1. Sıcak Su: Öncelikli Peroksitle Sertleştirilmiş EPDM

Sıcak su çalışma koşullarının temel riski "kimyasal korozyon" değil, uzun süreli yüksek sıcaklıkta sıkıştırma deformasyonu, sertleşme, çözeltilerin birikimi, yaşlanma ve montaj gerilimidir.

Sıradan soğuk su, evsel sıcak su, radyant ısıtma suyu, ısı değiştiricileri, içme suyu ekipmanları, vanalar, pompalar ve su sayacı için önerilen öncelik sırası genellikle şöyledir:

Trelleborg'un su ve hijyen uygulamaları için malzeme listesinde EPDM, klor, amonyak, sıcak su ve buhar için NSF, KTW, WRAS gibi ilgili sertifikasyon kuruluşları ile birlikte listelenir. Ancak EPDM'nin eksikliği de belirtilmelidir: mineral yağlara, yakıt yağlarına, petrol bazlı yağlayıcılara ve çoğu hidrokarbon ortamına dirençli değildir; ERIKS'in EPDM sınırlama içeriği de açıkça petrolü, benzinini, gazyağını, petrol yağını vb. içerir.

Pratik öneri: sıcak su O-mühürler sadece "EPDM 70" yazmamalısınız. Daha uygun bir teknik özellik tanımı şöyledir: EPDM 70 Shore A, peroksit ile kürlenmiş, sıcak su/içme suyu kullanımı için uygun, düşük sıkıştırma seti değeri, NSF 61/WRAS/KTW/FDA 21 CFR 177.2600 standartlarına uygun. FDA 21 CFR 177.2600, gıda üretimi, işleme, ambalajlama ve taşıma süreçlerinde kullanılan "tekrar kullanılabilir kauçuk ürünleri" için uygulanacak kullanım koşullarını belirtir.

2. Aşırı Isıtılmış Su: Hâlâ Kullanılabilir EPDM, Ancak Sınıfı Yükseltilmelidir

Aşırı ısıtılmış su, sıradan sıcak su değildir.

Genellikle 100 °C üzerinde basınç altında sıvı halde tutulan suyu ifade eder; örneğin yüksek sıcaklıkta sterilizasyon, kapalı ısı değiştiriciler, gıda ekipmanlarında sıcak su döngüsü, kazan besleme suyu veya proses sıcak suyu gibi uygulamalarda kullanılır. Bu senaryoda O-ringler üç sorunla karşılaşırlar: Birincisi, sıcaklık sıradan EPDM’nin uzun süreli kullanım aralığını aştığında sıkıştırma seti hızla artar. İkincisi, su alkali, fosfat, sülfüt, amin veya deoksidan içerebilir. Üçüncüsü, basınç dalgalanmaları O-ring ısıl genleşme\/büzülmeden dolayı tekrarlanan genişleme ve daralma, sızdırmazlık yüzeyinin gevşemesine neden olur.

Öneri mantığı:

IPEX'in kimyasal uyumluluk kılavuzu ayrıca, elastomer seçiminin kimya, sıcaklık ve mekanik özellikler tarafından ortak olarak belirlendiğini belirtir; daldırma testi sonuçları, sürekli mekanik veya termal stres altındaki conta koşullarına koşulsuz olarak uygulanamaz ve birleşik kimyasallar ile gerçek kullanım koşulları hâlâ bağımsız doğrulama gerektirir.

3. Buhar: Öncelikli olarak "Buhar Sınıfı, Peroksitle Sertleştirilmiş EPDM" kullanın; sıradan FKM'yi doğrudan kullanmayın

Buhar, su sistemlerinde en kolay yanlış değerlendirilen ortamdır. Sıcak suya uygun olmak, buhara uygun olduğu anlamına gelmez.

Buhar, daha güçlü termal yaşlanmaya, hacim değişimine, sıkıştırma setine ve hızlı basınç boşaltımı hasarına neden olur. SIP, gıda sterilizasyonu, kazan buhar vanaları ve buhar kondensatı geri dönüş yolları dikkatle ele alınmalıdır.

