ダイヤフラムバルブの耐食性、耐熱性、シール寿命は主にボディとライニング、ダイヤフラム、ステムやウェアなどの内部部品の3つの部品の材質構成によって決まります。中でもダイヤフラムとライニングはプロセス流体と直接接触するため、選定の際に最も重要な部品となります。
I. 身頃と裏地の素材
一般的な本体材質には、鋳鉄、鋳鋼、ステンレス鋼 304/316L、PP、UPVC、PVDF、PFA などがあります。鋳鉄および鋳鋼は、コストが低く、圧力定格が優れていますが、一般に強力な腐食性媒体との直接接触には適しておらず、多くの場合、ゴムまたはフッ素ポリマーのライニングとともに使用されます。ステンレス鋼 304/316L は、優れた耐食性と衛生的性能を備え、水、弱酸および弱アルカリ、食品、製薬、および一般化学用途に適しています。 PP および UPVC はコスト効率が高く、低圧、弱腐食性の媒体および水処理システムに適しています。 PVDF と PFA は強力な耐食性と高純度を備えており、腐食性の強い媒体や高純度の流体システムによく使用されます。
ライニングにはゴムライニングを使用し、耐摩耗性、一般的な酸、アルカリに対する耐性に優れ、下水、スラリー、弱腐食性媒体に適しています。 PTFE、FEP、PFA、PVDFなどのフッ素樹脂ライニングは耐食性に優れ、強酸、強アルカリ、有機溶剤に適しています。
II.ダイヤフラム材質
ダイヤフラムはダイヤフラム バルブの最も重要なシール部品であり、その材料の選択はバルブの耐用年数に直接影響します。
天然ゴムNRは弾性、耐摩耗性に優れ、水、希酸、希アルカリ、スラリーに適していますが、強酸、強アルカリ、有機溶剤には耐性がありません。ニトリルゴムNBRは耐油性、耐摩耗性に優れ、油、燃料、弱酸、弱アルカリに適していますが、ケトン類、強酸化剤には耐性がありません。ネオプレンCRは耐油性、耐候性、耐摩耗性があり、下水、石油製品、弱酸・アルカリにも使用可能です。
EPDM は蒸気、熱水、アルカリに対する優れた耐性を備えており、製薬、食品、蒸気滅菌の用途によく使用されていますが、一般に石油用途には適していません。ブチルゴムIIRは気密性に優れ、ガス、酸、アルカリ、アルコール、蒸気滅菌環境に適しています。フッ素ゴム FPM/FKM は、高温耐性、耐油性、耐薬品性を備えており、油、溶剤、一部の高温用途に適していますが、コストは比較的高くなります。
シリコーンゴムは高純度で生体適合性に優れており、バイオ医薬品、食品、高純度媒体などに適しています。 PTFEは耐食性に優れ、強酸、強アルカリ、有機溶剤にも使用できますが、弾性率に限界があるため、複合ダイヤフラムによく使用されます。 FEP および PFA は優れた耐食性と高純度を備えており、高純度の化学薬品、半導体の洗浄、および腐食性の強い媒体に適しています。 PTFE/FEP/ゴム複合ダイヤフラムは耐食性と弾性を兼ね備えており、強い腐食や頻繁なサイクルを伴う用途に適しています。
Ⅲ．ステム、堰、その他の内部コンポーネント
内部コンポーネントの一般的な材質には、クロムメッキ炭素鋼、2Cr13、304、および 316L が含まれます。腐食性の強い用途や耐久性の高い用途には、二相ステンレス鋼、ハステロイ、チタン合金を選択できます。
IV.選考ガイダンス
強酸、強アルカリ、または有機溶剤の場合は、PTFE、FEP、または PFA ダイヤフラムを備えたフッ素ポリマーライニング本体が推奨されます。オイルサービスの場合は、NBR、FKM、またはフッ素ポリマー複合ダイヤフラムを推奨します。蒸気、熱水、および衛生的な用途には、EPDM、シリコーンゴム、またはステンレス鋼の衛生的な構造が推奨されます。下水、スラリー、研磨媒体の場合は、NR、CR、またはゴムライニングボディを選択できます。高純度の流体、半導体、製薬用途には、PFA、PVDF、および 316L の衛生的な構成が推奨されます。
実際の選択時には、流体の組成、濃度、温度、圧力、粒子または油の存在、FDA/USP 認証要件、およびサイクル頻度を確認することをお勧めします。これらはすべて、材料の耐用年数と最終的な見積もりに直接影響します。
