1. Apă caldă: EPDM vulcanizat cu peroxid – prioritate

Riscul principal al condițiilor de funcționare cu apă caldă nu este „coroziunea chimică”, ci setarea la compresie pe termen lung la temperaturi ridicate, îndurarea, precipitarea, îmbătrânirea și stresul de montare.

Pentru apa rece obișnuită, apa caldă menajeră, apa pentru încălzirea prin radiație, schimbătoarele de căldură, echipamentele pentru apă potabilă, robinetele, pompele și contoarele de apă, ordinea recomandată de prioritate este, în general:

În materialele Trelleborg destinate aplicațiilor cu apă și sanitație, EPDM este specificat pentru clor, amoniac, apă caldă și abur, împreună cu organismele de certificare aplicabile, cum ar fi NSF, KTW și WRAS. Totuși, trebuie menționată și limitarea EPDM: nu este rezistent la uleiuri minerale, uleiuri pentru combustibil, lubrifiante pe bază de petrol și majoritatea mediilor hidrocarburice; conținutul privind limitările EPDM al ERIKS include, de asemenea, în mod explicit petrolul, benzină, kerosenul și uleiul petrolier.

Recomandare practică: apă caldă Aneluri O nu trebuie să se scrie doar «EPDM 70». O descriere mai potrivită a specificației este: EPDM 70 Shore A, vulcanizat cu peroxid, pentru apă caldă/apă potabilă, cu setare la compresie scăzută, conform standardelor NSF 61/WRAS/KTW/FDA 21 CFR 177.2600. FDA 21 CFR 177.2600 se aplică condițiilor de utilizare ale «produselor din cauciuc destinate utilizării repetate» în producția, procesarea, ambalarea și transportul alimentelor.

2. Apa suprasupraîncălzită: EPDM-ul rămâne utilizabil, dar calitatea trebuie îmbunătățită

Apa suprasupraîncălzită nu este o apă caldă obișnuită.

De obicei, se referă la apă lichidă menținută sub presiune la temperaturi peste 100 °C, cum ar fi sterilizarea la temperaturi ridicate, schimbul termic închis, circulația apei calde în echipamentele pentru industria alimentară, apa de umplere pentru cazane sau apa caldă pentru procese industriale. În acest context, inelele de etanșare sunt supuse a trei probleme: prima, când temperatura depășește zona de utilizare pe termen lung a EPDM-ului obișnuit, setarea la compresie se accelerează; a doua, apa poate conține alcalii, fosfați, sulfiți, amine sau agenți dezoxigenanți; a treia, ciclurile de presiune pot provoca Anelul O să se extindă și să se contracte în mod repetat datorită dilatării/contractării termice, ceea ce duce la slăbirea etanșării suprafeței.

Logică de recomandare:

Ghidul de compatibilitate chimică al IPEX subliniază, de asemenea, faptul că alegerea elastomerului este determinată în comun de compoziția chimică, temperatură și proprietățile mecanice; rezultatele testelor de imersiune nu pot fi aplicate necondiționat în condiții de etanșare supuse stresului mecanic sau termic continuu, iar combinațiile de produse chimice și condițiile reale de funcționare necesită, în continuare, verificare independentă.

3. Abur: Prioritate „Calitate pentru abur, EPDM vulcanizat cu peroxid”, NU se folosește direct FKM obișnuit

Aburul este un mediu care se evaluează cel mai ușor greșit în sistemele cu apă. A fi potrivit pentru apă caldă nu înseamnă că este potrivit și pentru abur.

Aburul provoacă o îmbătrânire termică mai intensă, modificări de volum, setare la compresie și deteriorare rapidă datorită eliberării bruscă a presiunii. Toate aplicațiile din domeniul SIP, sterilizarea alimentară/farmaceutică, supapele de abur pentru cazane și căile de returnare a condensatului de abur trebuie tratate cu mare atenție.

Prioritate recomandată:

Concluziile Trelleborg privind testele CIP/SIP arată: materialele EPDM selectate performează excelent în majoritatea lichidelor CIP și în aburul suprasuprăîncălzit, dar formulările diferite ale aceluiași polimer de bază pot avea rezultate foarte diferite. Aceste date evidențiază, de asemenea, că FKM standard este sensibil la durata expunerii în abur, iar FKM prioritar poate rezista la temperaturi mai înalte ale aburului, în timp ce FFKM oferă cea mai bună performanță și trece validarea la temperaturi mai înalte ale aburului, chiar și în condiții extreme.