Önerilen öncelik sırası:

Trelleborg'un CIP/SIP testleriyle ilgili sonuçları şunu göstermektedir: Seçilen EPDM malzemeleri çoğu CIP sıvısı ve aşırı ısıtılmış buhar ortamında mükemmel performans gösterir; ancak aynı temel polimerin farklı formülasyonları çok farklı sonuçlar verebilir. Bu veriler ayrıca standart FKM'nin buhar maruziyet süresine karşı duyarlı olduğunu, öncelikli FKM'nin daha yüksek buhar sıcaklıklarına dayanabildiğini ve FFKM'nin en uç koşullarda en yüksek sıcaklıkta buhar testlerini başarıyla geçtiğini ortaya koymaktadır.

Yaygın yanlış anlama: Birçok müşteri, FKM'nin yüksek sıcaklık direncine sahip olduğunu görüp EPDM'den daha dayanıklı olduğunu düşünür. Bu değerlendirme eksiktir. FKM, yağ, yakıt, birçok kimyasal madde ve yüksek sıcaklıklı hava ortamında dayanıklıdır; ancak sıcak su/buhar sistemlerinde standart FKM genellikle tercih edilmez. Buhar sızdırmazlığı, tek başına en yüksek sıcaklık dayanımı değil, su hidrolizi kararlılığı, sıkıştırma kalıcı deformasyonu (compression set) ve formülasyon sınıfı gibi faktörlere odaklanır.

4. Klorlu Su, Havuz Suyu, Klor Dioksitli Su: "Klor Dirençli/Kloramin Dirençli EPDM" kullanın; sıradan EPDM ile değiştirilmemelidir

Klorlu su sabit bir ortam değildir.

Düşük klor artığına sahip içme suyu olabileceği gibi havuz suyu, klor dioksit dezenfektanlı su ya da yüksek konsantrasyonlu sodyum hipoklorit dozaj çözeltisi de olabilir. Farklı konsantrasyon ve pH değerleri, O-ringler üzerindeki yıkıcı etki tamamen değişir.

Klor dezenfeksiyonunun etkinliği, klorun formuna, konsantrasyonuna ve temas süresine bağlıdır; hipokloröz asit (HOCl), hipoklorit iyonundan (OCl⁻) daha güçlüdür ve pH değeri bu iki bileşen arasındaki oranı değiştirir. Birleşik Krallık İçme Suyu Denetim Kurumu, klor oluşum oranının genellikle hipokloröz asit oluşumunu destekleyen pH koşullarıyla ilişkili olduğunu belirtir. Avustralya İçme Suyu Rehberi de 25°C’de pH değerinin 7,5’ten düşük olması durumunda hipokloröz asitin baskın hâle geldiğini, pH değerinin 7,5’ten yüksek olması durumunda ise hipoklorit iyonunun baskın hâle geldiğini ve dezenfeksiyon gücünün düşük pH’da daha güçlü olduğunu ifade eder.

Klorlu su senaryoları için öneriler:

Trelleborg'un Pool Water EPDM ürünü, yüzme havuzları, SPA'lar, süzme sistemleri ve içme suyu sistemleri için özel olarak tasarlanmıştır; uzun süreli klor ve kloramin direnci sağladığı iddia edilir ve FDA ile NSF61 sertifikalarına sahiptir; ayrıca ASTM D6284 klor/kloramin direnci testine atıfta bulunur. Parker kloramin contası malzemesi üzerine yapılan araştırmalar da, 50 ppm toplam kloramin çözeltisinde, 70°C sıcaklıkta bazı NSF-sertifikalı elastomerlerin 8 haftalık maruziyet sonrası ciddi bozulma ve şişme gösterdiğini, ancak özel kloramin-dirençli formülasyonların bu konuda önemli ölçüde daha iyi performans sergilediğini ortaya koymuştur.

Ana sonuç: havuz, su arıtma ve içme suyu müşterileri için önerilen terim "EPDM klor-dirençli" değil; bunun yerine klor/kloramin-dirençli, peroksit ile sertleştirilmiş ve su sertifikalı EPDM kullanılmalıdır.

