La resistencia a la corrosión, la resistencia a la temperatura y la vida útil del sellado de una válvula de diafragma dependen principalmente de la configuración del material de tres partes: el cuerpo y el revestimiento, el diafragma y los componentes internos como el vástago y el vertedero. Entre ellos, el diafragma y el revestimiento están en contacto directo con el fluido del proceso, lo que los convierte en las piezas más críticas durante la selección.
I. Materiales de carrocería y revestimiento
Los materiales comunes del cuerpo incluyen hierro fundido, acero fundido, acero inoxidable 304/316L, PP, UPVC, PVDF y PFA. El hierro fundido y el acero fundido ofrecen un costo más bajo y una mejor clasificación de presión, pero generalmente no son adecuados para el contacto directo con medios corrosivos fuertes y, a menudo, se usan con revestimientos de caucho o fluoropolímero. El acero inoxidable 304/316L proporciona buena resistencia a la corrosión y rendimiento higiénico, y es adecuado para agua, ácidos y álcalis débiles, alimentos, productos farmacéuticos y aplicaciones químicas en general. El PP y el UPVC son rentables y adecuados para sistemas de tratamiento de agua y medios débilmente corrosivos y de baja presión. PVDF y PFA ofrecen una fuerte resistencia a la corrosión y alta pureza, y se usan comúnmente para medios fuertemente corrosivos y sistemas de fluidos de alta pureza.
Para los revestimientos, el revestimiento de caucho proporciona buena resistencia al desgaste y a los ácidos y álcalis en general, y es adecuado para aguas residuales, lodos y medios débilmente corrosivos. Los revestimientos de fluoropolímero como PTFE, FEP, PFA y PVDF ofrecen una excelente resistencia a la corrosión y son adecuados para ácidos fuertes, álcalis fuertes y disolventes orgánicos.
II. Materiales del diafragma
El diafragma es el componente de sellado más crítico en una válvula de diafragma y su selección de material afecta directamente la vida útil de la válvula.
El caucho natural NR ofrece buena elasticidad y resistencia al desgaste, y es adecuado para agua, ácidos y álcalis diluidos y lodos, pero no es resistente a ácidos fuertes, álcalis fuertes ni disolventes orgánicos. El caucho de nitrilo NBR proporciona buena resistencia al aceite y al desgaste, y es adecuado para aceites, combustibles y ácidos y álcalis débiles, pero no es resistente a las cetonas ni a los agentes oxidantes fuertes. El neopreno CR ofrece resistencia al aceite, a la intemperie y al desgaste, y puede usarse para aguas residuales, productos derivados del petróleo y ácidos y álcalis débiles.
El EPDM proporciona una excelente resistencia al vapor, el agua caliente y los álcalis, y se usa comúnmente en aplicaciones farmacéuticas, de alimentos y de esterilización por vapor, pero generalmente no es adecuado para servicios petroleros. El caucho de butilo IIR tiene buena estanqueidad a los gases y es adecuado para gases, ácidos, álcalis, alcoholes y entornos de esterilización por vapor. El caucho de fluorocarbono FPM/FKM ofrece resistencia a altas temperaturas, resistencia al aceite y resistencia química, y es adecuado para aceites, solventes y ciertas aplicaciones de altas temperaturas, aunque su costo es relativamente mayor.
El caucho de silicona proporciona alta pureza y buena biocompatibilidad, y es adecuado para medios biofarmacéuticos, alimentarios y de alta pureza. El PTFE ofrece una excelente resistencia a la corrosión y puede usarse para ácidos fuertes, álcalis fuertes y solventes orgánicos, pero su elasticidad es limitada, por lo que a menudo se usa en diafragmas compuestos. FEP y PFA proporcionan buena resistencia a la corrosión y alta pureza, y son adecuados para productos químicos de alta pureza, limpieza de semiconductores y medios fuertemente corrosivos. Los diafragmas compuestos de PTFE/FEP/caucho combinan resistencia a la corrosión con elasticidad y son adecuados para aplicaciones con corrosión fuerte y ciclos frecuentes.
III. Vástago, vertedero y otros componentes internos
Los materiales comunes para los componentes internos incluyen acero al carbono cromado, 2Cr13, 304 y 316L. Para aplicaciones fuertemente corrosivas o de alto rendimiento, se pueden seleccionar acero inoxidable dúplex, Hastelloy y aleaciones de titanio.
IV. Guía de selección
Para ácidos fuertes, álcalis fuertes o disolventes orgánicos, se prefiere un cuerpo revestido de fluoropolímero con diafragma de PTFE, FEP o PFA. Para servicio de aceite, se recomiendan diafragmas compuestos de NBR, FKM o fluoropolímero. Para vapor, agua caliente y aplicaciones higiénicas, se prefieren las construcciones higiénicas de EPDM, caucho de silicona o acero inoxidable. Para aguas residuales, lodos y medios abrasivos, se pueden seleccionar cuerpos revestidos de caucho, NR o CR. Para fluidos de alta pureza, semiconductores y aplicaciones farmacéuticas, se recomienda la configuración higiénica de PFA, PVDF y 316L.
Durante la selección real, se recomienda confirmar la composición del fluido, la concentración, la temperatura, la presión, la presencia de partículas o aceite, cualquier requisito de certificación FDA/USP y la frecuencia de los ciclos. Todo esto afectará directamente la vida útil del material y la cotización final.
