O-ringi FKM - Viton o grubości 1.15 mm

Oringi Viton (FKM) stanowią jedną z najbardziej zaawansowanych grup uszczelnień elastomerowych stosowanych w aplikacjach wymagających wysokiej odporności chemicznej i termicznej. W porównaniu z klasycznymi materiałami, takimi jak NBR (kauczuk nitrylowy) czy EPDM (kauczuk etylenowo-propylenowy), oringi FKM wykazują znacznie wyższą stabilność w kontakcie z olejami, paliwami, rozpuszczalnikami organicznymi oraz szerokim zakresem kwasów nieorganicznych.
Celem niniejszego opracowania jest szczegółowa analiza odporności chemicznej oringów Viton, przedstawienie mechanizmów degradacji w kontakcie z różnymi mediami oraz wskazanie kryteriów doboru odpowiedniego typu uszczelnienia FKM w zależności od środowiska pracy.

FKM (fluoroelastomer) to ogólne oznaczenie grupy elastomerów zawierających fluor, zgodnie z klasyfikacją ASTM D1418. Nazwa handlowa Viton® odnosi się do fluoroelastomerów produkowanych przez firmę Chemours (dawniej DuPont).
Z chemicznego punktu widzenia FKM jest kopolimerem zbudowanym głównie z winylidenu fluorku (VDF), heksafluoropropylenu (HFP) oraz w niektórych odmianach tetrafluoroetylenu (TFE) lub perfluorometylowinylowego eteru (PMVE).

Zawartość fluoru w strukturze polimerowej (zwykle od 66 do 70%) determinuje odporność materiału na działanie czynników chemicznych i termicznych. Im większa zawartość fluoru, tym wyższa odporność chemiczna, ale jednocześnie mniejsza elastyczność w niskich temperaturach.

Odporność chemiczna oringów Viton (FKM) wynika z wysokiej energii wiązań atomów węgla i fluoru (ok. 485 kJ/mol). Wiązanie C–F należy do najsilniejszych w chemii organicznej, co sprawia, że polimer wykazuje bardzo niską reaktywność chemiczną.

1. Zawartość fluoru – wyższa zawartość fluoru zwiększa odporność na rozpuszczalniki i chemikalia.

2. Rodzaj układu sieciującego – mieszanki sieciowane bisfenolowo są bardziej odporne na zasady niż siarkowe.

3. Struktura makrocząsteczki – kopolimery trójskładnikowe (VDF/HFP/TFE) są stabilniejsze chemicznie od dwuskładnikowych.

4. Temperatura pracy – wzrost temperatury przyspiesza dyfuzję i procesy degradacji.

5. Czas kontaktu z medium – długotrwała ekspozycja może prowadzić do pęcznienia i utraty własności mechanicznych.

Odporność chemiczna oringów FKM jest zazwyczaj oceniana w czterostopniowej skali:

Poniższa tabela prezentuje zestawienie odporności chemicznej oringów Viton dla wybranych grup substancji chemicznych. Dane są wartościami orientacyjnymi i mogą się różnić w zależności od konkretnej mieszanki FKM.

Podwyższona temperatura znacząco przyspiesza procesy starzenia elastomerów. Długotrwała praca powyżej 200°C może prowadzić do twardnienia i utraty elastyczności oringów FKM.

W warunkach dynamicznych (ruchy posuwisto-zwrotne, obroty) może wystąpić tarcie i zmęczenie materiału. Wówczas zalecane jest zastosowanie odpowiedniego smarowania lub wybór odmiany FKM o niskim współczynniku tarcia.

Należy precyzyjnie określić skład chemiczny medium. Nawet niewielkie dodatki amin, estrów lub ketonów mogą znacząco pogorszyć trwałość standardowego Vitonu.

Mieszanki sieciowane nadtlenkowo charakteryzują się lepszą odpornością na zasady, natomiast systemy bisfenolowe – na kwasy. Wybór odpowiedniego systemu powinien wynikać z analizy środowiska pracy.

Nieprawidłowy montaż oringu (skręcenie, zbyt duże ściśnięcie, zanieczyszczenia w rowku) może powodować mikropęknięcia i przyspieszoną degradację w kontakcie z chemikaliami.

Powyższe zestawienie potwierdza, że Oringi FKM oferują jeden z najlepszych kompromisów pomiędzy odpornością chemiczną a zakresem temperatur pracy, szczególnie w aplikacjach przemysłowych, chemicznych i paliwowych.