5. Sodyum hipoklorit (NaClO): Düşük konsantrasyonlarda kullanılabilecek EPDM; yüksek konsantrasyon veya yüksek sıcaklık koşullarında FKM, FFKM veya PTFE'ye geçilmelidir.

Sodyum hipoklorit, birçok dezenfeksiyon ekipmanının, CIP sistemlerinin, havuz dozajlama cihazlarının ve içme suyu dozajlama cihazlarının temel ortamıdır. Bu, yalnızca bir işletme koşulu olan "düşük arta kalan klorlu su" ile eşdeğer değildir.

IPEX'in EPDM/FKM uyumluluk derecelendirme tablosunda direnç düzeyi 1 = çok dirençli, 2 = sınırlı dirençli, 3 = dirençsiz olarak tanımlanmıştır. Verilere göre, EPDM için %12,5 sodyum hipoklorit çözeltisinde 20 °C ve 40 °C'de direnç derecesi 2'dir; %3 sodyum hipokloritte 20 °C'de 1, 40 °C'de 2, 60 °C'de 3'tür. Aynı verilere göre, FKM için %12,5 ve %3 sodyum hipokloritte 20 °C'de direnç derecesi 1, 40 °C'de 1, 60 °C'de 2'dir.

Bu, pratik bir sorunu gösterir: oda sıcaklığında, düşük konsantrasyonlu NaClO, EPDM kullanılabilir olabilir; ancak sıcaklık veya konsantrasyon yükseldikçe, sıradan EPDM'nin güvenlik marjı hızla düşer.

Öneri mantığı:

Bir ek not olarak, sodyum hipoklorit kendisi bozunur ve bozunma hızı ısıya, ışığa ve konsantrasyona bağlıdır; EPA verileri, sodyum hipokloritin havaya maruz kalması durumunda yavaş yavaş bozunduğunu belirtir; yüksek konsantrasyon ve artmış sıcaklık bozunmayı hızlandırır, güneş ışığı da bozunmayı hızlandırır. Bu durum, dozaj sistemindeki gerçek klor, hipoklorit, serbest klor, çözünmüş oksijen ve yüksek pH’lı alkalin ortamın tek bir "NaClO" sayısıyla değerlendirilememesine neden olur.

6. Ozon: EPDM ozona karşı dayanıklıdır ancak yüksek konsantrasyonlu ozonlu su/ozon gazı hâlâ dikkatli seçim gerektirir

EPDM’nin klasik avantajı, ozona, UV’ye ve yaşlanmaya karşı direncidir. Trelleborg, EPDM’yi termal, ozon ve yaşlanmaya karşı iyi direnç gösteren bir malzeme olarak açıkça tanımlar. Ancak ozon ekipmanlarında risk, havadaki ozon miktarına, ozon gazına veya çözünmüş ozonlu suya, ayrıca konsantrasyona, sıcaklığa, nem oranına ve temas süresine bağlıdır.

IPEX verileri, EPDM'nin 20°C ve 40°C sıcaklıklarda doymuş ozonlu suya karşı dayanımının 1 olduğunu, 60°C'de ise 2 olduğunu gösterir; bu, EPDM'nin düşük sıcaklıklı ozon ortamında kullanılabilir olduğu anlamına gelir, ancak sıcaklık yükseldikçe güvenilirliğinin azalacağına dikkat edilmelidir. Ozon ekipmanı tedarikçilerinin verileri de gerçek performansın kuru/nemli hava, su, ozon konsantrasyonu ve özel olarak ozon modifiye edilmiş bir malzeme olup olmadığı ile belirli uygulamaya bağlı olduğunu vurgular.

Ozon çalışma koşulları önerileri:

Absolute Ozone’un malzeme uyumluluk kılavuzu PTFE/PFA, paslanmaz çelik, PP/PE ve Viton’u içerir; ozonlu su için 316 paslanmaz çelik, PTFE, PTFE/PFA ve cam/kuarz önerilir; kaçınılması gereken parçalar listesi Kalrez, Kynar, PTFE/PFA, Viton vb. içermektedir. Ozcon’un ozon malzeme listesi ayrıca EPDM ve FKM’yi su/gaz fazı ozon koşullarında tipik olarak A sınıfı malzemeler olarak belirtir ve uygulanabilir aralığın yaklaşık 20–30 °C sıcaklıkta, nötr pH’ya yakın ortamda ve düşük mekanik gerilim varsayımları altında olduğunu vurgular; bu nedenle formülasyon ve sıcaklık doğrulaması gerekmektedir.

