1. Varmt vann: Prioritert peroksidherdet EPDM

Den største risikoen ved drift av varmt vann er ikke «kjemisk korrosjon», men langvarig høytemperatur-kompressjonssett, herding, utskillelse av stoffer, aldring og monteringsstress.

For vanlig kaldt vann, drikkevann med høy temperatur, vann til gulvvarme, varmevekslere, drikkevannsanlegg, ventiler, pumper og vannmålere er den anbefalte rekkefølgen vanligvis:

I Trelleborgs materialer for vann- og sanitæranvendelser er EPDM oppført for bruk med klor, ammoniakk, varmt vann og damp, sammen med relevante sertifiseringsorganer som NSF, KTW og WRAS. EPDMs svakheter må imidlertid også påpekes: det er ikke motstandsdyktig mot mineralolje, drivstoffolje, petroleumsbaserte smøremidler og de fleste hydrokarbonmedier; ERIKS' begrensninger for EPDM inkluderer også eksplisitt petroleum, bensin, parafin og petroleumsolje.

Praktisk anbefaling: varmt vann O-ringer bør ikke bare skrive «EPDM 70». En mer passende spesifikasjonsbeskrivelse er: EPDM 70 Shore A, peroksidherdet, egnet for varmt vann/drikkevann, lav kompresjonssett, i samsvar med NSF 61/WRAS/KTW/FDA 21 CFR 177.2600. FDA 21 CFR 177.2600 gjelder bruksforholdet «gjenbrukbare gummiartikler» i matproduksjon, -behandling, -pakking og -transport.

2. Overhetet vann: EPDM kan fortsatt brukes, men kvalitetsnivået må økes

Overhetet vann er ikke vanlig varmt vann.

Det refererer vanligvis til væskeformig vann som opprettholdes under trykk over 100 °C, for eksempel ved høytemperatursterilisering, lukket varmeutveksling, varmt vann i matutstyr, fyllvann til kjele eller prosessvarmt vann. I dette scenarioet står O-ringene ovenfor tre utfordringer: først, når temperaturen overstiger EPDMs vanlige langtidstilpasningsområde, øker kompresjonssettet raskere. Andre, vannet kan inneholde alkalier, fosfater, sulfitter, aminer eller oksidasjonsmidler. Tredje, trykkendringer kan føre til at O-ring til å utvidast og krympa gjentakleg som følge av termisk utviding/kontraktion, noko som fører til at forseglingsflatta losnar.

Rekommendasjonslogikk:

IPEX sin veiledning for kjemisk kompatibilitet viser også at valg av elastomer bestemmes samtidig av kjemi, temperatur og mekaniske egenskaper; resultater fra dyppetest kan ikke uten videre overføres til tettningsforhold med kontinuerlig mekanisk eller termisk belastning, og kombinasjoner av kjemikalier samt faktiske driftsforhold må fortsatt verifiseres separat.

3. Damp: Foretrekk «Dampkvalitet, peroksidherdet EPDM», bruk ikke direkte vanlig FKM

Damp er et medium som oftest feilvurderes i vannsystemer. Å være egnet for varmt vann betyr ikke nødvendigvis at materialet er egnet for damp.

Damp fører til kraftigere termisk aldring, volumendring, kompresjonssett og skade ved rask trykkfrigivelse. SIP, matsterilisering, dammventiler i kjele og dammkondensatreturledninger må alle håndteres med stor forsiktighet.

Anbefalt rekkefølge:

Trelleborgs relaterte konklusjoner fra CIP/SIP-testing viser: utvalgte EPDM-materialer presterer fremragende i de flesta CIP-væsker og overhetet damp, men ulike formuleringer av samme grunnpolymer kan gi svært ulike resultater. Disse dataene viser også at standard FKM er følsomt for eksponeringstid i damp, mens prioriterings-FKM tåler høyere dampstemperaturer, og FFKM presterer best og klarer validering ved høyere dampstemperaturer under mest ekstreme forhold.

Vanlig misoppfatning: Mange kunder ser at FKM har høy temperaturmotstand og tror derfor at det er sterkere enn EPDM. Denne vurderingen er ufullstendig. FKM er sterkt i olje, drivstoff, mange kjemikalier og varmluft ved høye temperaturer, men i varmtvann-/dampsystemer er standard FKM ofte ikke førstevalget; tetting av damp fokuserer mer på hydrolysestabilitet i vann, kompresjonssett og sammensetningsgrad enn på enkelt høyest mulig temperaturmotstand.

