1. Horúca voda: Prioritný peroxidovo vulkanizovaný EPDM

Základné riziko prevádzkových podmienok s horúcou vodou nie je „chemická koroziu“, ale dlhodobé kompresné deformácie pri vysokých teplotách, ztvrdnutie, výrazovanie, starnutie a montážne napätie.

Pre bežnú studenú vodu, domácu teplú vodu, vodu pre podlahové vykurovanie, výmenníky tepla, zariadenia na pitnú vodu, kohútiky, čerpadlá a vodomery sa všeobecne odporúča nasledovné poradie priorít:

V materiáloch Trelleborg pre vodné a sanitačné aplikácie je EPDM uvádzaný pre chlór, amoniak, horúcu vodu a paru spolu s príslušnými certifikačnými orgánmi, napr. NSF, KTW, WRAS. Avšak nedostatok EPDM je tiež potrebné uviesť: nie je odolný voči minerálnym olejom, palivovým olejom, petrolovým mazivám a väčšine uhľovodíkových médií; obmedzenia EPDM u ERIKS tiež jasne uvádzajú petróleum, benzín, kerozín, petrolový olej atď.

Praktický odporúčaný postup: horúca voda O-rings nesmie sa uvádzať len „EPDM 70.“. Vhodnejší popis špecifikácie je: EPDM 70 Shore A, peroxidovo vulkanizovaný, vhodný na použitie s horúcou vodou / pitnou vodou, nízka deformácia po stlačení, zhodný so štandardmi NSF 61 / WRAS / KTW / FDA 21 CFR 177.2600. FDA 21 CFR 177.2600 sa vzťahuje na podmienky použitia „opakovane používaných gumových výrobkov“ v potravinárskom priemysle, t. j. pri výrobe, spracovaní, balení a preprave potravín.

2. Prehriata voda: EPDM je stále použiteľný, avšak musí byť zvýšená jeho trieda

Prehriata voda nie je obyčajná horúca voda.

Zvyčajne sa vzťahuje na kvapalnú vodu, ktorá je stále udržiavaná pod tlakom nad 100 °C, napr. pri vysokoteplotnej sterilizácii, uzavretom tepelnom výmenníku, horúcej vodnej cirkulácii v potravinárskych zariadeniach, doplňovacej vode pre kotly alebo technologickej horúcej vode. V tomto prípade tesniace krúžky čelia trom problémom: po prvé, keď teplota presiahne dlhodobo vhodný rozsah pre bežný EPDM, rýchlosť deformácie po stlačení sa zvyšuje. Po druhé, voda môže obsahovať alkálie, fosfáty, sulfity, amíny alebo prostriedky na odstraňovanie kyslíka. Po tretie, cyklický tlak môže spôsobiť O-ring opakované rozširovanie a zmenšovanie sa v dôsledku tepelného rozťažovania/zmršťovania, čo vedie k uvoľneniu tesniacej plochy.

Odporúčaná logika:

Chemický kompatibilitný sprievodca spoločnosti IPEX tiež uvádza, že výber elastoméru je spoločne určený chemickou zložkou, teplotou a mechanickými vlastnosťami; výsledky ponorenia sa nemôžu bezpodmienečne uplatniť na tesniace podmienky vystavené trvalému mechanickému alebo tepelnému zaťaženiu, a kombinované chemické produkty a skutočné prevádzkové podmienky stále vyžadujú nezávislú verifikáciu.

3. Para: Priorita „Steam Grade, peroxidovo tvrdnutý EPDM“, nepoužívať priamo bežný FKM

Para je prostredie, ktoré sa v systémoch s vodou najľahšie nesprávne posúdi. To, že materiál je vhodný pre horúcu vodu, neznamená, že je vhodný aj pre paru.

Para spôsobuje intenzívnejšie tepelné starnutie, zmenu objemu, kompresnú deformáciu a rýchle poškodenie pri uvoľňovaní tlaku. SIP, sterilizácia potravín, parné uzatváracie ventily kotlov a cesty návratu kondenzátu z pary vyžadujú opatrný prístup.