1. Analiza środowiska pracy – należy dokładnie określić rodzaj medium, jego stężenie, temperaturę i ciśnienie.

2. Dobór typu FKM – dostępne są różne odmiany:

   • FKM typ A (VDF/HFP) – uniwersalny, dobra odporność na oleje i paliwa,

   • FKM typ B (VDF/HFP/TFE) – lepsza odporność na chemikalia,

   • FKM typ F (VDF/TFE/PMVE) – najwyższa odporność chemiczna,

   • Viton ETP – dedykowany do agresywnych środowisk (ketony, estry).

3. Weryfikacja temperatury granicznej – unikać przekroczenia 230°C dla długotrwałej eksploatacji.

4. Kontrola kompatybilności smarów i płynów pomocniczych – smar montażowy również musi być zgodny chemicznie z FKM.

5. Testy wstępne – przy nietypowych mediach zaleca się próbki testowe w warunkach rzeczywistych.

Dzięki szerokiemu zakresowi odporności chemicznej, Oringi Viton znajdują zastosowanie w wielu sektorach przemysłu:

• Motoryzacja – układy paliwowe, turbosprężarki, zawory EGR, pompy oleju.

• Chemia i petrochemia – armatura, pompy chemiczne, zawory procesowe.

• Lotnictwo – układy hydrauliczne wysokotemperaturowe.

• Energetyka – uszczelnienia pomp i turbin w środowisku olejowym.

• Przemysł farmaceutyczny i spożywczy (specjalne odmiany FKM FDA) – tam, gdzie wymagane są odporność i czystość chemiczna.

1. Oringi FKM (Viton) zapewniają wyjątkowo wysoką odporność na oleje mineralne, paliwa, rozpuszczalniki aromatyczne i większość kwasów nieorganicznych.

2. Ich odporność chemiczna jest ograniczona w środowiskach zawierających ketony, aminy, estry i silne zasady.

3. Dobór odpowiedniej mieszanki (typ A, B, F, ETP) jest kluczowy dla zapewnienia długiej żywotności uszczelnienia.

4. W zastosowaniach ekstremalnych, gdzie środowisko jest silnie utleniające lub alkaliczne, zaleca się rozważenie elastomerów klasy FFKM.

5. Prawidłowy montaż, unikanie nadmiernego ścisku i dopasowanie luzów montażowych zwiększają trwałość oringów Viton nawet o 30–50%.

Oringi Viton (FKM) stanowią standard przemysłowy w zakresie odporności chemicznej i termicznej uszczelnień elastomerowych. Dzięki unikalnej strukturze fluoroelastomerowej zapewniają stabilność w szerokim zakresie mediów, od olejów mineralnych i paliw po agresywne kwasy nieorganiczne.
Ich właściwości predestynują je do pracy w trudnych warunkach przemysłowych, gdzie wymagana jest niezawodność i długotrwała szczelność układu.

Firma Propolimer.pl oferuje szeroki asortyment oringów wykonanych z materiału Viton (FKM), dostępnych w wielu rozmiarach i twardościach. Wszystkie produkty spełniają wymagania norm ISO 3601 i są przeznaczone do zastosowań wymagających najwyższej odporności chemicznej i termicznej.
Dzięki wieloletniemu doświadczeniu technicznemu, Propolimer zapewnia fachowe doradztwo w doborze odpowiednich oringów Viton i FKM dla konkretnych warunków pracy.

Oringi FKM (Viton®) to wysokowydajne uszczelnienia elastomerowe przeznaczone do pracy w ekstremalnych warunkach – tam, gdzie tradycyjne NBR czy EPDM zawodzą. Wyróżniają się doskonałą odpornością chemiczną, stabilnością termiczną i bardzo niskim przenikaniem gazów. Dlatego stanowią podstawowy wybór w przemyśle chemicznym, motoryzacji, energetyce, lotnictwie i zastosowaniach wysokotemperaturowych.

Poniżej przedstawiamy szczegółowy przegląd branż i konkretnych zastosowań oringów Viton® (FKM) z przykładami aplikacji i wskazówkami dla inżynierów projektantów, technologów oraz działów utrzymania ruchu.

FKM (fluoroelastomer) to grupa fluoropolimerów zawierających węgiel, fluor i wodór. Handlowa nazwa Viton® pochodzi od DuPont (obecnie Chemours) i stała się synonimem wysokiej klasy elastomeru fluorowego.

Dzięki dużej zawartości fluoru (65–71%) materiał charakteryzuje się:

• znakomitą odpornością chemiczną (kwasy, paliwa, oleje syntetyczne, rozpuszczalniki, aromaty, węglowodory),

• stabilnością w wysokich temperaturach (do +200°C, krótkotrwale +230°C),

• minimalnym pęcznieniem w olejach i paliwach,

• doskonałą szczelnością gazową,

• bardzo niską przepuszczalnością par.