O înțelegere greșită comună: mulți clienți observă că FKM are rezistență la temperaturi ridicate și consideră că este mai rezistent decât EPDM. Această evaluare este incompletă. FKM este rezistent în ulei, combustibil, numeroase substanțe chimice și aer la temperaturi ridicate, dar în sistemele cu apă caldă/abur, FKM standard nu este de obicei prioritar; etanșarea la abur pune accentul mai degrabă pe stabilitatea la hidroliză în apă, setarea la compresie și calitatea formulării, nu pe cea mai ridicată toleranță la temperatură.

4. Apă clorurată, apă din piscine, apă cu dioxid de clor: utilizați «EPDM rezistent la clor / rezistent la cloramină», NU înlocuiți cu EPDM obișnuit

Apa clorurată nu este un mediu fix.

Poate fi apă potabilă cu reziduu scăzut de clor, apă din piscine, apă cu dioxid de clor ca dezinfetant sau soluție de dozare cu hipoclorit de sodiu la concentrație ridicată. Concentrația și pH-ul diferite exercită o forță distructivă complet diferită asupra inelelor O.

Eficiența dezinfectării cu clor este legată de forma sa, concentrația și timpul de contact; acidul hipocloros (HOCl) este mai puternic decât ionul hipoclorit (OCl⁻), iar pH-ul modifică raportul dintre cele două. Inspectoratul britanic pentru apa potabilă subliniază faptul că raportul de formare a clorului este, în mod obișnuit, legat de condițiile de pH care favorizează formarea acidului hipocloros. Ghidul australian privind apa potabilă afirmă, de asemenea, că la 25°C, atunci când pH-ul este mai mic de 7,5, acidul hipocloros domină; când pH-ul este mai mare de 7,5, ionul hipoclorit domină; dezinfectarea este mai eficientă la pH scăzut.

Recomandări pentru scenarii cu apă clorurată:

EPDM-ul pentru apă de bazin al Trelleborg este specific conceput pentru sisteme de bazin, SPA, filtrare și apă potabilă, declarând rezistență durabilă la clor și cloramină, având certificări FDA și NSF61, precum și referințe la testele ASTM D6284 privind rezistența la clor și cloramină. Parker cercetarea materialelor de etanșare la cloramină arată că, într-o soluție cu 50 ppm amine clorurate totale, la 70°C, unele elastomere certificate NSF prezintă degradare și umflare serioasă după 8 săptămâni de expunere, în timp ce formulările specializate rezistente la cloramină oferă performanțe semnificativ superioare.

Concluzie esențială: pentru utilizatorii de piscine, de tratament al apei și de apă potabilă, termenul recomandat nu este "EPDM rezistent la clor", ci ar trebui să fie: utilizați EPDM rezistent la clor/cloramină, curățat cu peroxid, certificat în apă.

5. În regulă. Hipoclorită de sodiu NaClO: EPDM utilizabil la concentrație scăzută, concentrație ridicată/temperatura ridicată Schimbă la FKM, FFKM sau PTFE

Hipocloritul de sodiu este principalul mediu al multor echipamente de dezinfectare, CIP, dispozitive de dozare a piscinelor și a apei potabile. Nu este egal cu "apă cu reziduuri reduse de clor" o singură condiție de funcționare.

Tabelul de clasificare a compatibilității EPDM/FKM al IPEX îl definește ca 1=rezistentă ridicată, 2=rezistentă limitată, 3=rezistentă. În datele sale, EPDM la o soluţie de hipoclorită de sodiu de 12,5%, la 20°C şi 40°C este 2; la o soluţie de hipoclorită de sodiu de 3% la 20°C este 1, 40°C este 2, 60°C este 3. Aceleaşi date, FKM la 12,5% şi 3% hipoclorit de sodiu, 20°C este 1, 40°C este 1, 60°C este 2.

Aceasta ilustrează o problemă practică: la temperatura camerei, NaClO de concentrație scăzută poate fi compatibil cu EPDM; însă pe măsură ce temperatura sau concentrația crește, marja de siguranță a EPDM obișnuit scade rapid.

Logică de recomandare:

Un alt aspect de menționat: hipocloritul de sodiu se descompune spontan, iar viteza de descompunere este influențată de căldură, lumină și concentrație; datele EPA indică faptul că hipocloritul de sodiu expus aerului se descompune treptat, iar concentrația ridicată și temperatura crescută accelerează descompunerea, la fel ca și lumina solară. Aceasta face imposibilă evaluarea exactă a cantității reale de clor, hipoclorit, clor liber, oxigen dizolvat și a mediului alcalin cu pH ridicat din sistemul de dozare pe baza unui singur parametru „NaClO”.