Odporúčaná priorita:

Súvisiace závery spoločnosti Trelleborg z testovania CIP/SIP ukazujú: vybrané materiály EPDM vynikajú v väčšine čistiacich prostriedkov CIP a prehriatej pare, avšak rôzne formulácie rovnakého základného polyméru môžu dávať veľmi odlišné výsledky. Táto údajová sada tiež poukazuje na citlivosť štandardného FKM na dobu expozície pare, zatiaľ čo FKM s výhodnou formuláciou vydrží vyššiu teplotu pary a FFKM dosahuje najlepší výkon a úspešne prechádza validáciou pri vysokoteplotnej pare za najextrémnejších podmienok.

Bežná nesprávna predstava: mnoho zákazníkov vidí, že materiál FKM má vysokú odolnosť voči vysokým teplotám, a preto si myslí, že je silnejší než EPDM. Toto posúdenie je neúplné. FKM je odolný voči olejom, palivám, mnohým chemikáliám a horúciemu vzduchu pri vysokých teplotách, avšak v systémoch s horúcou vodou/parou sa štandardný FKM často nepovažuje za najvhodnejší materiál; pri tesnení parou je dôležitejšia odolnosť voči hydrolytickej degradácii vody, kompresná deformácia a kvalita zloženia, nie len jediná najvyššia teplotná odolnosť.

4. Chlorovaná voda, voda z plaviek, voda s oxidom chlóru: Použite „EPDM odolný voči chlóru / chlóramínu“, nepoužívajte bežný EPDM

Chlorovaná voda nie je jednotný prostredie.

Môže ísť o pitnú vodu s nízkym obsahom zvyškového chlóru, vodu z plaviek, vodu dezinfikovanú oxidom chlóru alebo roztok s vysokou koncentráciou chlórnanu sodného. Rôzne koncentrácie a hodnoty pH úplne odlišne ovplyvňujú ničivý účinok na O-krúžky.

Účinnosť dezinfekcie chlórom závisí od jeho formy, koncentrácie a doby kontaktu; kyselina hypochloritová (HOCl) je účinnejšia než ión hypochloritu (OCl⁻) a pH ovplyvňuje pomer medzi týmito dvoma formami. Britský inšpektorát pre pitnú vodu uvádza, že pomer tvorby chlóru sa zvyčajne vzťahuje na podmienky pH, ktoré napomáhajú tvorbe kyseliny hypochloritovej. Austrálsky sprievodca pitnou vodou tiež uvádza, že pri teplote 25 °C prevláda kyselina hypochloritová pri pH nižšom ako 7,5, zatiaľ čo pri pH vyššom ako 7,5 prevláda ión hypochloritu; dezinfekcia je účinnejšia pri nízkom pH.

Odporúčania pre scenáre použitia chlorovanej vody:

EPDM pre bazény od spoločnosti Trelleborg je explicitne navrhnutý pre bazény, spa, filtračné systémy a systémy pitnej vody, pričom zaručuje dlhodobú odolnosť voči chlóru a chloraminu a má certifikáciu FDA a NSF61; uvádza sa testovanie odolnosti voči chlóru a chloraminu podľa ASTM D6284. Parker výskum uzatváracích materiálov pre chloramín tiež ukazuje, že v roztoku celkového chloraminu s koncentráciou 50 ppm pri teplote 70 °C sa niektoré elastoméry s certifikáciou NSF po 8 týždňoch vystavenia vážne degradujú a zväčšujú, zatiaľ čo špeciálne formulácie odolné voči chloramínu vykazujú výrazne lepší výkon.

Kľúčový záver: pre zákazníkov bazénov, čistenia vody a pitnej vody sa odporúča používať EPDM odolný voči chloru, ale nie EPDM odolný voči chloru/chloramínu, vyliečený peroxidom a certifikovaný vodou.

