Gioăng chữ O chịu hóa chất làm từ EPDM và FKM dành cho máy ép lọc và máy tuyển nổi

Máy ép lọc và máy tuyển nổi là những thiết bị chủ lực trong chế biến khoáng sản, xử lý nước thải và sản xuất hóa chất. Chúng hoạt động theo chu kỳ với áp suất cao và tiếp xúc với các hóa chất ăn mòn, do đó độ kín khít của gioăng là yếu tố then chốt. Máy ép lọc, được sử dụng để tách pha rắn – lỏng, đặt gioăng dưới tác động của dòng bùn chứa axit (ví dụ: axit sunfuric trong quá trình ngâm chiết đồng), kiềm (xút ăn da trong quá trình sản xuất alumina) và các chất oxy hóa. Các tế bào tuyển nổi, dùng bọt khí để tách khoáng vật, sử dụng nhiều loại thuốc tạo bọt và thuốc bắt khoáng (thường là các thuốc hữu cơ như xanthat) trong môi trường hỗn hợp xáo trộn mạnh và có sục khí.

Cao su Ethylene Propylene Diene Monomer (EPDM) là một loại elastomer không phân cực, nổi tiếng nhờ khả năng chống chịu tuyệt vời đối với các chất phân cực. Vật liệu này hoạt động vượt trội khi tiếp xúc với nước nóng và hơi nước (đến 150 °C), kiềm, axit (bao gồm axit photphoric và axit axetic), dầu và mỡ silicone, cũng như chất lỏng phanh gốc cồn. Khả năng chống ôzôn và chịu thời tiết xuất sắc của nó khiến vật liệu này lý tưởng cho các ứng dụng lắp đặt ngoài trời. Tuy nhiên, EPDM có khả năng chống lại dầu, mỡ và nhiên liệu gốc dầu mỏ rất kém, do đó làm hạn chế nghiêm trọng việc sử dụng nó trong các hệ thống bôi trơn công nghiệp nói chung.

Fluorocarbon (FKM) lấp đầy khoảng trống này. Vật liệu này có khả năng kháng cao đối với dầu, nhiên liệu, hydrocarbon thơm và nhiều dung môi hữu cơ, đồng thời có khả năng kháng axit tốt (mặc dù không phổ quát bằng EPDM đối với các axit mạnh). FKM còn chịu được nhiệt độ cao hơn EPDM. Do đó, thiết kế máy sẽ quyết định lựa chọn loại gioăng: sử dụng EPDM cho các đường ống nước/nhưng hơi, các khu vực rửa axit hoặc những nơi tiếp xúc với hóa chất phân cực; sử dụng FKM cho các hệ thống thủy lực, các điểm bôi trơn hoặc các khu vực liên quan đến chất lỏng quy trình gốc hydrocarbon.

Tiêu chuẩn AS324 quy định các dung sai kích thước chính xác cho các gioăng này, đảm bảo chúng vừa khít hoàn hảo vào các rãnh lắp gioăng trên các tấm, khung và kết nối cụm phân phối. Một điểm thường gặp sự cố là việc sử dụng vật liệu không phù hợp trong môi trường đa phương tiện. Ví dụ, một máy ép lọc tại mỏ kali ở Nga có thể sử dụng gioăng EPDM trên các đường ống xả nước nhưng lại yêu cầu gioăng FKM cho cơ cấu dịch chuyển tấm thủy lực.

Một cách tiếp cận hệ thống bao gồm:

1. Phân tích chất lỏng: Liệt kê toàn bộ các hóa chất mà gioăng sẽ tiếp xúc, bao gồm cả các chất tẩy rửa.

2. Lập bản đồ nhiệt độ và áp suất: Xác định các điều kiện khắc nghiệt nhất.

3. Đánh giá cơ học: Cân nhắc tần suất chu kỳ hoạt động, chuyển động của tấm và khả năng xâm nhập của các hạt mài mòn.

4. Chuẩn hóa: Sử dụng mã số ký hiệu theo tiêu chuẩn AS568/AS324 để nâng cao hiệu quả trong quá trình mua sắm.

Các hoạt động khai thác mỏ tại vùng than của Ấn Độ và các khu vực phốt phát của Hoa Kỳ đã triển khai bảng đặc tả vật liệu cho từng điểm làm kín trên máy ép lọc. Thực tiễn này, kết hợp với việc kiểm tra định kỳ các bộ phận làm kín trong quá trình thay vải lọc, đã giảm hơn 40% thời gian ngừng hoạt động ngoài kế hoạch. Trong một số trường hợp, người ta nghiên cứu sử dụng gioăng làm từ hai vật liệu hoặc quy trình phủ tùy chỉnh nhằm giải quyết những thách thức đặc biệt, khi một loại vật liệu đơn lẻ là không đủ.