USKON Akışkan Kontrol Sistemleri uzmanları, solenoid vanalarda conta ve diyafram malzemesi seçimi ile ilgili bilgiler verdi.
Solenoid vana, elektrikle kontrol edilen bir vanadır. Temel olarak basınçlı bir kap olan vana ve üzerinde solenoid bir aktüatörün bulunduğu bir yapıdır. Vana üzerinde yer alan solenoid yapı içerisinde hareketli bir ferromanyetik çekirdek (nüve) bulunur ve bu, bir elektrik bobini ile hareketlendirilir. Çekirdek, küçük orifisli vanalarda, vana orifisini direkt kapatır (direk kontrollü vanalar), nispeten büyük orifisli vanalarda ise bunu, fark basınç yardımı ile yapar (pilot kumandalı vanalar). Her iki tipteki vanada çekirdeğin ana veya pilot orifis ile birleştiği yer sızdırmazlığı sağlayan bir conta ve pilot kumandalı valflerde gene büyük bir diyafram yer alır.
Akışkanın vana ile uyumu veya dayanımı, tüm kontrol vanalarında olduğu gibi, solenoid valf içinde çok önemlidir. Zira izolasyon tip solenoid vanalar hariç, hemen hemen tüm solenoid valflerde akışkan, yapıyı oluşturan tüm malzemelerle temas halindedir. Bunlar genellikle standart bir valf için gövde, kapak, kovan, çekirdek, çekirdek contası ve diyafram malzemeleridir. Tüm parçalar ıslak kısım olarak niteleneceğinden, kullanıcının belirteceği akışkan özelliği tüm parçalar açısından sorgulanmalıdır. Tipik bir metal solenoid valfte; bu malzeme cinsleri; pirinç, bronz, bakır, SS304, SS316, 430F paslanmaz malzemeler ile sızdırmazlık tarafında; NBR, HNBR, NR, EPDM, VITON, PTFE, PEEK gibi farklı malzemeler olabilir.
Aşağıda bizim için çok önemli olan, akışkanın cinsine bağlı olarak kimyasal dayanım sorgusu yaptığımız kapama elemanın malzeme seçimini ele alacağız.
SEÇİMDE HANGİ UNSURLARA DİKKAT EDİLMELİ?
Solenoid vana için doğru sızdırmazlık malzemesinin seçilmesi, mevcut sızdırmazlık malzemelerinin anlaşılmasını gerektirir. Solenoid valna conta veya diyaframı, genellikle bir solenoid vanaın en önemli sınırlayıcı faktörüdür. Çünkü sızdırmazlık malzemesi; akışkan cinsi, sıcaklığı ve basıncı bilgisi sayesinde seçilir. Bu seçimde aşağıdaki unsurlar dikkate alınmalıdır:
• Akışkanın Kimyasal Özellikleri (Cinsi, Fazı, Saflığı vb.)
• Akışkan Sıcaklığı
• Akışkan Basıncı
Genellikle, her bir vana tipi için birden fazla conta malzemesi mevcuttur. Yaygın olarak kullanılan malzemeler ise aşağıdaki gibidir:
1-) Nitrile Rubber (NBR / Buna-N)
Nitril kauçuğunun kimyasal adı Butadien Akrilonitrildir. Bununla birlikte, çoğunlukla NBR veya Buna-N olarak ta geçmektedir. NBR muhtemelen en yaygın solenoid valf diyafram/conta malzemesidir ve çoğu endüstri tarafından doğal akışkanlar için standart malzeme olarak kabul edilir. NBR aynı zamanda O-Ring ler için de standart malzeme statüsündedir.
NBR, ortam sıcaklığı sürekli olarak 80-90°C ye ve aralıklı olmak şartıyla daha yüksek sıcaklıklara dayanabilir. NBR, sıcaklıktan kaynaklı yaşlanmaya karşı dayanıklıdır. Buna rağmen, NBR nin güneş ışığına karşı direnci çok zayıftır. Genel olarak; NBR nin aşınma ve yıpranma direnci çok iyidir.
