La resistència a la corrosió, la resistència a la temperatura i la vida útil de segellat d'una vàlvula de diafragma depenen principalment de la configuració del material de tres parts: el cos i el revestiment, el diafragma i els components interns com la tija i l'assut. Entre ells, el diafragma i el revestiment estan en contacte directe amb el fluid de procés, el que els converteix en les parts més crítiques durant la selecció.
I. Materials del cos i del revestiment
Els materials comuns del cos inclouen ferro colat, acer fos, acer inoxidable 304/316L, PP, UPVC, PVDF i PFA. El ferro colat i l'acer colat ofereixen un cost més baix i una millor classificació de pressió, però generalment no són adequats per al contacte directe amb mitjans corrosius forts i sovint s'utilitzen amb revestiments de cautxú o fluoropolímer. L'acer inoxidable 304/316L proporciona una bona resistència a la corrosió i un rendiment higiènic, i és adequat per a aigua, àcids i àlcalis febles, alimentació, farmacèutica i aplicacions químiques generals. PP i UPVC són rendibles i adequats per a sistemes de tractament d'aigua i mitjans de baixa pressió, feblement corrosius. PVDF i PFA ofereixen una forta resistència a la corrosió i una gran puresa, i s'utilitzen habitualment per a mitjans fortament corrosius i sistemes de fluids d'alta puresa.
Per als revestiments, el revestiment de goma proporciona una bona resistència al desgast i resistència als àcids i àlcalis generals, i és adequat per a aigües residuals, purins i medis poc corrosius. Els revestiments de fluoropolímer com PTFE, FEP, PFA i PVDF ofereixen una excel·lent resistència a la corrosió i són adequats per a àcids forts, àlcalis forts i dissolvents orgànics.
II. Materials del diafragma
El diafragma és el component de segellat més crític en una vàlvula de diafragma, i la seva selecció de material afecta directament la vida útil de la vàlvula.
El cautxú natural NR ofereix una bona elasticitat i resistència al desgast, i és adequat per a aigua, àcids i àlcalis diluïts i purins, però no és resistent a àcids forts, àlcalis forts o dissolvents orgànics. El cautxú de nitril NBR proporciona una bona resistència a l'oli i al desgast, i és adequat per a olis, combustibles i àcids i àlcalis febles, però no és resistent a les cetones i als agents oxidants forts. El neoprè CR ofereix resistència a l'oli, resistència a la intempèrie i resistència al desgast, i es pot utilitzar per a aigües residuals, productes derivats del petroli i àcids i àlcalis febles.
L'EPDM ofereix una excel·lent resistència al vapor, aigua calenta i àlcalis, i s'utilitza habitualment en aplicacions farmacèutiques, alimentàries i d'esterilització per vapor, però generalment no és adequat per al servei d'oli. El cautxú butílic IIR té una bona estanqueitat als gasos i és adequat per a gasos, àcids, àlcalis, alcohols i entorns d'esterilització per vapor. El cautxú de fluorocarboni FPM/FKM ofereix resistència a alta temperatura, resistència a l'oli i resistència química, i és adequat per a olis, dissolvents i determinades aplicacions d'alta temperatura, tot i que el seu cost és relativament més elevat.
El cautxú de silicona proporciona una gran puresa i una bona biocompatibilitat, i és adequat per a medis biofarmacèutics, alimentaris i d'alta puresa. El PTFE ofereix una excel·lent resistència a la corrosió i es pot utilitzar per a àcids forts, àlcalis forts i dissolvents orgànics, però la seva elasticitat és limitada, de manera que s'utilitza sovint en diafragmes compostos. FEP i PFA proporcionen una bona resistència a la corrosió i una gran puresa, i són adequats per a productes químics d'alta puresa, neteja de semiconductors i mitjans fortament corrosius. Els diafragmes compostos de PTFE/FEP/cautxú combinen resistència a la corrosió amb elasticitat i són adequats per a aplicacions amb corrosió forta i cicles freqüents.
III. Tija, presa i altres components interns
Els materials habituals per als components interns inclouen l'acer al carboni cromat, 2Cr13, 304 i 316L. Per a aplicacions fortament corrosives o d'alta càrrega, es poden seleccionar acer inoxidable dúplex, Hastelloy i aliatges de titani.
IV. Guia de selecció
Per a àcids forts, àlcalis forts o dissolvents orgànics, es prefereix un cos folrat de fluoropolímer amb diafragma de PTFE, FEP o PFA. Per al servei d'oli, es recomanen diafragmes compostos de NBR, FKM o fluoropolímer. Per a aplicacions de vapor, aigua calenta i higièniques, es prefereix la construcció higiènica d'EPDM, cautxú de silicona o acer inoxidable. Per a aigües residuals, purins i mitjans abrasius, es poden seleccionar cossos revestits de NR, CR o cautxú. Per a fluids d'alta puresa, semiconductors i aplicacions farmacèutiques, es recomana la configuració higiènica PFA, PVDF i 316L.
Durant la selecció real, es recomana confirmar la composició del fluid, concentració, temperatura, pressió, presència de partícules o oli, qualsevol requisit de certificació FDA/USP i freqüència de cicle. Tot això afectarà directament la vida útil del material i la cotització final.
