בניטור סביבתי, בטיחות תעשייתית וניתוח מעבדה,משאבות מיקרו אווירהינם רכיבים חיוניים במערכות דגימת גז. בעת ניתוח גזים קורוזיביים, בחירת חומרי המשאבה משפיעה ישירות על דיוק תוצאות הניתוח ועל חיי הציוד. בחירת חומר שגוי עלולה לפגוע באיכות הנתונים ואף להוביל למשאבת אוויר מיני dcכֶּשֶׁל.

מאמר זה מספק התייחסות ברורה ומעשית לבחירת חומרים בצורה פשוטה.

עיקרון ליבה: התמקדות רק ברכיבים הבאים במגע עם גז

במשאבות מיקרו, רק הרכיבים הבאים במגע ישיר עם הגז דורשים התחשבות בעמידות בפני קורוזיה. אלה מכונים בדרך כלל רכיבי "קצה רטוב" וכוללים בעיקר:

1. ראש/מכסה המשאבה: מספק תמיכה מבנית ובעל שטח המגע הגדול ביותר עם הגז.

2. דיאפרגמה: אחראית על העברת גז, דורשת גמישות טובה ועמידות בפני עייפות.

3、צלחות שסתומים/שסתומים: שליטה בכיוון זרימת הגז, הדורשת תגובה מהירה ואיטום טוב.

חומרים עיקריים: רכיבי "קצה רטוב" - בחירה בין פלסטיק לאלסטומרים

רכיבי "הקצה הרטוב" מורכבים בעיקר מחומרים כגון פלסטיק בעל ביצועים גבוהים (המשמש לראשי משאבות) ואלסטומרים בעלי ביצועים גבוהים (המשמשים ל...דיאפרגמות ושסתומים). להלן, נבין את המאפיינים של חומרים אלה תוך התמקדות ברכיבי "הקצה הרטוב".

חומרי ראש משאבה: איזון חוזק ועמידות בפני קורוזיה

שם החומר	נוֹטָרִיקוֹן	מאפיינים ויישומים עיקריים	סוגי גז מתאימים
פוליפנילן סולפיד	PPS	ביצועים טובים בסך הכל. חוזק מכני גבוה, עמידות טובה בחום וסבילות רחבה לחומצות, בסיסים וממסים. נפוץ ברוב ניתוחי גזי הפליטה (SO₂, NOx).	חומצות חלשות, בסיסים חלשים, ממסים נפוצים
פוליווינילידן פלואוריד	PVDF	מתאים לחומרים מחמצנים חזקים. עמידות מצוינת לגזים מחמצנים חזקים כמו Cl₂, O₃ וחומצות חזקות.	מחמצנים חזקים, חומצות חזקות
פוליאטטראפלואורואתילן	PTFE	אינרטי מבחינה כימית. כמעט ואינו מגיב עם שום כימיקלים. מתאים לסביבות הדורשות את הטוהר הגבוה ביותר או עם הרכבי גז מורכבים וקשים.	כמעט כל הכימיקלים

עצה מעשית: אם הגז מכיל ריכוזים גבוהים של כלור או אוזון, מומלץ לבחור בראש משאבה PVDF או PTFE, ולהימנע מ-PPS.

חומרי דיאפרגמה/שסתומים: איזון גמישות ויציבות

דיאפרגמות ושסתומים צריכים להיות אלסטיים וגם עמידים בפני קורוזיה.

שם החומר	נוֹטָרִיקוֹן	מאפיינים ויישומים עיקריים	עלות ותחולה
פוליפנילן סולפיד	EPDM	עלות נמוכה יותר. עמידות טובה לחומצות, בסיסים ואדי מים. עם זאת, עמידותו נמוכה לשמנים ולרוב הממסים האורגניים (VOCs).	עלות נמוכה, מתאים לגזים קורוזיביים קונבנציונליים ללא VOCs.
פוליווינילידן פלואוריד	FKM	רב-תכליתי. עמידות טובה לממסים אורגניים, פחמימנים (VOCs) וחומצות חזקות. אלסטומר נפוץ בניתוח תעשייתי.	עלות בינונית, ביצועים אמינים, מתאים לרוב הסביבות התעשייתיות.
פוליאטטראפלואורואתילן	FFKM	עמידות בפני קורוזיה הטובה ביותר. ביצועים כימיים קרובים ל-PTFE תוך שמירה על גמישות הגומי. עמיד כמעט לכל חומרי הגלם הכימיים.	עלות גבוהה מאוד, משמשת רק עבור יישומים קשים במיוחד וקריטיים למשימה שבהם הפרעה אינה אופציה.

עצה מעשית: אם הגז מכיל פחמימנים או ממסים אורגניים (VOCs), אל תבחרו ב-EPDM. במקום זאת, בחרו ב-FKM או ב-FFKM.

תהליך קבלת החלטות בן שלושה שלבים: איך לבחור נכון?

בחירת חומרים אינה עניין של בחירת האפשרות היקרה ביותר, אלא של התאמה למצב בפועל.

שלב 1: זיהוי הרכב וריכוז הגז

זהו הבסיס הקריטי ביותר לבחירת חומרים. עליכם לדעת את הרכיב הקורוזי ביותר בגז שיש למדוד ואת הריכוז המקסימלי שלו.

• דוגמה ראשונה: גז פליטה קונבנציונלי (SO₂もら בריכוז נמוך): ראש משאבה PPS + דיאפרגמה/שסתומים FKM.
• דוגמה שתיים: ניתוח כלור במפעלי כלור-אלקלי (ריכוז גבוה של כלור₂): ראש משאבה PVDF + דיאפרגמה/שסתומים FFKM.

שלב 2: שקלו את השפעת הטמפרטורה

טמפרטורה מאיצה קורוזיה. חומר עמיד בטמפרטורת החדר עלול להיכשל במהירות בטמפרטורות גבוהות. יש להתייעץ תמיד בטבלאות תאימות חומרים המבוססות על טמפרטורת ההפעלה בפועל.

שלב 3: איזון עלות וסיכון

• יישומים שגרתיים / בסיכון נמוך: בחרו בשילוב PPS/FKM לקבלת יחס עלות-תמורה הטוב ביותר.
• יישומים בסיכון גבוה / קריטיים: בחרו בשילוב PVDF/PTFE/FFKM. למרות שההשקעה הראשונית גבוהה יותר, הוא מציע חיי שירות ארוכים יותר ואמינות ניתוח גבוהה יותר, מה שמוכיח את עצמו כחסכוני יותר בטווח הארוך.

תִזכּוֹרֶתבניתוח גז קורוזיבי, תאימות חומרים היא בעלת חשיבות עליונה. כשל חומרי לא רק גורם לנזקמשאבת אוויר קטנהאבל פוטנציאלית גם באוסף של נתוני ניתוח שגויים.