NBR conta ve diyaframlar en çok kullanılan ortamlarla birlikte kullanılır:
• Su
• Hava
• Çeşitli Yakıtlar, Yağlar ve Gazlar
NBR, aşağıdakilere karşı iyi dirençlidir:
• Alifatik Hidrokarbonlar
• Petrol
• Yakıtlar
• Mineral Yağlar
• Bitkisel Yağlar
• Hidrolik Akışkanlar
• Alkol
• Birçok Asit
• Aşınma
NBR, aşağıdakilere karşı zayıf bir dirence sahiptir:
• Ozon
• Aseton
• Metil Etil Keton
• Klorlu Hidrokarbonlar
• Eterler ve Esterler
Solenoid valf contalarına ek olarak, NBR kauçuğu genellikle su pompası, karbüratör, şanzıman, hidrolik pompa ve hidrolik tahrik contaları için de kullanılır.
2-) EPDM
EPDM, EtilenPropilenDienMonomer kauçuğunun kısaltmasıdır. EPDM solenoid valf contaları, EPDM'nin ısıya karşı mükemmel dayanıklılığı nedeniyle sıcak su ile kullanım için çok uygundur. EPDM'nin maksimum servis sıcaklığı yaklaşık 120/130°C’ dur. EPDM, çoğu yağ ve yakıtlarla kullanım için uygun değildir.
EPDM conta ve diyaframlar en çok kullanılan ortamlarla birlikte kullanılır:
• Sıcak / Soğuk Su, Buhar
• Freon
• Hava
EPDM, aşağıdakilere karşı iyi dirençlidir:
• Sıcaklık
• Ozon
• Oksidasyon Kimyasalları
• Orta Konsantrasyondaki Asitler
• Alkaliler
• Ateşe Dayanıklı Hidrolik Sıvılar
• Birçok Keton ve Alkoller
• Güneş Işığı
• Aşınma ve Yırtılma
EPDM, aşağıdakilere karşı zayıf bir dirence sahiptir:
• Birçok Yağlar ve Yakıtlar
• Hidrokarbonlar
• Aromatik ve Alifatik Hidrokarbonlar
• Halojenli Solventler
• Konsantre Asitler
*Özellikle içinde yağ barındıran başka akışkanlarla kullanıldığında, EPDM kauçuğun şiştiği ve valfin çalışamaz hale geldiği çokça rastlanılan seçim kaynaklı hataları oluşturur.
3-) VITON® (FKM)
VITON® (FKM), DuPont tarafından üretilen Fluoroelastomer'in bir markasıdır. Mükemmel ısı direnci sayesinde, servis sıcaklıklarının 150-160°C ‘a yaklaşması mümkündür.
VITON conta ve diyaframlar en çok kullanılan ortamlarla birlikte kullanılır:
• Sıcak Su
• Asit
• Alkali
• Yağlar
• Hidrokarbonlar
• Tuz Çözümleri
VITON, aşağıdakilere karşı iyi dirençlidir:
• Hidrokarbonlar
• Birçok Agresif Kimyasallar
• Seyreltik Asitler
• Zayıf Alkaliler
• Mineral Yağlar
• Alifatik ve Aromatik Hidrokarbonlar
• Klorlu hidrokarbonlar
• Güneş ışığı
• Ozon
VITON, aşağıdakilere karşı zayıf bir dirence sahiptir:
• Keton
• Aseton
4-) PTFE - Polietilenfloroetilen
PTFE bir Polytetrafluoroethylene 'dir. PTFE'nin en iyi bilinen markası DuPont'un Teflon' udur. PTFE pratik olarak tüm sıvılara dayanıklıdır. PTFE elastik değildir, bazı uygulamalarda kullanımını sınırlar. PTFE, 230°C derece yüksek sıcaklıklara ulaşan ortamlarla birlikte kullanılabilir. PTFE conta veya diyafram, genellikle 180 – 225°C buhar solenoid valfleri, ısıtma yağı uygulamalarında kullanılır.
Tüm bu yaygın olarak kullanılan conta ve diyafram malzemelerine ek olarak, USKON Akışkan Kontrol Sistemleri; zorlu uygulamalar için DURAVIS Solenoid Valflerde; TPE, NEOPREN ve bunun gibi birçok diğer conta ve diyafram malzemesi kullanır.
