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エラストマーの温度限界：高温および低温パウダー用シールの選定
作成日 07.10
温度は、多くのシール仕様が引っかかる制約です。通常の使用温度を基準に選んだシートは、ドライヤー後の高温運転や冬場の始動時の低温で、最初のうちに失敗します。温度範囲を正しく設定すること — 平均値だけでなく極端な値も含めて — が、バルブを予定通りに稼働させ続ける鍵です。
温度限界が単一の数値ではない理由
すべてのエラストマーには、それを超えると硬化してひび割れる上限と、それを下回ると脆くなって破れる下限があります。その2点の間でも、性能は依然として変動します。上限に近いコンパウンドは、範囲の中央にあるものよりも早く劣化し、圧縮永久ひずみを起こしやすくなります。範囲の極端な端で指定されたシールは、技術的に限界を超えなくても、寿命が短くなります。
NBR：低コストの中間選択肢
NBRは通常、約−20 °Cから+80 °Cまで対応します。乾燥バルク用途の圧倒的大多数——セメント、フライアッシュ、飼料、常温での鉱物粉体——をカバーし、交換コストが最も低い素材です。およそ80 °Cを超えると硬化して弾性を急速に失い、下限以下では脆くなり、最初のストロークでひび割れることがあります。
EPDM：より広い範囲、湿気により強い
EPDMは実用範囲をおよそ−40 °Cから+120 °Cまで広げ、水、蒸気、劣化に対する優れた耐性を付加します。ラインを洗浄するプラントや、粉体が湿っている場合、EPDMは中程度の温度でもより優れたシール材です。飼料工場や食品工場に自然な選択です。
シリコーン：本当に高温の製品向け
シリコーンは約−50 °Cから+200 °Cに達し、一般的なエラストマーの中で最も広い範囲を持ちます。乾燥機やキルンから粉体が出て、まだ熱いままバルブに到達する場合、シリコーンが生き残れる唯一のエラストマーであることがよくあります。代償は機械的強度です。シリコーンはより簡単に裂けるため、高度に研磨性のある用途ではなく、温度制限のある用途に適しています。
始動時を忘れないこと
多くのプラントで驚きをもって迎えられる故障は、定常運転中ではなく過渡時に発生します。通常60 °Cで運転されるラインでも、乾燥機の再起動直後の数分間は110 °Cに達することがあります。60 °C用に選定されたシートはその過渡時に故障し、その故障は仕様ではなくシールのせいにされます。常に、バルブが通常見る平均値ではなく、バルブが経験する可能性のある最大値に対して仕様を定めてください。
低温サービスと脆性
もう一方の端でも同様です。冬場に屋外で取り扱われる粉体、または冷却された製品は、標準的なコンパウンドをその脆化点以下に下げる可能性があります。低温始動に続いて脆性破壊が起こると、シートは徐々に摩耗するのではなく割れることが多く、これは摩耗とは明らかに異なる故障の特徴です。
比較
材料 | 一般的な使用可能範囲 | 高温粉体 | 低温始動 | 耐引き裂き性 |
NBR | −20～+80 °C | 80 °C以上では不十分 | 限定的 | 良好 |
EPDM | −40～+120 °C | 120 °Cまで良好 | 良好 | 良好 |
シリコーン | −50～+200 °C | 利用可能な中で最良 | 利用可能な中で最良 | 中程度 |
指定方法
- バルブにおける媒体の通常運転温度を記録してください。
- 始動、洗浄、異常条件を含め、バルブが経験する可能性のある最高温度を記録してください。
- 屋外配管の低温始動を含め、最低温度を記録してください。
- その範囲の最も広い部分を両端に余裕を持ってカバーするコンパウンドを選択してください。
- コンパウンドが熱的にだけでなく、化学的にも媒体と適合するかどうかを確認してください。
温度がエラストマーを排除する場合
シリコーンの上限を超えると、エラストマーの答えはありません。選択肢は金属シートバルブ、またはまったく異なるバルブタイプになります。そして、バルブを単独で指定する前に、ラインの残りの部分がその温度に耐えられることを確認する価値があります。
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