4. Klorinert vann, svømmebassengvann, klor-dioksid-vann: Bruk «klorresistent/kloraminresistent EPDM», ikke vanlig EPDM

Klorinert vann er ikke et fast definert medium.

Det kan være drikkevann med lav klorrest, svømmebassengvann, klor-dioksid-desinfiserende vann eller løsning med høy konsentrasjon natriumhypokloritt. Forskjellige konsentrasjoner og pH-verdier gir helt ulik ødeleggende kraft på O-ringene.

Effekten av klor-desinfeksjon er avhengig av dets form, konsentrasjon og kontaktvarighet; hypoklorsyre (HOCl) er sterkere enn hypoklorittion (OCl⁻), og pH-verdien påvirker forholdet mellom disse to. Den britiske drikkevannsinspektøraten påpeker at forholdet mellom ulike klorformer vanligvis avhenger av pH-forhold som favoriserer dannelse av hypoklorsyre. Den australske veilederen for drikkevann angir også at ved 25 °C dominerer hypoklorsyre når pH er lavere enn 7,5, mens hypoklorittion dominerer når pH er høyere enn 7,5; desinfeksjonen er sterkere ved lav pH.

Anbefalinger for klorert vann-scenarioer:

Trelleborgs Pool Water EPDM er spesifikt utviklet for svømmebassenger, SPA-utstyr, filtreringssystemer og drikkevannssystemer, og hevder langvarig motstand mot klor og kloraminer; materialet har FDA- og NSF61-sertifisering og henviser til ASTM D6284-tester for motstand mot klor og kloraminer. Parker forskning på kloramin-tette materialer viser også at noen NSF-sertifiserte elastomerer viser alvorlig nedbrytning og oppsvelling etter 8 uker i en løsning med 50 ppm totalt kloramin ved 70 °C, mens spesialutviklede kloramin-resistente formuleringer presterer betydelig bedre.

Nøkkelkonklusjon: For kunder innen svømmebasseng, vannbehandling og drikkevann er den anbefalte betegnelsen ikke «EPDM som er motstandsdyktig mot klor», men bør være: klor/kloramin-motstandsdyktig, peroksidherdet, vannsertifisert EPDM.

5. Natriumhypokloritt (NaClO): EPDM egnet for lav konsentrasjon, men ved høy konsentrasjon og/eller høy temperatur bør man bytte til FKM, FFKM eller PTFE.

Natriumhypokloritt er det sentrale mediet i mange desinfeksjonsutstyr, CIP-systemer, doseringsutstyr for svømmebasseng og drikkevann. Det er ikke det samme som «vann med lav restklor» – en enkelt driftsbetingelse.

IPEX sin kompatibilitetsgradtabell for EPDM/FKM definerer 1 som «svært motstandsdyktig», 2 som «begrenset motstandsdyktighet» og 3 som «ikke motstandsdyktig». I deres data er EPDM vurdert til 2 ved 12,5 % natriumhypokloritløsning ved både 20 °C og 40 °C; ved 3 % natriumhypoklorit er EPDM vurdert til 1 ved 20 °C, 2 ved 40 °C og 3 ved 60 °C. Samme data viser at FKM er vurdert til 1 ved både 12,5 % og 3 % natriumhypoklorit ved 20 °C og 40 °C, og til 2 ved 60 °C.

Dette illustrerer et praktisk problem: ved romtemperatur kan lavkonsentrert NaClO og EPDM være brukbart; men når temperaturen eller konsentrasjonen øker, synker sikkerhetsmarginen for vanlig EPDM raskt.

Rekommendasjonslogikk:

En annen bemerkning: Natriumhypokloritt selv brytes ned, og nedbrytningshastigheten påvirkes av varme, lys og konsentrasjon; EPA-data viser at natriumhypokloritt som utsettes for luft brytes gradvis ned, og høy konsentrasjon samt økt temperatur akselererer nedbrytningen, mens sollys også øker hastigheten. Dette betyr at den faktiske klor-, hypokloritt-, frie klor-, oppløst oksygen- og høye pH-alkaliske miljøet i doseringssystemet ikke kan vurderes utelukkende basert på ett enkelt «NaClO»-tall.

