Uszczelki do kwasów i ługów – przegląd materiałów

Dlaczego kwasy i ługi wymagają osobnego doboru

Kwasy i zasady atakują uszczelkę na dwa sposoby. Część mediów rozkłada wiązania chemiczne elastomeru lub spoiwa płyty – materiał twardnieje, pęka albo mięknie i traci sprężystość. Inne wnikają w strukturę uszczelki, powodując pęcznienie i wypłukiwanie wypełniaczy. Skutek jest ten sam: spada nacisk na uszczelce i połączenie zaczyna przeciekać, często dopiero po kilku tygodniach pracy.

Na odporność wpływa nie tylko rodzaj chemikaliów, ale też ich stężenie i temperatura. Materiał, który dobrze znosi rozcieńczony kwas w temperaturze pokojowej, może zawieść w tym samym kwasie stężonym lub podgrzanym. Dlatego przy doborze zawsze trzeba znać trzy parametry: dokładną nazwę i stężenie medium, temperaturę pracy oraz ciśnienie.

PTFE – materiał niemal uniwersalny

Politetrafluoroetylen (PTFE, teflon) jest odporny na praktycznie wszystkie kwasy i zasady spotykane w przemyśle – zarówno na kwas siarkowy, solny i azotowy, jak i na ługi sodowe czy potasowe. Wyjątki to bardzo nieliczne media, jak stopione metale alkaliczne i niektóre związki fluoru, z którymi w typowym zakładzie rzadko się spotykamy.

Słabą stroną czystego PTFE jest płynięcie na zimno: pod stałym naciskiem materiał powoli się odkształca i uszczelka traci napięcie. Rozwiązaniem są odmiany modyfikowane – PTFE z wypełniaczami (np. szklanym lub mineralnym) albo PTFE ekspandowany – które lepiej trzymają nacisk na kołnierzach. Więcej o tym zjawisku piszemy w poradniku Uszczelki PTFE – zalety, wady i zjawisko płynięcia na zimno.

EPDM – dobry wybór do ługów i rozcieńczonych kwasów

Guma EPDM dobrze znosi zasady, w tym roztwory sody kaustycznej (wodorotlenku sodu), a także wiele rozcieńczonych kwasów nieorganicznych. Jest też odporna na wodę, parę i detergenty, dlatego często pracuje w instalacjach myjących i w stacjach uzdatniania wody, gdzie dozuje się ług lub kwas do regulacji pH.

EPDM nie nadaje się natomiast do kwasów silnie utleniających w wysokim stężeniu (np. stężonego kwasu azotowego) ani do mediów zawierających oleje i węglowodory – w kontakcie z nimi mocno pęcznieje. Jeśli w medium mogą się pojawić zanieczyszczenia olejowe, trzeba to uwzględnić przy doborze.

FKM (Viton) – mocne kwasy, ale ostrożnie z ługami

Fluorokauczuk FKM jest jednym z najlepszych elastomerów do kwasów, również stężonych i w podwyższonej temperaturze, w tym do kwasu siarkowego. Dobrze znosi też oleje i paliwa, co czyni go wygodnym wyborem tam, gdzie medium jest mieszaniną.

Zasadniczym ograniczeniem standardowych gatunków FKM są mocne zasady – szczególnie gorące roztwory wodorotlenku sodu i aminy. W takim środowisku materiał twardnieje i pęka. Do ługów lepiej więc sięgnąć po EPDM lub PTFE. Kiedy FKM się opłaca, opisujemy w poradniku Viton (FKM) – kiedy warto dopłacić do droższej gumy.

Płyty uszczelkarskie i inne materiały

Klasyczne płyty bezazbestowe z włóknami i spoiwem NBR mają ograniczoną odporność na silne kwasy i ługi – decyduje o niej głównie spoiwo, a nie same włókna. Część producentów oferuje jednak płyty przeznaczone do agresywnych chemikaliów, a odporność konkretnej płyty zawsze trzeba sprawdzić w jej karcie technicznej i tabeli odporności producenta.

Guma NBR, dobra do olejów, słabo znosi silne kwasy i utleniacze, dlatego do instalacji chemicznych zwykle się jej nie stosuje. Grafit ekspandowany jest odporny na wiele kwasów i zasad, ale nie na silne utleniacze – sprawdza się raczej przy wysokiej temperaturze niż w typowej chemii.

Porównanie materiałów w praktyce

Poniższa tabela pokazuje ogólne tendencje. Ma charakter orientacyjny – przy konkretnym stężeniu i temperaturze decyduje tabela odporności producenta materiału.

Jak interpretować oznaczenia w takich zestawieniach, wyjaśniamy w poradniku Jak czytać tabele odporności chemicznej uszczelek.

Na co zwrócić uwagę przy montażu i eksploatacji

Nawet dobrze dobrany materiał zawiedzie, jeśli połączenie jest źle przygotowane. Powierzchnie kołnierzy powinny być czyste i nieuszkodzone – wżery po korozji tworzą kanały, którymi medium obchodzi uszczelkę. Nie należy stosować past i smarów, których odporności na dane medium nie znamy. Uszczelka z PTFE wymaga równomiernego dokręcenia śrub, a po pierwszym nagrzaniu instalacji warto skontrolować połączenie.

Warto też pamiętać o zmianach w procesie: inne stężenie, wyższa temperatura mycia albo nowy środek chemiczny mogą wymagać ponownego doboru uszczelek. Przy wymianie najlepiej zapisać, jaki materiał zastosowano, by przy kolejnym przeglądzie nie zgadywać.

Dobierzemy materiał i wytniemy uszczelki na wymiar

Jeśli nie masz pewności, który materiał wytrzyma Twoje medium, napisz do nas: podaj nazwę i stężenie chemikaliów, temperaturę i ciśnienie. Pomożemy wybrać między PTFE, gumą EPDM lub FKM a płytą uszczelkarską i przygotujemy wycenę. Uszczelki wycinamy nożem oscylacyjnym CNC według rysunku, pliku DXF lub wzoru – od jednej sztuki do serii, z ponad 50 rodzajów płyt dostępnych w magazynie. Zobacz też naszą stronę Dobór materiału uszczelniającego oraz Wycinanie uszczelek.