Gerçek satış/seçim sonucu şudur: ozon ekipmanları için sadece "EPDM kesinlikle uygundur" denemez. Daha doğru ifade şudur: düşük konsantrasyonlu, oda sıcaklığındaki ozonlu su için ozon sınıfı EPDM seçilebilir; yüksek konsantrasyonlu, yüksek nemli ozon, ozon jeneratörü çıkışı ya da uzun ömür gerektiren uygulamalar için öncelikli tercih FKM, FFKM, PTFE/PFA olmalıdır.

7. Soğutma Sıvısı: EPDM, etilen glikol/propilen glikol su çözeltisi için genellikle uygundur; ancak yağdan kaçının

HVAC, soğutma, motor soğutması, panolar, pompalar ve valf depolama sıcaklık kontrol sistemleri sıklıkla etilen glikol veya propilen glikol soğutma sıvısı kullanır. Burada ilgili ana ortam "su" değil, su + glikol/iki değerli alkol + korozyon önleyici + köpük önleyici + boya + olası yağ kirliliğidir.

EPDM, sıcak su, buhar, tortular, motor soğutma suyu, asit ve alkaliye karşı avantajlara sahiptir; ERIKS ayrıca EPDM'nin sıcak su/buhar, CIP/SIP, motor soğutma suyu, alkoller ve benzeri ortamlar için uygun olduğunu belirtir. Ancak soğutma sistemleri mineral yağ, yağlayıcı, kompresör yağı veya hidrokarbonlarla karıştırıldığında EPDM şişer, yumuşar veya başarısız olur; çünkü EPDM açıkça yağ dayanımlı değildir.

Öneri:

8. Kazan Suyu ve Buhar Kondensatı: Sıradan Sıcak Su Değil

Kazan suyu, buhar kondensatı, ilave su ve drenaj sistemleri genellikle şunları içerir:

Alkalilik ayarlayıcı, fosfat, sülfür, hidrazin yerine geçen madde, amin, deoksidan, çözünmüş oksijen, demir parçacıkları ve periyodik yüksek sıcaklık darbesi.

Bu tür koşullar için önerilen öncelik sırası genellikle şöyledir:

Buhar kazanı suyu seçiminde odak noktası yalnızca "su" değil, aynı zamanda yüksek sıcaklık + alkalinite + katkı maddeleri + basınç döngüleri olmalıdır. Bu nedenle belirtilmesi gerekenler şunlardır: en yüksek sıcaklık, sürekli buhar olup olmadığı, pH değeri, yağ içeren su olup olmadığı ve tahliye ile yıkama işlemi olup olmadığı.

9. Gıda Temizliği, CIP/SIP ve Dezenfektan: Tek bir malzeme değil, "Temizleme Ajanı Kombinasyonu"na göre seçim yapılmalıdır

Gıda, içecek, süt ürünleri ve farmasötik temizleme ekipmanlarında yaygın çalışma koşulları şunlardır:

Alkali yıkama (NaOH), asit yıkama (nitrik asit/fosforik asit), perasetik asit, sodyum hipoklorit, ısı, buhar, ozonlu su, köpük temizleme ajanı, yağ ve gıda teması.

Trelleborg’un CIP/SIP verileri, CIP sıvısı ve yüksek sıcaklığın bazı elastomerleri performans sınırlarına iteceğini göstermektedir; aynı temel polimer bile olsa farklı formülasyonlar çok farklı sonuçlar verebilir. Sonuçları şöyledir: EPDM, çoğu CIP sıvısında ve aşırı ısıtılmış buhar ortamında mükemmel performans gösterir ancak yüksek yağ içeriğine sahip gıdalarla ve bazı gıda sınıfı yağlayıcılarla birlikte kullanılması önerilmez; FKM, kozmetik ürünleri, kişisel bakım ürünleri, yağlar ve yağlayıcılar için daha uygundur; standart FKM’nin buhar maruziyeti sınırlandırılmalıdır; FFKM ise en zorlu testlerde en iyi performansı gösterir.