6. Ozon: EPDM tåler ozon godt, men ozonvann med høy konsentrasjon/ozongass krever likevel forsiktig utvalg

EPDMs klassiske fordeler er motstandskraft mot ozon, UV-stråling og aldring. Trelleborg beskriver eksplisitt EPDM som materiale med god termisk, ozon- og aldringsmotstand. Men i ozonutstyr avhenger risikoen av mengden ozon i luften, om det er ozongass eller oppløst ozonvann, samt konsentrasjon, temperatur, fuktighet og oppholdstid.

IPEX-data viser at EPDM mot mettet ozonvann ved 20 °C og 40 °C er 1, og ved 60 °C er 2; dette betyr at EPDM kan brukes i ozonmiljø med lav temperatur, men tilliten til materialet bør reduseres når temperaturen stiger. Leverandørens data for ozonutstyr understreker også at den faktiske ytelsen avhenger av tørr/fuktig luft, vann, ozonkonsentrasjon og om det er et spesialutviklet ozonmodifisert materiale samt den konkrete anvendelsen.

Anbefalinger for ozondriftsforhold:

Absolutt Ozons materialekompatibilitetsveiledning inkluderer PTFE/PFA, rustfritt stål, PP/PE og Viton; for ozonvann anbefales 316 rustfritt stål, PTFE, PTFE/PFA og glass/kvarts; deler som bør unngås inkluderer Kalrez, Kynar, PTFE/PFA og Viton osv. Ozcons ozonmaterialeliste inkluderer også EPDM og FKM som A-klassens materialer under typiske forhold med vann-/gassfase-ozon, og understreker at det anvendelige temperaturområdet er ca. 20–30 °C, nær nøytral pH og lav mekanisk belastning – formulering og temperatur må verifiseres.

Den faktiske salgs-/valgkonklusjonen er: Ozonutstyr kan ikke enkelt si «EPDM er helt sikkert egnet». Mer nøyaktig: Ozonvann med lav konsentrasjon og romtemperatur kan velge EPDM av ozonkvalitet; for høy konsentrasjon, høy fuktighet, utløp fra ozongenerator eller krav til lang levetid, prioriteres FKM, FFKM, PTFE/PFA.

7. Kjølevæske: EPDM er vanligvis egnet for vannløsning av etylenglykol/propylenglykol, men vær oppmerksom på olje

HVAC-, kjøle-, motor- og brett-kjølesystemer, pumper og ventilstyringssystemer bruker ofte etylenglykol- eller propylenglykol-kjølevæske. Den viktigste aktuelle mediet her er ikke «vann», men vann + glykol/dihydrik alkohol + korrosjonsinhibitor + skumhemmer + fargestoff + mulig oljeforurensning.

EPDM har fordeler mot varmt vann, damp, avleiringer, motor-kjølevann, syrer og baser; ERIKS oppfører også EPDM som egnet for varmt vann/damp, CIP/SIP, motor-kjølevann, alkoholer og lignende medier. Men så snart kjølesystemer blandes med mineralolje, smøremiddel, kompressorolje eller hydrokarboner, vil EPDM svelle opp, mykne eller svikte, fordi EPDM tydeligvis ikke er oljebestandig.

Anbefaling:

8. Kjelerens vann og dampkondensat: Ikke vanlig varmt vann

Kjelerens vann, dampkondensat, fyllvann og avløpssystemer inneholder ofte:

Alkalitetsjusteringsmiddel, fosfat, sulfitt, hydrazinsubstitutt, amin, deoksidator, oppløst oksygen, jernpartikler og periodisk påvirkning av høy temperatur.

Den anbefalte prioriteringsrekkefølgen for denne type forhold er vanligvis:

Fokus ved valg av kjelevann er ikke bare «vann», men høy temperatur + alkalitet + tilsetningsstoffer + trykk-sykluser. Derfor må følgende klargjøres: høyeste temperatur, om dampen er kontinuerlig, pH-verdi, om vannet inneholder olje, og om det forekommer utløp og spøling.

