Vides monitoringā, rūpnieciskajā drošībā un laboratorijas analīzēs,mikro gaisa sūkņiir būtiskas gāzes paraugu ņemšanas sistēmu sastāvdaļas. Analizējot kodīgas gāzes, sūkņa materiālu izvēle tieši ietekmē analīzes rezultātu precizitāti un iekārtas kalpošanas laiku. Nepareiza materiāla izvēle var pasliktināt datu kvalitāti un pat izraisītmini līdzstrāvas gaisa sūknisneveiksme.

Šajā rakstā sniegta skaidra un praktiska atsauce materiālu izvēlei vienkāršā un saprotamā veidā.

Pamatprincips: koncentrēties tikai uz komponentiem, kas nonāk saskarē ar gāzi

Mikrosūkņos korozijas izturība jāņem vērā tikai tām detaļām, kas tieši saskaras ar gāzi. Tās parasti sauc par "slapjā gala" detaļām, un tās galvenokārt ietver:

1. Sūkņa galva/pārsegs: Nodrošina strukturālu atbalstu un tai ir vislielākā saskares virsma ar gāzi.

2. Diafragma: atbild par gāzes pārnesi, tai nepieciešama laba elastība un izturība pret nogurumu.

3. Vārstu plāksnes/vārsti: kontrolē gāzes plūsmas virzienu, kam nepieciešama ātra reakcija un labs blīvējums.

Galvenie materiāli: "Mitrās puses" komponenti — izvēle starp plastmasu un elastomēriem

"Slapjā gala" komponenti galvenokārt sastāv no tādiem materiāliem kā augstas veiktspējas plastmasa (izmanto sūkņu galvām) un augstas veiktspējas elastomēri (izmantodiafragmas un vārsti). Tālāk mēs aplūkosim šo materiālu īpašības, īpašu uzmanību pievēršot "slapjā gala" komponentiem.

Sūkņa galvas materiāli: izturības un korozijas izturības līdzsvarošana

Materiāla nosaukums	Saīsinājums	Galvenās īpašības un pielietojumi	Piemēroti gāzes veidi
Polifenilēnsulfīds	PPS	Laba kopējā veiktspēja. Augsta mehāniskā izturība, laba karstumizturība un plaša tolerance pret skābēm, sārmiem un šķīdinātājiem. Parasti izmanto lielākajā daļā dūmgāzu analīžu (SO₂, NOx).	Vājas skābes, vāji sārmi, parastie šķīdinātāji
Polivinilidēna fluorīds	PVDF	Piemērots spēcīgiem oksidētājiem. Lieliska izturība pret spēcīgām oksidējošām gāzēm, piemēram, Cl₂, O₃ un stiprām skābēm.	Spēcīgi oksidētāji, stipras skābes
Politetrafluoretilēns	PTFE	Ķīmiski inerts. Praktiski nereaģē ar ķīmiskām vielām. Piemērots vidēm, kurās nepieciešama visaugstākā tīrības pakāpe, vai ar sarežģītiem, skarbiem gāzu sastāviem.	Gandrīz visas ķīmiskās vielas

Praktisks padoms: Ja gāze satur augstu hlora vai ozona koncentrāciju, ieteicams izvēlēties PVDF vai PTFE sūkņa galvu, izvairoties no PPS.

Diafragmas/vārstu materiāli: elastības un stabilitātes līdzsvarošana

Diafragmām un vārstiem jābūt gan elastīgiem, gan arī izturīgiem pret koroziju.

Materiāla nosaukums	Saīsinājums	Galvenās īpašības un pielietojumi	Izmaksas un piemērojamība
Polifenilēnsulfīds	EPDM	Zemākas izmaksas. Laba izturība pret skābēm, sārmiem un ūdens tvaikiem. Tomēr tai ir slikta izturība pret eļļām un lielāko daļu organisko šķīdinātāju (GOS).	Zemas izmaksas, piemērots parastajām kodīgajām gāzēm bez GOS.
Polivinilidēna fluorīds	FKM	Daudzpusīgs. Laba izturība pret organiskajiem šķīdinātājiem, ogļūdeņražiem (GOS) un stiprām skābēm. Rūpnieciskajā analīzē bieži izmantots elastomērs.	Mērenas izmaksas, uzticama veiktspēja, piemērota lielākajai daļai rūpniecisko vidi.
Politetrafluoretilēns	FFKM	Vislabākā izturība pret koroziju. Ķīmiskās īpašības ir līdzīgas PTFE īpašībām, vienlaikus saglabājot gumijas elastību. Izturīgs pret gandrīz visām ķīmiskajām vielām.	Ļoti augstas izmaksas, tiek izmantotas tikai ārkārtīgi skarbiem, kritiski svarīgiem lietojumiem, kur pārtraukšana nav iespējama.

Praktisks padoms: Ja gāze satur ogļūdeņražus vai organiskos šķīdinātājus (GOS), neizvēlieties EPDM. Tā vietā izvēlieties FKM vai FFKM.

Trīspakāpju lēmumu pieņemšanas process: kā pareizi izvēlēties?

Materiālu izvēle nav atkarīga no dārgākā varianta izvēles, bet gan no atbilstības faktiskajai situācijai.

1. darbība: gāzes sastāva un koncentrācijas noteikšana

Šis ir vissvarīgākais materiāla izvēles pamats. Jums jāzina viskorozīvākā sastāvdaļa mērāmajā gāzē un tās maksimālā koncentrācija.

• Pirmais piemērs: Parastā dūmgāze (zema SO₂, NOx koncentrācija): PPS sūkņa galva + FKM diafragma/vārsti.
• Otrais piemērs: Hlora analīze hlora-sārmu rūpnīcās (augsta Cl₂ koncentrācija): PVDF sūkņa galva + FFKM diafragma/vārsti.

2. solis: ņemiet vērā temperatūras ietekmi

Temperatūra paātrina koroziju. Materiāls, kas ir izturīgs istabas temperatūrā, paaugstinātā temperatūrā var ātri sabojāties. Vienmēr skatiet materiālu saderības tabulas, pamatojoties uz faktisko darba temperatūru.

3. solis: izmaksu un riska līdzsvarošana

• Zema riska/ikdienas pielietojumi: Izvēlieties PPS/FKM kombināciju, lai nodrošinātu vislabāko izmaksu un veiktspējas attiecību.
• Augsta riska/kritiski pielietojumi: izvēlieties PVDF/PTFE/FFKM kombināciju. Lai gan sākotnējās investīcijas ir lielākas, tās piedāvā ilgāku kalpošanas laiku un augstāku analīzes uzticamību, ilgtermiņā izrādās ekonomiskākas.

AtgādinājumsKorozīvo gāzu analīzē materiālu saderība ir ārkārtīgi svarīga. Materiāla bojājums ne tikai izraisa bojājumusmazs gaisa pumpisbet potenciāli arī kļūdainu analīzes datu partijā.