Lors de la sélection du diaphragme pour une pompe à double membrane à commande pneumatique (AODD), l’expérience antérieure est toujours un guide très utile, mais les nouvelles applications nécessiteront souvent des recherches et des conseils externes pour déterminer le diaphragme approprié qui répondra aux exigences et aux paramètres spécifiques de l’application.

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

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

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2. Plages de température – Capacité de rester flexible à basse température et de ne pas se détériorer à des températures élevées. 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 affecter la plage de température de fonctionnement du matériau.

3. Résistance à l’abrasion – Capacité à résister à l’usure et au frottement du contact avec des solides et des particules dans le fluide pompé. Des diaphragmes sont disponibles pour manipuler des fluides allant des boues claires aux boues lourdes en passant par le pompage de vrac sec.

4. Normes sanitaires – Exigences selon lesquelles le diaphragme doit être conforme aux normes d’hygiène ou sanitaires. Les applications dans l’industrie des aliments 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 pharmacopée des États-Unis (USP).

5. État d’entrée (aspiration inondée et levée d’aspiration) – Capacité de pomper du fluide d’un endroit à un autre. Pour différentes configurations et conditions de pompage, certains matériaux de membrane sont plus efficaces et plus 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 prévue 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 vie flexible intrinsèquement plus courte que d’autres, même dans des conditions idéales.

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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 des temps d’arrêt et de la main-d’œuvre de remplacement du 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 des applications individuelles.

Au fil des ans, un certain nombre de matériaux ont été testés pour être utilisés dans les membranes des pompes AODD. Ces matériaux peuvent être regroupés en trois familles primaires : caoutchouc, TPE (élastomère thermoplastique) et PTFE (polytétrafluoroéthylène ou téflon). Chaque famille et les matériaux de chaque famille offrent des propriétés et des attributs qui les rendent adaptés à différentes applications.

Diaphragmes en caoutchouc

Les diaphragmes en caoutchouc sont moulés par compression en caoutchouc synthétique avec un treillis de tissu en nylon positionné dans le caoutchouc pour améliorer les caractéristiques de flexion du diaphragme. Voici les matériaux de membrane en caoutchouc disponibles:

• Le néoprène est un diaphragme exceptionnel à usage général et à faible coût. Conçu pour les 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.

• Buna-N est utilisé dans des applications impliquant des fluides à base de pétrole / huile tels que l’essence au plomb, le mazout, le kérosène, la térébenthine et les huiles moteur. Largement utilisé dans l’industrie du traitement du carburant, Buna-N est également appelé nitrile et offre une durée de vie flexible modérée et une résistance modérée à l’abrasion. Pour les applications alimentaires et de boissons, il existe des versions conformes aux normes FDA 21 CFR 177.

• L’EPDM est adapté aux températures extrêmement froides 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 peinture / revêtement. Le matériau présente une bonne durée de vie flexible et une résistance modérée à l’abrasion, et il est disponible dans des versions conformes aux normes FDA 21 CFR 177. L’EPDM est également un bon choix lorsque des matériaux à dissipation statique sont nécessaires.

• Viton est excellent pour les températures extrêmement chaudes et offre des performances exceptionnelles avec des fluides agressifs tels que les hydrocarbures aromatiques / chlorés et les acides forts et agressifs. Viton est souvent le seul matériau de 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 flexible modérée et une résistance modérée à l’abrasion.

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Diaphragmes en élastomère thermoplastique (TPE)

Les diaphragmes TPE sont fabriqués par moulage par injection. En raison de leur stabilité dimensionnelle et de leur résistance à la traction, les diaphragmes TPE n’ont pas besoin de renforcement du tissu. Voici les types de diaphragmes TPE disponibles :

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

• Wil-Flex offre une alternative peu coûteuse 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, de l’alimentation, des produits pharmaceutiques et des eaux usées. Il existe des versions de Wil-Flex conformes aux normes FDA 21 CFR 177 pour les applications alimentaires et de boissons.

• Saniflex convient aux applications de transformation des aliments. Fabriqué en Hytrel, il présente une bonne durée de vie flexible et une excellente résistance à l’abrasion. Hytrel offre également une étanchéité ou une dynamisation supérieure en raison de ses caractéristiques de faible jeu de compression. Des versions Saniflex conformes aux normes FDA 21 CFR 177 sont disponibles.

• Geolast présente une résistance accrue à l’huile et un faible gonflement d’huile, ce qui le rend idéal pour les applications de l’industrie pétrolière. Équivalent au nitrile (Buna-N), Geolast offre une durée de vie flexible modérée et une bonne résistance à l’abrasion sur une large plage de température à un coût inférieur à celui du Buna-N renforcé de tissu.

Diaphragmes en polytétrafluoroéthylène (PTFE)

Parce qu’il est l’un des composés les plus chimiquement inertes disponibles, le PTFE peut être utilisé avec une gamme extrêmement large de fluides. Aussi connu sous le nom de 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 flexible et une résistance modérée à l’abrasion. En outre, le PTFE est conforme aux normes FDA 21 CFR 177 et USP Class VI pour les applications alimentaires, les boissons et pharmaceutiques. Le PTFE n’étant pas élastique, un diaphragme de secours d’un matériau différent doit être utilisé pour fournir flexibilité et mémoire. Les options de matériaux pour les diaphragmes de secours sont le néoprène, le Saniflex et le Buna-N haute température.

Évaluation et comparaison des matériaux de diaphragme

Utilisation d’essais approfondis des matériaux et des données sur le 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 ne devrait être utilisé qu’à titre indicatif et en conjonction avec des recherches supplémentaires approfondies et des conseils d’experts pour déterminer la pertinence des matériaux de diaphragme pour des applications individuelles, car un facteur peut en affecter un autre.

Lorsque vous utilisez le tableau, efforcez-vous toujours d’obtenir une cote « A » ou « B » et maintenez la température maximale du fluide de l’application aussi proche que possible du centre des « limites de température de fonctionnement ». La sélection de matériaux classés « C » n’est généralement pas recommandée, mais peut être nécessaire dans de rares exceptions où les fluides sont hautement 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 comprennent la configuration matérielle de la pompe, le type et la fréquence des fluides de nettoyage, le fonctionnement de la pompe (intermittent ou continu) et la fréquence de remplacement des membranes. En moyenne, les diaphragmes qui doivent être remplacés plus souvent que tous les trois mois justifient une évaluation plus approfondie quant à l’ajustement approprié pour l’application.