A resistência à corrosão, a resistência à temperatura e a vida útil da vedação de uma válvula de diafragma dependem principalmente da configuração do material de três partes: o corpo e o revestimento, o diafragma e os componentes internos, como a haste e o açude. Dentre eles, o diafragma e o revestimento estão em contato direto com o fluido do processo, tornando-os as peças mais críticas durante a seleção.
I. Corpo e materiais de revestimento
Os materiais comuns do corpo incluem ferro fundido, aço fundido, aço inoxidável 304/316L, PP, UPVC, PVDF e PFA. O ferro fundido e o aço fundido oferecem menor custo e melhor classificação de pressão, mas geralmente não são adequados para contato direto com meios corrosivos fortes e são frequentemente usados com revestimentos de borracha ou fluoropolímero. O aço inoxidável 304/316L oferece boa resistência à corrosão e desempenho higiênico e é adequado para aplicações de água, ácidos fracos e álcalis, alimentos, produtos farmacêuticos e produtos químicos em geral. PP e UPVC são econômicos e adequados para meios de baixa pressão e fracamente corrosivos e sistemas de tratamento de água. PVDF e PFA oferecem forte resistência à corrosão e alta pureza, e são comumente usados para meios fortemente corrosivos e sistemas de fluidos de alta pureza.
Para revestimentos, o revestimento de borracha oferece boa resistência ao desgaste e resistência a ácidos e álcalis em geral, e é adequado para esgoto, lama e meios levemente corrosivos. Revestimentos de fluoropolímero como PTFE, FEP, PFA e PVDF oferecem excelente resistência à corrosão e são adequados para ácidos fortes, álcalis fortes e solventes orgânicos.
II. Materiais de diafragma
O diafragma é o componente de vedação mais crítico em uma válvula de diafragma e sua seleção de material afeta diretamente a vida útil da válvula.
A borracha natural NR oferece boa elasticidade e resistência ao desgaste e é adequada para água, ácidos e álcalis diluídos e lama, mas não é resistente a ácidos fortes, álcalis fortes ou solventes orgânicos. A borracha nitrílica NBR oferece boa resistência ao óleo e ao desgaste e é adequada para óleos, combustíveis e ácidos e álcalis fracos, mas não é resistente a cetonas e agentes oxidantes fortes. O neoprene CR oferece resistência ao óleo, às intempéries e ao desgaste e pode ser usado para esgoto, produtos petrolíferos e ácidos e álcalis fracos.
O EPDM oferece excelente resistência a vapor, água quente e álcalis e é comumente usado em aplicações farmacêuticas, alimentícias e de esterilização a vapor, mas geralmente não é adequado para serviços com óleo. Borracha butílica IIR tem boa estanqueidade a gases e é adequada para gases, ácidos, álcalis, álcoois e ambientes de esterilização a vapor. A borracha de fluorocarbono FPM/FKM oferece resistência a altas temperaturas, resistência a óleo e resistência química e é adequada para óleos, solventes e certas aplicações em altas temperaturas, embora seu custo seja relativamente mais alto.
A borracha de silicone fornece alta pureza e boa biocompatibilidade e é adequada para meios biofarmacêuticos, alimentícios e de alta pureza. O PTFE oferece excelente resistência à corrosão e pode ser usado para ácidos fortes, álcalis fortes e solventes orgânicos, mas sua elasticidade é limitada, por isso é frequentemente usado em diafragmas compostos. FEP e PFA fornecem boa resistência à corrosão e alta pureza e são adequados para produtos químicos de alta pureza, limpeza de semicondutores e meios fortemente corrosivos. Os diafragmas compostos de PTFE/FEP/borracha combinam resistência à corrosão com elasticidade e são adequados para aplicações com forte corrosão e ciclos frequentes.
III. Haste, açude e outros componentes internos
Os materiais comuns para componentes internos incluem aço carbono cromado, 2Cr13, 304 e 316L. Para aplicações fortemente corrosivas ou de alta resistência, aço inoxidável duplex, Hastelloy e ligas de titânio podem ser selecionados.
4. Orientação de seleção
Para ácidos fortes, álcalis fortes ou solventes orgânicos, é preferível um corpo revestido de fluoropolímero com diafragma de PTFE, FEP ou PFA. Para serviços com óleo, são recomendados diafragmas compostos de NBR, FKM ou fluoropolímero. Para vapor, água quente e aplicações higiênicas, são preferidas construções higiênicas em EPDM, borracha de silicone ou aço inoxidável. Para esgoto, lama e meios abrasivos, podem ser selecionados corpos NR, CR ou revestidos de borracha. Para fluidos de alta pureza, semicondutores e aplicações farmacêuticas, são recomendadas as configurações higiênicas PFA, PVDF e 316L.
Durante a seleção real, recomenda-se confirmar a composição do fluido, concentração, temperatura, pressão, presença de partículas ou óleo, quaisquer requisitos de certificação FDA/USP e frequência de ciclagem. Tudo isso afetará diretamente a vida útil do material e a cotação final.