5. - Čo? Hypochlorit sodný NaClO: Použiteľný EPDM s nízkou koncentráciou, vysoká koncentrácia/vysoká teplota Prepínať na FKM, FFKM alebo PTFE

Hypochlorit sodný je základným médiom mnohých zariadení na dezinfekciu, CIP, dávkovanie v bazénoch a dávkovanie pitnej vody. Nie je to rovnaké ako "nízka reziduálna chlorová voda" jedna prevádzková podmienka.

Tabulka IPEX EPDM/FKM kompatibility definuje EPDM ako 1 = vysoko odolný, 2 = obmedzený odpor, 3 = nezodpovedný. V jeho údajoch je EPDM pri 12,5% roztoku hypochloritu sodného pri 20 °C a 40 °C 2; pri 3% hypochlorite sodného pri 20 °C je 1, 40 °C je 2, 60 °C je 3. Rovnaké údaje, FKM pri 12, 5% a 3% hypochlorite sodného, 20°C je 1, 40°C je 1, 60°C je 2.

Toto ilustruje praktický problém: pri izbovej teplote môže byť nízkokoncentrovaný NaClO a EPDM použiteľný; avšak so stúpaním teploty alebo koncentrácie sa bezpečnostná rezerva bežného EPDM rýchlo znižuje.

Odporúčaná logika:

Ešte jedna poznámka: samotný nátriumhypochlorit sa rozkladá a rýchlosť rozkladu ovplyvňujú teplota, svetlo a koncentrácia; údaje EPA uvádzajú, že nátriumhypochlorit vystavený vzduchu sa postupne rozkladá, pričom vysoká koncentrácia a zvýšená teplota zrýchľujú tento rozklad, rovnako ako slnečné svetlo. To spôsobuje, že skutočná hladina chlóru, hypochloritu, voľného chlóru, rozpusteného kyslíka a alkalického prostredia s vysokým pH v dávkovacom systéme nemôže byť posúdená len na základe jediného údaja „NaClO“.

6. Ozón: EPDM odoláva ozónu dobre, avšak pri vysokokoncentrovanom ozónovom vode/ozónovom plyne je stále potrebný opatrný výber

Klasickou výhodou EPDM je odolnosť voči ozónu, UV žiareniu a starnutiu. Trelleborg explicitne popisuje EPDM ako materiál s dobrou tepelnou, ozónovou a protistarnutím odolnosťou. Avšak v prípade ozónových zariadení závisí riziko od množstva ozónu vo vzduchu, ozónového plynu alebo rozpusteného ozónu vo vode, ako aj od koncentrácie, teploty, vlhkosti a doby pôsobenia.

Údaje IPEX ukazujú, že odolnosť EPDM voči nasýtenému ozónovému vodnému roztoku pri teplote 20 °C a 40 °C je 1, pri 60 °C je 2; to znamená, že EPDM možno používať v prostredí s nízkou teplotou a ozónom, avšak dôvera v jeho výkon by mala klesať so stúpaním teploty. Údaje dodávateľa ozónových zariadení tiež zdôrazňujú, že skutočný výkon závisí od suchého alebo vlhkého vzduchu, vody, koncentrácie ozónu a od toho, či sa používa špeciálne modifikovaný materiál pre ozón a konkrétny aplikačný prípad.

Odporúčania pre prevádzkové podmienky ozónu:

Absolútny sprievodca kompatibility materiálov pre ozón obsahuje PTFE/PFA, nehrdzavejúcu oceľ, PP/PE a Viton; pre ozónovú vodu sa odporúča nehrdzavejúca oceľ 316, PTFE, PTFE/PFA a sklo/kvárz; zoznam materiálov, ktoré sa majú vyhýbať, zahŕňa Kalrez, Kynar, PTFE/PFA, Viton atď. Ozconov zoznam materiálov pre ozón tiež uvádza EPDM a FKM ako materiály triedy A za typických podmienok ozónu vo vodnej alebo plynnnej fáze a zdôrazňuje, že ich použiteľný rozsah je približne 20–30 °C, pri neutrálneho pH a nízkych mechanických zaťaženiach, pričom je potrebné overiť formuláciu a teplotu.