Zakres temperatur pracy oringów FKM:
–20°C do +200°C (krótkotrwale nawet +230°C).
Specjalne typy (GLT, GFLT) mogą pracować do −40°C.

Dzięki swoim właściwościom, FKM znajduje zastosowanie w miejscach, gdzie:

• występują wysokie temperatury,

• medium jest chemicznie agresywne,

• wymagane są długie okresy eksploatacji i niska przepuszczalność gazów.

Poniżej omówiono najważniejsze branże i konkretne przykłady zastosowań.

Oringi FKM są niezastąpione w instalacjach chemicznych, gdzie elastomery NBR, EPDM czy silikonowe ulegają degradacji pod wpływem rozpuszczalników, kwasów czy olejów aromatycznych.

• Pompy i zawory procesowe – FKM w korpusach, pokrywach i króćcach, odporny na ketony, estry, alkohole, węglowodory aromatyczne i chlorowane.

• Reaktory i mieszalniki chemiczne – uszczelnienia statyczne w połączeniach stal–stal i stal–szkło.

• Instalacje rozpuszczalników organicznych – FKM w systemach narażonych na toluen, aceton, MEK, IPA itp.

• Zbiorniki i rurociągi technologiczne – oringi FKM jako uszczelnienia włazów, zaworów kulowych, złączy.

• Armatura procesowa w przemyśle petrochemicznym – odporny na oleje surowe, benzynę, LPG, smary syntetyczne.

Wysoka zawartość fluoru zapewnia minimalne pęcznienie i brak utraty twardości nawet po wielomiesięcznej ekspozycji na agresywne media. Dla inżynierów oznacza to stabilność parametrów i mniejszą częstotliwość wymian serwisowych.

Współczesne silniki spalinowe, skrzynie automatyczne i układy klimatyzacji pracują w temperaturach i środowiskach, w których NBR nie zapewnia już wystarczającej trwałości. Oringi FKM są standardem w aplikacjach klasy premium oraz w miejscach, gdzie stosowane są paliwa z dodatkami etanolu lub bio-komponentów.

• Układy paliwowe (E10, E85, biodiesel) – odporność na paliwa zawierające etanol, metanol i dodatki detergentowe.

• Układy olejowe silnika i skrzyni biegów – FKM zachowuje szczelność przy 150–200°C.

• Systemy turbodoładowania i EGR – oringi FKM o wysokiej stabilności termicznej w środowisku spalin.

• Układy klimatyzacji R134a / R1234yf – odporność na czynniki fluorowane i oleje PAG.

• Systemy wydechowe i czujniki – oringi w połączeniach sond lambda, czujników temperatury spalin.

• długa żywotność (MTBF),

• ograniczone starzenie cieplne,

• kompatybilność z nowoczesnymi paliwami (E10, biodiesel, LPG, CNG),

• niska przepuszczalność gazów – istotna przy normach emisji EVAP.

W energetyce konwencjonalnej, cieplnej i jądrowej oringi FKM są wykorzystywane w układach, gdzie medium ma wysoką temperaturę i ciśnienie, a wymagana jest długotrwała stabilność wymiarowa.

• Turbiny parowe i gazowe – oringi FKM w układach smarowania łożysk.

• Układy olejowe transformatorów i generatorów – odporność na oleje elektroizolacyjne i syntetyczne.

• Zawory bezpieczeństwa i armatura wysokotemperaturowa – uszczelnienia kołnierzy i pokryw.

• Systemy chłodzenia olejowego – oringi FKM w połączeniach gwintowych i kołnierzowych.

• Układy hydrauliczne elektrowni wiatrowych – uszczelnienia w przekładniach i pompach przy niskiej przenikalności gazów.

FKM gwarantuje wieloletnią szczelność bez utraty elastyczności – cecha kluczowa dla systemów serwisowanych w długich cyklach.

Branża aerospace wymaga materiałów o wyjątkowej stabilności termicznej i odporności na paliwa lotnicze, oleje syntetyczne oraz ozon. Oringi Viton® od lat stanowią standard w konstrukcjach silników i systemów paliwowych samolotów.

• Układy paliwowe samolotów – odporność na paliwa Jet A, Jet A-1, JP-8.

• Układy hydrauliczne – FKM w kontaktach z fosforanowymi estrami (Skydrol) i olejami syntetycznymi.

• Systemy silnikowe – uszczelnienia czujników, zaworów i króćców w wysokich temperaturach.

• Systemy ciśnieniowe kabin i urządzenia klimatyzacyjne – niska przepuszczalność gazów.