Basitleştirilmiş seçim:

10. Malzeme Seçimi Matrisi

11. Satın Alma/Mühendislik Şartnamesi Önerileri

Su arıtma, HVAC, gıda temizliği, havuz ve dezenfeksiyon ekipmanı müşterileri için O-ring şartnamesinin tam olarak yazılması önerilir:

Temel sıcak su/içme suyu: EPDM O-ring, 70 Shore A sertlikte, peroksit ile vulkanize edilmiş, düşük sıkıştırma deformasyonu (compression set), NSF 61 / WRAS / KTW / ACS / FDA 21 CFR 177.2600 gereksinimlerine uygun.

Buhar/SIP: EPDM O-ring, peroksit ile vulkanize edilmiş, buhar sınıfı, 70–80 Shore A sertlikte, 121–150°C aralığında ara sıra uygulanan buhara dayanıklı; sıkıştırma deformasyonu ve gerçek temizlik maddeleri açısından doğrulama gerektirir.

Havuz/kloraminli su: Yüksek klor ve kloramin dirençli EPDM, NSF61/FDA sertifikalı, ASTM D6284 veya eşdeğeri klor/kloramin test verileriyle desteklenmiş.

NaClO dozajlama/dezenfeksiyon ekipmanları: Düşük konsantrasyonlu, oda sıcaklığında değerlendirilebilir klor dirençli EPDM; yüksek konsantrasyonlu veya yüksek sıcaklıklı uygulamalar için öncelikli olarak FKM/FFKM/PTFE kaplamalı O-ring.

Ozon ekipmanları: Düşük konsantrasyonlu oda sıcaklığı ozon suyunda değerlendirilebilir ozon derecesinde EPDM; yüksek konsantrasyonlu ozon gazı, ıslak ozon veya ozon jeneratörü çıkış önceliği FKM, FFKM, PTFE/PFA.

- 12 tane. Seçim sırasında onaylanması gereken alan gereksinimleri

Seçimden önce en azından şu alanları onaylayın:

• Etkinlik ortamı: sıcak su, buhar, NaClO, kloramin, ozon, soğutma sıvısı, katel suyu, karışık kullanımı da dahil.
• Sıcaklık: sürekli sıcaklık, en yüksek sıcaklık, sterilizasyon sıcaklığı, termal şok frekansı.
• Konsantrasyon: kalıntı klor ppm, NaClO yüzdesi, ozon ppm veya mg/L, etilenglikol oranı.
• pH: özellikle klorlu su, NaClO, CIP asit yıkama.
• Basınç: statik mühür veya dinamik mühür, basınç darbeleri var mı.
• İçme suyu/yemek ile temas: NSF, WRAS, KTW, FDA, 3-A, ACS, KIWA vb.
• Yağ veya yağlama izin verilir mi: EPDM'nin çoğu zaman göz ardı edilen en büyük zayıf yönü.

13. Nihai Seçim İlkeleri

Su sistemi O-ring’leri "tek bir EPDM her şeyi yapar" anlamına gelmez.

Sıcak su/buhar/soğutma sıvısı: Peroxid ile vulkanize edilmiş EPDM ana malzemedir.

Klorlu su/kloramin: Klor/kloramin dirençli sertifikalı EPDM kullanın.

Yüksek konsantrasyonlu NaClO, ozon, yüksek sıcaklıkta güçlü oksidasyon: FKM, FFKM veya PTFE/PFA’ya geçin.

Yağ, yağlı maddeler, hidrokarbonlar: EPDM kullanmayın.

Bir cümlede özet: Su sistemi O-ring seçiminde öncelik, "hangi kauçuk daha dayanıklıdır?" sorusu değil; toplam sızıntı oranı, çözeltiler, geçirgenlik, kirlenme ve montaj yüzeyi hedef konsantrasyon ve sıcaklık altında kontrol edilebilir mi? sorusudur.