Skutočný záver z predaja/výberu je nasledovný: pre vybavenie na výrobu ozónu nie je možné jednoducho tvrdiť, že „EPDM je bezpodmienečne vhodné.“ Presnejšie: pre ozónovú vodu s nízkou koncentráciou a pri izbovej teplote je možné zvoliť EPDM špeciálne určený pre ozón; pre vysokokoncentrovaný ozón s vysokou vlhkosťou, výstup zo zariadenia na výrobu ozónu alebo požiadavky na dlhú životnosť má prednosť FKM, FFKM, PTFE/PFA.

7. Chladiaca kvapalina: EPDM je zvyčajne vhodný pre vodné roztoky etylénglykolu/propylénglykolu, avšak treba dávať pozor na olej

Systémy riadenia teploty pre klimatizáciu, chladenie, chladenie motora, dosky, čerpadlá a ventily často používajú chladiacu kvapalinu na báze etylénglykolu alebo propylénglykolu. Hlavné príslušné médium tu nie je "voda", ale voda + glykol/dvojalkohol + inhibítor korózie + prostriedok proti peneniu + farbivo + možné kontaminácia olejom.

EPDM má výhody voči horúcej vode, párke, usadeninám, chladiacej vode pre motory, kyselinám a zásadám; spoločnosť ERIKS tiež uvádza, že EPDM je vhodný pre horúcu vodu/paru, CIP/SIP, chladiacu vodu pre motory, alkoholy a podobné média. Avšak ak sa do chladiacich systémov dostane minerálny olej, mazivo, kompresorový olej alebo uhľovodíky, EPDM sa začne opuchovať, mäknúť alebo zlyhá, pretože EPDM jasne nie je odolný voči oleju.

Odporúčanie:

8. - Čo? Vodná kotolňa a parný kondenzát: Nie bežná horúca voda

Vodná kotolňa, parný kondenzát, voda na prípravky a odvodňovacie systémy často obsahujú:

Alkalický regulátor, fosfát, sulfít, náhrada hydrazínu, amin, deoxidátor, rozpustený kyslík, častice železa a periodický vplyv vysokých teplôt.

Odporúčané poradie priorít pre tento typ ochorenia je zvyčajne:

Pri výbere vody pre kotol sa nesmie zameriavať len na „vodnú“ zložku, ale na kombináciu vysokých teplôt + alkalinity + prísad + cyklického tlaku. Preto je nevyhnutné upresniť: najvyššiu teplotu, či ide o nepretržitú paru, pH, či kondenzát obsahuje olej, či sa vykonáva odvodňovanie a preplachovanie.

9. Čistenie potravinárskych zariadení, CIP/SIP a dezinfekčné prostriedky: výber podľa „kombinácie čistiacich prostriedkov“, nie podľa jediného materiálu

Bežné prevádzkové podmienky v čistiacej technike pre potravinárske, nápojové, mliekárenské a farmaceutické zariadenia sú:

Zásadité umývanie (NaOH), kyselé umývanie (dusičná kyselina/fosforečná kyselina), peroctová kyselina, natriumhypochlorit, teplo, para, ozónová voda, penivé čistiacie prostriedky, kontakt s olejom a potravinami.

Údaje o CIP/SIP od spoločnosti Trelleborg ukazujú, že kvapaliny používané pri CIP a vysoká teplota môžu niektoré elastoméry vytlačiť na hranicu ich výkonnosti; dokonca aj rovnaký základný polymér s rôznymi formuláciami môže dávať veľmi odlišné výsledky. Záver je nasledovný: EPDM sa vyznačuje vynikajúcim výkonom vo väčšine kvapalín používaných pri CIP a v prehriatom parnom prostredí, avšak nie je odporúčaný pre použitie v kontakte s potravinami s vysokým obsahom tukov a niektorými potravinárskymi mazivami; FKM je vhodnejší pre kozmetiku, osobnú starostlivosť, oleje a mazivá; expozícia štandardného FKM párme by mala byť obmedzená; FFKM dosahuje najlepšie výsledky pri najnáročnejších testoch.