Dzięki certyfikatom MIL-R-83248 i AMS-R-83485, oringi Viton® są zatwierdzone w aplikacjach lotniczych na całym świecie.

Choć klasyczny FKM nie jest stosowany w kontakcie z żywnością, istnieją specjalne odmiany FKM FDA / FKM zgodne z EU 1935/2004, które łączą odporność chemiczną z wymogami higienicznymi.

• Pompy membranowe i tłokowe – odporność na środki myjące i dezynfekcyjne CIP/SIP.

• Armatura procesowa (zawory, sprzęgła, złącza Tri-Clamp) – FKM z certyfikatem FDA w połączeniach produktowych.

• Instalacje technologiczne w mleczarstwie, browarnictwie i farmacji – oringi odporne na kwasy, tłuszcze i środki myjące.

• Systemy sprężonego powietrza w strefach czystych – oringi FKM o niskiej emisji cząstek.

FKM zachowuje stabilność nawet po wielokrotnych cyklach sterylizacji parą wodną w 140–150°C, co wydłuża czas pracy elementów w środowisku aseptycznym.

Oringi FKM są powszechnie stosowane w systemach wydobycia, transportu i przetwarzania ropy oraz gazu ziemnego. Ich odporność na węglowodory aromatyczne, siarkę i wysokie ciśnienia sprawia, że są preferowanym rozwiązaniem offshore i w rafineriach.

• Zawory i armatura rafineryjna – FKM odporny na benzynę, olej napędowy, LPG, gaz ziemny.

• Instalacje przesyłowe i rurociągi – uszczelnienia połączeń kołnierzowych.

• Systemy pomiarowe i dozujące – oringi o wysokiej odporności na oleje syntetyczne.

• Zawory bezpieczeństwa, pompy głębinowe – długotrwała stabilność chemiczna w trudnych warunkach.

• Zbiorniki paliw i cysterny transportowe – oringi FKM w króćcach, pokrywach i zaworach.

Środowisko morskie wymaga odporności nie tylko na oleje i paliwa, ale też na ozon, promieniowanie UV i słoną wodę. Oringi FKM przewyższają tu NBR i EPDM.

• Układy hydrauliczne statków i platform – uszczelnienia pomp i zaworów.

• Systemy napędowe i przekładnie okrętowe – oringi FKM 80/90 Shore A.

• Zbiorniki paliwowe i bunkrowe – odporność na oleje napędowe i biopaliwa.

• Systemy chłodzenia olejowego – połączenia kołnierzowe z FKM odpornym na wysoką temperaturę i korozję.

W aplikacjach wymagających czystości i niskiej przepuszczalności gazów FKM sprawdza się znacznie lepiej niż NBR czy EPDM.

• Systemy próżniowe i pompy molekularne – FKM jako uszczelnienie statyczne o niskim degazowaniu.

• Produkcja półprzewodników – oringi odporne na plazmę i chemikalia czyszczące.

• Analizatory gazów i urządzenia laboratoryjne – odporność na rozpuszczalniki i kwasy.

• Czujniki, detektory, spektrometry – stabilność wymiarowa przy zmianach temperatur.

• Dobierając oringi FKM, należy określić medium chemiczne, zakres temperatur i warunki montażu (statyczne/dynamiczne).

• Dla wysokich ciśnień (>200 bar) zaleca się stosowanie twardszych odmian (80–90 Shore A) lub pierścieni oporowych back-up.

• W środowiskach z ozonem, promieniowaniem UV lub gorącym olejem FKM wykazuje znacznie dłuższą żywotność niż NBR.

• Przy niskich temperaturach (poniżej −20°C) zaleca się typy GFLT / GLT FKM, zachowujące elastyczność do −40°C.

Oringi Viton® (FKM) to najbardziej zaawansowane elastomerowe uszczelnienia dostępne na rynku. Znajdują zastosowanie tam, gdzie wymagane są:

• wysoka odporność chemiczna i termiczna,

• długa żywotność eksploatacyjna,

• stabilność wymiarowa w długim okresie czasu,

• szczelność w ekstremalnych warunkach.

Choć ich cena jest wyższa niż w przypadku NBR, całkowity koszt użytkowania (TCO) jest niższy dzięki dłuższej trwałości, mniejszej liczbie przestojów i mniejszej ilości wymian.

Propolimer.pl dostarcza oringi FKM (Viton®) w pełnym zakresie rozmiarów i twardości, w tym wersje zgodne z FDA, EU 1935/2004, ISO 3601 oraz typy GLT/GFLT do niskich temperatur.
Skontaktuj się z naszym działem technicznym, aby dobrać odpowiednie oringi Viton® do swojej aplikacji przemysłowej.