6. Ozon: EPDM rezistă foarte bine la ozon, dar apa cu ozon în concentrație ridicată/gazul de ozon necesită totuși o selecție atentă

Avantajul clasic al EPDM este rezistența la ozon, radiația UV și îmbătrânire. Trelleborg descrie explicit EPDM ca având o bună rezistență termică, la ozon și la îmbătrânire. Totuși, în echipamentele care utilizează ozon, riscul depinde de cantitatea de ozon din aer, de gazul de ozon sau de apa cu ozon dizolvat, precum și de concentrație, temperatură, umiditate și timpul de contact.

Datele IPEX arată că rezistența EPDM la apa saturată cu ozon la 20°C și 40°C este de 1, iar la 60°C este de 2; aceasta înseamnă că EPDM poate fi utilizat în medii cu ozon la temperaturi scăzute, dar încrederea în performanță trebuie redusă pe măsură ce temperatura crește. Datele furnizorului de echipamente pentru ozon subliniază, de asemenea, faptul că performanța reală depinde de aerul uscat/umed, apă, concentrația de ozon și dacă materialul este unul modificat special pentru ozon sau aplicarea specifică.

Recomandări privind condițiile de operare cu ozon:

Ghidul de compatibilitate materială Absolute Ozone include PTFE/PFA, oțel inoxidabil, PP/PE și Viton; pentru apa ozonizată se recomandă oțel inoxidabil 316, PTFE, PTFE/PFA și sticlă/quarț; lista de materiale de evitat cuprinde Kalrez, Kynar, PTFE/PFA, Viton etc. Lista de materiale ozonizabile Ozcon include, de asemenea, EPDM și FKM ca materiale de clasă A în condiții tipice de ozon în fază lichidă/gazoasă, subliniind că domeniul de aplicare este de aproximativ 20–30 °C, pH aproape neutru și ipoteze de stres mecanic scăzut, necesitând verificarea formulării și a temperaturii.

Concluzia reală privind vânzări/selectare este: echipamentele ozonizabile nu pot afirma simplu «EPDM este sigur în toate cazurile». Mai precis: pentru apa ozonizată la concentrație scăzută și temperatură ambientală se poate alege EPDM de calitate ozonizabilă; pentru concentrații ridicate, umiditate ridicată, ieșirea din generatorul de ozon sau cerințe de durată lungă de funcționare, se acordă prioritate FKM, FFKM, PTFE/PFA.

7. Lichid de răcire: EPDM este, în general, potrivit pentru soluția apoasă de glicol etilenic/glicol propilic, dar se recomandă precauție în prezența uleiului

Sistemele de control al temperaturii pentru HVAC, răcire, răcire a motorului, plăci, pompe și supape folosesc frecvent lichide de răcire pe bază de glicol etilenic sau glicol propilic. Mediile relevante principale nu sunt „apa”, ci apă + glicol/alcool dihidric + inhibitor de coroziune + antespumant + colorant + posibilă contaminare cu ulei.

EPDM prezintă avantaje față de apă caldă, abur, precipitate, apă de răcire pentru motoare, acizi și baze; ERIKS indică, de asemenea, că EPDM este aplicabil pentru apă caldă/abur, CIP/SIP, apă de răcire pentru motoare, alcooli și medii similare. Totuși, odată ce sistemele de răcire sunt contaminate cu ulei mineral, lubrifiant, ulei pentru compresoare sau hidrocarburi, EPDM se umflă, se îmoaie sau cedează, deoarece EPDM nu este clar rezistent la ulei.

Recomandare:

8. Apa pentru cazane și condensul de abur: Nu este apă caldă obișnuită

Apa pentru cazane, condensul de abur, apa de umplere și sistemele de scurgere conțin adesea:

Reglator de alcalinitate, fosfat, sulfit, substituent pentru hidrazină, amină, dezoxidant, oxigen dizolvat, particule de fier și impact periodic la temperaturi ridicate.

Ordinea recomandată de prioritate pentru acest tip de condiții este, în mod obișnuit:

Selectarea apei pentru cazane nu se concentrează doar pe «apă», ci pe combinația dintre temperatură ridicată + alcalinitate + aditivi + cicluri de presiune. Prin urmare, trebuie clarificate: temperatura maximă, dacă aburul este continuu, pH-ul, dacă există ulei în condensat și dacă se aplică spălare prin drenare.