Zjednodušený výber:

10. Matica výberu materiálov

11. Odporúčania pre nákupné/inžinierske špecifikácie

Pre zákazníkov z oblasti úpravy vody, systémov vykurovania, vetrania a klimatizácie (HVAC), čistenia potravín, bazénov a dezinfekčných zariadení sa odporúča úplne uviesť špecifikácie tesniacich krúžkov O-ring:

Základná horúca voda/pitná voda: EPDM tesniaci krúžok O-ring, tvrdosť 70 Shore A, peroxidovo vulkanizovaný, s nízkou deformáciou po stlačení, zhodný so požiadavkami noriem NSF 61 / WRAS / KTW / ACS / FDA 21 CFR 177.2600.

Para/SIP: EPDM tesniaci krúžok O-ring, peroxidovo vulkanizovaný, pre parné aplikácie, tvrdosť 70–80 Shore A, vhodný pre občasné vystavenie pary pri teplote 121–150 °C; vyžaduje sa overenie deformácie po stlačení a skutočných čistiacich prostriedkov.

Bazény/chloraminová voda: EPDM odolný voči vysokému obsahu chlóru a chloraminu, certifikovaný podľa noriem NSF 61/FDA, s testovacími údajmi o odolnosti voči chlóru a chloraminu podľa ASTM D6284 alebo ekvivalentného štandardu.

Zariadenia na dávkovanie NaClO/dezinfekcia: EPDM odolný voči chlóru, vhodný na hodnotenie pri nízkych koncentráciách a izbovej teplote; pre vysoké koncentrácie alebo vysoké teploty je prioritným riešením tesniaci krúžok O-ring z materiálov FKM/FFKM/PTFE s ochranným obalom.

Ozónové zariadenie: Ozónová voda s nízkou koncentráciou pri izbovej teplote – pre ozónové aplikácie vhodný EPDM triedy ozónu; vysokej koncentrácie ozónový plyn, mokrý ozón alebo výstup zo zariadenia na výrobu ozónu – prednostne FKM, FFKM, PTFE/PFA.

12. Požiadavky na použitie, ktoré je potrebné potvrdiť počas výberu

Pred výberom potvrďte aspoň tieto parametre:

• Prostredie: horúca voda, para, NaClO, chloramín, ozón, chladiaca kvapalina, kotlová voda, či sa používa v zmiešanom režime.
• Teplota: trvalá teplota, maximálna teplota, teplota sterilizácie, frekvencia tepelných šokov.
• Koncentrácia: zvyškový chlór v ppm, percentuálny obsah NaClO, ozón v ppm alebo mg/L, pomerný obsah etylénglykolu.
• hodnota pH: najmä pri chlórovej vode, NaClO a kyslých CIP umývacích prostriedkoch.
• Tlak: či ide o statické alebo dynamické tesnenie, či sa vyskytujú tlakové impulzy.
• Či sa používa pre pitnú vodu/kontakt s potravinami: certifikáty NSF, WRAS, KTW, FDA, 3-A, ACS, KIWA atď.
• Či je povolené použitie oleja alebo maziva: to je najväčšia slabina EPDM, ktorá sa často podceňuje.

13. Záverečné zásady výberu

O-krúžky pre vodné systémy nie sú „jeden EPDM na všetko“.

Horúca voda/para/chladiaca kvapalina: Peroxidovo vulkanizovaný EPDM je hlavným materiálom.

Chlórovaná voda/chloramín: Používajte EPDM certifikovaný ako odolný voči chlóru/chloramínu.

Vysokej koncentrácie NaClO, ozón, vysokoteplotná silná oxidácia: Prejdite na FKM, FFKM alebo PTFE/PFA.

Oleje, tuky, uhľovodíky: Nepoužívajte EPDM.

Zhrnutie v jednej vete: priorita pri výbere O-krúžkov pre vodné systémy nie je „ktorý gumový materiál je trvácnejší“, ale či sa celková rýchlosť úniku, usadeniny, permeácia, kontaminácia a povrch inštalácie dajú ovládať pri cieľovej koncentrácii a teplote.