9. Matrensing, CIP/SIP og desinfeksjonsmidler: Velg basert på «kombinasjon av rengjøringsmidler», ikke ett enkelt materiale

Vanlige driftsforhold i rengjøringsutstyr for mat, drikke, meieriprodukter og farmasøytiske produkter er:

Alkalisk vasking med NaOH, sur vasking med salpetersyre/fosforsyre, pereddikksyre, natriumhypokloritt, varme, damp, ozonvann, skumrengjøringsmidler, samt kontakt med olje og mat.

Trelleborgs CIP/SIP-data peker på at CIP-væske og høy temperatur kan drive noen elastomerer til yttergrensen av deres ytelse; selv samme grunnpolymer kan gi svært ulike resultater avhengig av formulering. Konklusjonen er: EPDM presterer utmerket i de fleste CIP-væsker og overhetet damp, men anbefales ikke for bruk med fettrike matvarer og noen matgraderte smøremidler; FKM er mer egnet for kosmetikk, personlig pleie, oljer og smøremidler; eksponering av standard FKM for damp bør begrenses; FFKM presterer best i de strengeste testene.

Forenklet valg:

10. Materialevalgmatrise

11. Anbefalinger for innkjøps-/teknisk spesifikasjon

For kunder som bruker utstyr for vannrensing, ventilasjon og klimatisering (HVAC), matrensking, svømmebassenger og desinfeksjon, anbefales det å skrive O-ring-spesifikasjoner fullstendig:

Grunnleggende varmt vann/drikkevann: EPDM-O-ring, 70 Shore A, peroksidherdet, lav kompresjonssett, i samsvar med kravene i NSF 61 / WRAS / KTW / ACS / FDA 21 CFR 177.2600.

Damp/SIP: EPDM-O-ring, peroksidherdet, dampkvalitet, 70–80 Shore A, egnet for intermitterende damp ved 121–150 °C; kompresjonssett og faktiske rengjøringsmidler må verifiseres.

Svømmebasseng/kloramin-vann: EPDM med høy motstand mot klor og kloramin, sertifisert i henhold til NSF 61/FDA, med testdata etter ASTM D6284 eller tilsvarende for klor/kloramin.

NaClO-dosering/desinfeksjonsutstyr: EPDM med lav klormotstand, egnet for evaluering ved romtemperatur og lav konsentrasjon; ved høy konsentrasjon eller høy temperatur foretrekkes FKM/FFKM/PTFE-omsluttede O-ringer.

Ozonutstyr: Ozonvann med lav konsentrasjon ved romtemperatur, vurdert for ozonkvalitet, EPDM av ozonbestandig kvalitet; ozongass med høy konsentrasjon, våt ozon eller utgang fra ozongenerator – FKM, FFKM eller PTFE/PFA anbefales først.

12. Feltkrav som må bekreftes ved valg

Før valg må følgende felt minst bekreftes:

• Medium: varmt vann, damp, NaClO, kloramin, ozon, kjølevæske, kesselvann, om blanding brukes.
• Temperatur: kontinuerlig temperatur, maksimal temperatur, steriliseringstemperatur, hyppighet av termisk sjokk.
• Konsentrasjon: resterende klor (ppm), NaClO-prosent, ozon (ppm eller mg/L), etylenglykol-forhold.
• pH-verdi: spesielt for klorvann, NaClO og CIP-syrerensing.
• Trykk: om det gjelder statisk eller dynamisk tetning, om trykkpulser forekommer.
• Om det er potable water/food contact: NSF, WRAS, KTW, FDA, 3-A, ACS, KIWA osv.
• Om olje eller smøremiddel er tillatt: EPDMs største svakhet, som ofte overses.

13. Sluttevalgsprinsipper

O-ringer for vannsystemer er ikke «én EPDM passer til alt».

Varmt vann/damp/kjølevæske: Peroxidherdet EPDM er hovedvarianten.

Klorvann/kloramin: Bruk EPDM som er sertifisert som motstandsdyktig mot klor og kloramin.

Natriumhypoklorit (NaClO) i høy konsentrasjon, ozon, sterke oksidasjonsmidler ved høy temperatur: Bytt til FKM, FFKM eller PTFE/PFA.

Olje, fett, hydrokarboner: Ikke bruk EPDM.

Sammendrag i én setning: prioriteringen ved valg av O-ring for vannsystem er ikke «hvilken gummi er mer slitesterk», men om total lekkasjerate, utfelling, permeasjon, forurensning og installasjonsflate kan kontrolleres under målkonsentrasjonen og -temperaturen.