Lors du choix d’une membrane pour une pompe à double diaphragme à air (AODD), l’expérience passée est toujours un guide très utile, mais les nouvelles applications nécessitent souvent des recherches et des conseils extérieurs pour déterminer la diaphragme appropriée qui répondra aux exigences et paramètres spécifiques de l’application.

Lors du choix d’un diaphragme, il y a sept facteurs principaux à prendre en compte :

1. Résistance chimique – Compatibilité du matériau avec le fluide à pomper. Le spectre des fluides pompés peut aller de l’eau aux acides agressifs et aux caustiques. Chaque matériau de diaphragme a été testé pour mesurer sa compatibilité avec de nombreux produits chimiques. L’opérateur doit évaluer le fluide pompé selon les guides de compatibilité chimique publiés.

Bécasseau 30 Diaphragme Santoprene 286-098-354

2. Plages de température – Capacité à rester flexible à basse température et à ne pas se détériorer à haute température. La température est un facteur très critique, et la plage de travail disponible dans les matériaux à membrane varie considérablement. Le type de fluide peut également influencer la plage de température de travail du matériau.

3. Résistance à l’abrasion – Capacité à résister à l’usure et au frottement due au contact avec les solides et les particules du fluide pompé. Les membranes sont disponibles pour traiter des fluides allant des boues claires aux lourdes en passant par le pompage en vrac à sec.

4. Normes sanitaires – Exigences que le diaphragme respecte les normes hygiéniques ou sanitaires. Les applications dans l’industrie alimentaire et des boissons doivent utiliser des diaphragmes conformes aux normes 21 CFR 177 de la Food and Drug Administration (FDA) des États-Unis. Les diaphragmes utilisés dans l’industrie pharmaceutique doivent être conformes aux normes de classe VI de la Convention de la Pharmacopée des États-Unis (USP).

5. Condition d’entrée (aspiration inondée et levage par aspiration) – Capacité à pomper le fluide d’un endroit à un autre. Pour différentes configurations et conditions de pompage, certains matériaux de diaphragme sont plus efficaces et durables que d’autres. Conseils extérieurs d’un expert tel qu’unWildenLe distributeur peut aider à déterminer le matériau optimal pour des applications spécifiques.

6. Durée de vie flexible – Longévité attendue du diaphragme avant de nécessiter un remplacement. Atteindre le temps moyen maximal entre les réparations (MTBR) est un objectif clé dans le choix d’un diaphragme. Cependant, certains matériaux ont une durée de flexibilité intrinsèquement plus courte que d’autres, même dans des conditions idéales.

Bécasseau 1F Diaphragme en néoprène 286-008-365

7. Coût – Coût total de possession déterminé par plusieurs facteurs tels que le prix initial, la durée de vie flexible nominale pour l’application et les coûts de temps d’arrêt et de remplacement de diaphragme. En raison des nombreuses variables impliquées, les conseils d’un distributeur expert externe peuvent grandement aider à choisir l’option la plus performante et la plus rentable pour chaque application.

Au fil des années, plusieurs matériaux ont été testés pour une utilisation dans les membranes des pompes AODD. Ces matériaux peuvent être regroupés en trois familles principales : caoutchouc, TPE (élastomère thermoplastique) et PTFE (polytétrafluoroéthylène ou Téflon). Chaque famille et les matériaux qui l’engagent offrent des propriétés et des attributs qui les rendent adaptés à différentes applications.

Diaphragmes en caoutchouc

Les membranes en caoutchouc sont moulées par compression en caoutchouc synthétique avec un treillis en nylon positionné à l’intérieur du caoutchouc afin d’améliorer les caractéristiques de flexion de la membrane. Voici les matériaux en caoutchouc pour diaphragmes disponibles :

• Le néoprène est un diaphragme polyvalent exceptionnel et peu coûteux. Conçu pour des applications chimiques non agressives telles que les boues à base d’eau, l’eau de puits ou l’eau de mer, il offre une bonne durée de vie flexible et une bonne résistance à l’abrasion.

• Le Buna-N est utilisé dans des applications impliquant des liquides à base de pétrole ou d’huile tels que l’essence au plomb, les fioles combustibles, le kérosène, la térébenthine et les huiles moteur. Largement utilisé dans l’industrie du traitement des combustibles, le Buna-N est également appelé nitrile et offre une durée de vie modérée en flexion et une résistance modérée à l’abrasion. Pour les applications alimentaires et de boissons, des versions sont disponibles conformes aux normes FDA 21 CFR 177.

• L’EPDM est adapté à des températures extrêmement basses et constitue une alternative économique lors du pompage d’acides dilués ou de caustiques. Les membranes EPDM sont utilisées dans les industries manufacturière, alimentaire, pharmaceutique et de la peinture/revêtements. Le matériau présente une bonne durée de vie de flexion et une résistance modérée à l’abrasion, et il est disponible en versions conformes aux normes FDA 21 CFR 177. L’EPDM est également un bon choix lorsque des matériaux statiquement dissipatifs sont nécessaires.

