvaika klases, 70–80 Shore A, piemērots 121–150 °C periodiskam tvaikam, nepieciešama kompresijas deformācijas koeficienta un faktiski izmantoto tīrīšanas līdzekļu pārbaude.

Baseins/hloramīna ūdens: Augstas hlorīna un hloramīna izturības EPDM, sertificēts pēc NSF61/FDA, ASTM D6284 vai līdzvērtīgi hlorīna/hloramīna testa dati.

NaClO devēju/dezinfekcijas aprīkojums: Zemas koncentrācijas, istabas temperatūrā izvērtējama hlorīna izturības EPDM; augstas koncentrācijas vai augstas temperatūras gadījumā prioritāte ir FKM/FFKM/PTFE iekapsulēti O gredzeni.

Ozona aprīkojums: zemas koncentrācijas istabas temperatūras ozona ūdens novērtējamai ozona klases EPDM; augstas koncentrācijas ozona gāze, mitrais ozons vai ozona ģeneratora izejas vieta – prioritāri FKM, FFKM, PTFE/PFA.

12. Lauka prasības, kuras jāapstiprina izvēles brīdī

Pirms izvēles apstipriniet vismaz šos laukus:

• Vide: karsts ūdens, tvaiks, NaClO, hloramīns, ozons, dzesēšanas šķidrums, katla ūdens, vai kombinēta lietošana.
• Temperatūra: nepārtraukta temperatūra, maksimālā temperatūra, sterilizācijas temperatūra, termiskās trieciena biežums.
• Koncentrācija: atlikušais hlors ppm, NaClO procentuālais saturs, ozons ppm vai mg/L, etilēnglikola attiecība.
• pH: īpaši hlora ūdens, NaClO, CIP skalošanas skābā šķīdumā.
• Spiediens: vai statiska blīvējuma vai dinamiska blīvējuma lietojums, vai pastāv spiediena impulsi.
• Vai ir paredzēts dzeramā ūdens/pārtikas kontaktam: NSF, WRAS, KTW, FDA, 3-A, ACS, KIWA utt.
• Vai ir atļauts eļļas vai smērvielas lietojums: EPDM lielākais vājums, ko bieži neievēro.

13. Galīgie atlases principi

Ūdens sistēmas O gredzeni nav „viens EPDM piemērots visam“.

Karsts ūdens/ tvaiks/ dzesēšanas šķidrums: Peroxīda cietināts EPDM ir galvenais materiāls.

Hlorēts ūdens/ hloramīns: Jāizmanto hloramīnam un hloram izturīgs sertificēts EPDM.

Augstas koncentrācijas NaClO, ozons, augstas temperatūras stipra oksidācija: Jāpāriet uz FKM, FFKM vai PTFE/PFA.

Eļļa, tauki, ogļūdeņraži: EPDM nedrīkst izmantot.

Kopsavilkums vienā teikumā: prioritāte ūdens sistēmas O-ringa izvēlē nav „kura gumija ir izturīgāka”, bet vai kopējais noplūdes ātrums, nogulsnes, caurlaidība, piesārņojums un uzstādīšanas virsma var tikt kontrolēti mērķa koncentrācijā un temperatūrā.