Uszczelki typu O-ring z EPDM i FKM odpornych na działanie chemikaliów do pras filtracyjnych i maszyn flotacyjnych

Prasy filtracyjne i maszyny flotacyjne są podstawowymi urządzeniami w przetwórstwie surowców mineralnych, oczyszczaniu ścieków oraz przemyśle chemicznym. Działają one cyklicznie przy wysokim ciśnieniu i w warunkach agresywnego oddziaływania chemicznego, co czyni niezawodność uszczelek kwestią kluczową. Prasy filtracyjne, stosowane do separacji cieczy od stałych, narażają uszczelki na zawiesiny zawierające kwasy (np. siarkowy w procesie wydobywania miedzi), zasady (np. wodorotlenek sodu w produkcji glinu) oraz środki utleniające. Komórki flotacyjne, służące do separacji minerałów za pomocą pęcherzyków powietrza, wykorzystują różne środki pianotwórcze i zbieracze (często organiczne odczynniki, takie jak ksyntaniny) w warunkach turbulentnego, natlenionego środowiska.

Etylenopropilenodienny monomer (EPDM) to niemalarny elastomer znany ze swojej wyjątkowej odporności na substancje polarne. Wykazuje on doskonałą odporność na gorącą wodę i parę wodną (do 150 °C), zasad, kwasów (w tym fosforowego i octowego), olejów i smarów silikonowych oraz hamulcowych płynów hydraulicznych na bazie alkoholi. Jego doskonała odporność na ozon i warunki atmosferyczne czyni go idealnym rozwiązaniem do zastosowań na zewnątrz. EPDM charakteryzuje się jednak bardzo słabą odpornością na oleje, smary i paliwa oparte na ropie naftowej, co znacznie ogranicza jego zastosowanie w ogólnych przemysłowych systemach smarowania.

Fluorowęglowodory (FKM) wypełniają tę lukę. Są one wysoce odporne na oleje, paliwa, związki aromatyczne oraz wiele rozpuszczalników organicznych, a także posiadają dobrą odporność na kwasy (choć nie tak uniwersalną jak EPDM w przypadku mocnych kwasów). Wytrzymują one wyższe temperatury niż EPDM. Dlatego też konstrukcja maszyny decyduje o wyborze uszczelki: EPDM stosuje się w liniach wody/paru, sekcjach mycia kwasami lub obszarach narażonych na działanie substancji polarnych; FKM – w układach hydraulicznych, punktach smarowania lub sekcjach, w których występują ciecze procesowe oparte na węglowodorach.

Standard AS324 określa precyzyjne допuszczalne odchyłki wymiarowe dla tych uszczelek, zapewniając ich idealne dopasowanie do rowków uszczelniających w płytach, ramach oraz połączeniach kolektorowych. Typowym punktem awarii jest stosowanie niewłaściwego materiału w środowisku wieloskładnikowym. Na przykład w prasie filtracyjnej działającej w rosyjskiej kopalni sylwinu uszczelki EPDM mogą być stosowane w liniach płukania wodą, natomiast w hydraulicznym mechanizmie przesuwania płyt konieczne są uszczelki FKM.

Systematyczne podejście obejmuje:

1. Analiza cieczy: Sporządzenie katalogu wszystkich substancji chemicznych, z którymi uszczelka będzie miała kontakt, w tym środków czyszczących.

2. Mapowanie temperatury i ciśnienia: Określenie najbardziej ekstremalnych warunków.

3. Ocena warunków mechanicznych: Wzięcie pod uwagę częstotliwości cykli, ruchu płyt oraz potencjalnego wpływu cząstek ściernych.

4. Standaryzacja: Stosowanie numerów oznaczeniowych zgodnych ze standardami AS568/AS324 w celu zwiększenia efektywności zakupów.

Eksploatacja górnicza w indyjskim rejonie węglowym oraz w amerykańskich regionach fosforanowych wprowadziła karty specyfikacji materiałów dla każdego punktu uszczelnienia na prasach filtracyjnych. Ta praktyka, połączona z regularnymi kontrolami uszczelek podczas wymiany tkanin filtracyjnych, zmniejszyła czas przestoju planowanego nieplanowanego o ponad 40%. W niektórych przypadkach badane są uszczelki wykonane z dwóch materiałów lub procesy nanoszenia niestandardowych powłok w celu rozwiązania nietypowych problemów, przy których pojedynczy materiał okazuje się niewystarczający.