• Le Viton est excellent pour des températures extrêmement élevées et offre des performances exceptionnelles avec des fluides agressifs tels que les hydrocarbures aromatiques/chlorés et les acides forts et agressifs. Le Viton est souvent le seul matériau à membrane adapté aux applications où des produits chimiques agressifs sont utilisés, en raison de sa limite de température élevée et de sa résilience chimique. Il offre une durée de vie modérée en flexion et une résistance modérée à l’abrasion.

Diaphragme Sandpiper S1F 286-015-604 286.015.604

Diaphragmes à élastomère thermoplastique (TPE)

Les membranes en TPE sont fabriquées par moulage par injection. En raison de leur stabilité dimensionnelle et de leur résistance à la traction, les membranes en TPE ne nécessitent pas de renforcement en tissu. Voici les types disponibles de diaphragmes TPE :

• Le polyuréthane est un diaphragme polyvalent destiné à des applications chimiques non agressives telles que l’eau, les eaux usées et l’eau de mer. Il offre une excellente durée de vie de flexibilité, une résistance à l’abrasion et une durabilité à un prix économique.

• Wil-Flex offre une alternative à faible coût au PTFE avec un coût comparable au néoprène. Fabriqué en santoprène, Wil-Flex est utilisé avec des fluides acides et caustiques tels que l’hydroxyde de sodium, les acides sulfurique ou chlorhydrique. Présentant une durée de vie flexible, une résistance à l’abrasion, une plage de température et une durabilité, il est largement utilisé dans les industries des procédés chimiques, alimentaire, pharmaceutique et des eaux usées. Des versions de Wil-Flex sont disponibles conformes aux normes FDA 21 CFR 177 pour les applications alimentaires et de boissons.

• Saniflex convient aux applications de transformation alimentaire. Fabriqué en Hytrel, il présente une bonne durée de flexibilité et une excellente résistance à l’abrasion. Hytrel offre également un scellement supérieur ou une énergisation de scellement supérieure grâce à ses caractéristiques de basse compression. Des versions Saniflex sont disponibles conformes aux normes FDA 21 CFR 177.

• Le géolast présente une meilleure résistance à l’huile et une faible houle de pétrole, ce qui le rend idéal pour les applications dans l’industrie pétrolière. Équivalent au nitrile (Buna-N), le Geolast offre une durée de flexibilité modérée et une bonne résistance à l’abrasion sur une large plage de températures, à un coût inférieur à celui du Buna-N renforcé en tissu.

Diaphragmes en polytétrafluoroéthylène (PTFE)

Parce qu’il s’agit de l’un des composés les plus inertes chimiquement disponibles, le PTFE peut être utilisé avec une gamme extrêmement large de fluides. Également appelé Téflon, le PTFE est utilisé avec des fluides très agressifs tels que les hydrocarbures aromatiques ou chlorés, les acides, les caustiques, les cétones et les acétates. Ses propriétés offrent une excellente durée de vie de flexion et une résistance modérée à l’abrasion. De plus, le PTFE est conforme aux normes FDA 21 CFR 177 et USP Classe VI pour les applications alimentaires, beverageuses et pharmaceutiques. Comme le PTFE est non élastique, une membrane de secours d’un matériau différent doit être utilisée pour offrir flexibilité et mémoire. Les options de matériaux pour les membranes de secours sont le néoprène, le Saniflex et le Buna-N haute température.

Classification et comparaison des matériaux de membrane

En utilisant des tests de matériaux approfondis et des données de terrain,Wilden, Grand Terrace, CA, États-Unis, a compilé un guide de sélection de diaphragme qui compare et évalue la durée de vie flexible, la résistance à l’abrasion, la résistance chimique, les limites de température et le coût relatif de chaque type de matériau. Il est important de noter que ce tableau doit être utilisé uniquement comme guide et en complément de recherches approfondies et de conseils d’experts pour déterminer l’adéquation des matériaux à membrane pour des applications individuelles, car un facteur peut en influencer un autre.

Lorsque vous utilisez le tableau, cherchez toujours à obtenir une classification « A » ou « B » et maintenez la température maximale du fluide de l’application aussi près que possible du centre des « Limites de Température de Fonctionnement ». Le choix des matériaux de classification « C » n’est généralement pas recommandé, mais peut être nécessaire dans de rares exceptions où les fluides sont très spécialisés ou traités dans des conditions extrêmes. Pour certaines applications, deux matériaux différents peuvent convenir, le coût étant le facteur décisif final.

D’autres facteurs à prendre en compte dans le choix du bon diaphragme incluent la configuration matérielle de la pompe, le type et la fréquence des fluides de nettoyage, le fonctionnement de la pompe (intermittent ou continu), ainsi que la fréquence de remplacement des membranes. En moyenne, les diaphragmes qui doivent être remplacés plus souvent qu’un jour tous les trois mois méritent une évaluation approfondie quant à la correspondance appropriée à l’application.