9. Curățarea produselor alimentare, CIP/SIP și dezinfectanții: selectați în funcție de «combinația agenților de curățare», nu pe baza unui singur material

Condițiile obișnuite de funcționare în echipamentele de curățare din industria alimentară, băuturilor, laptelui și farmaceutică sunt:

Spălare alcalină cu NaOH, spălare acidă cu acid azotic/acid fosforic, acid peracetic, hipoclorit de sodiu, căldură, abur, apă ozonizată, agenți de curățare în spumă, ulei și contact cu produse alimentare.

Datele CIP/SIP ale Trelleborg arată că fluidul CIP și temperatura ridicată vor împinge unii elastomeri la performanțe extreme; chiar și același polimer de bază, diferite formulații pot avea rezultate foarte diferite. Concluzia este că: alegerea EPDM funcționează excelent în majoritatea fluidelor CIP și a aburului supraîncălzit, dar nu este recomandată pentru utilizare cu alimente bogate în grăsimi și cu unele lubrifianți de calitate alimentară; FKM este mai potrivit pentru cos

Selecţie simplificată:

10. Matricea de selecție a materialelor

11. Recomandări privind achiziții/specificații tehnice

Pentru clienții echipamentelor de tratare a apei, HVAC, curățare alimentară, piscine și dezinfecție, se recomandă să se specifice complet caracteristicile garniturilor O-ring:

Apă caldă/potabilă de bază: Garnitură O-ring din EPDM, duritate 70 Shore A, vulcanizată cu peroxid, cu setare la compresiune redusă, conform cerințelor NSF 61 / WRAS / KTW / ACS / FDA 21 CFR 177.2600.

Abur/SIP: Garnitură O-ring din EPDM, vulcanizată cu peroxid, de calitate pentru abur, duritate 70–80 Shore A, aplicabilă la abur intermitent la temperaturi de 121–150°C; este necesară verificarea setării la compresiune și a compatibilității cu agenții de curățare utilizați efectiv.

Piscine/apă cloraminată: EPDM rezistent la clor și cloramină în concentrații ridicate, certificat NSF61/FDA, cu date de testare conform ASTM D6284 sau echivalent pentru clor/cloramină.

Echipamente pentru dozare NaClO/dezinfecție: EPDM rezistent la clor, evaluabil la temperatură ambiantă și concentrații scăzute; pentru concentrații ridicate sau temperaturi ridicate, se acordă prioritate garniturilor O-ring încapsulate din FKM/FFKM/PTFE.

Echipamente pentru ozon: apă cu ozon la temperatură ambiantă, cu concentrație scăzută, evaluată conform calității ozonului, din EPDM de calitate superioară; gaz ozon la concentrație ridicată, ozon umed sau la ieșirea generatorului de ozon – materialul prioritar: FKM, FFKM, PTFE/PFA.

12. Cerințe de teren care trebuie confirmate în faza de selecție

Înainte de selecție, confirmați cel puțin următoarele domenii:

• Mediu: apă caldă, abur, NaClO, cloramină, ozon, lichid de răcire, apă pentru cazane, utilizare mixtă sau nu.
• Temperatură: temperatură continuă, temperatură maximă, temperatură de sterilizare, frecvență a șocurilor termice.
• Concentrație: clor rezidual (ppm), procentaj NaClO, ozon (ppm sau mg/L), raport etilenglicol.
• pH: în special pentru apă clorinată, NaClO și spălare acidă CIP.
• Presiune: etanșare statică sau dinamică, existență sau nu a pulsațiilor de presiune.
• Contact cu apă potabilă/produse alimentare: conform standardelor NSF, WRAS, KTW, FDA, 3-A, ACS, KIWA etc.
• Utilizarea uleiurilor sau lubrifiantelor: cea mai mare slăbiciune a EPDM, adesea neglijată.

13. Principii finale de selecție

O-ringurile sistemelor de apă nu sunt «un singur EPDM pentru toate aplicațiile».

Apă caldă/abur/lichid de răcire: EPDM vulcanizat cu peroxid este varianta principală.

Apă clorată/cloramină: Folosiți EPDM certificat ca fiind rezistent la clor și cloramină.

NaClO de înaltă concentrație, ozon, oxidare puternică la temperaturi ridicate: Treceți la FKM, FFKM sau PTFE/PFA.

Uleiuri, grăsimi, hidrocarburi: Nu utilizați EPDM.

Rezumat într-o propoziție: prioritatea la alegerea garniturilor O pentru sistemul de apă nu este «care cauciuc este mai durabil», ci dacă rata totală de scurgere, precipitatele, permeabilitatea, contaminarea și suprafața de instalare pot fi controlate la concentrația și temperatura țintă.