A membrán a központi eleme membránszelep , amely közvetlenül befolyásolja a szelep korrózióállóságát, nyomásértékét, élettartamát és alkalmazási tartományát. Az EPDM, a Viton és a PTFE a három legelterjedtebb membránanyag az iparban, mindegyik eltérő kémiai kompatibilitással és fizikai tulajdonságokkal.
Az EPDM (etilén-propilén dién monomer) az egyik leggazdaságosabb választás a membránszelepek gyártásához. Az EPDM kiváló vízállósággal és gőzállósággal rendelkezik, amelyet széles körben alkalmaznak a vízkezelésben, a szennyvízkezelésben és a tiszta folyadék szállításában. Az EPDM membránanyag szakítószilárdsága 10-20 MPa között van, jó rugalmas visszanyerési képességgel. Normál hőmérsékleti és nyomási körülmények között az EPDM hosszú ideig stabilan működik, könnyű öregedés nélkül.
Az EPDM membrán jó alkalmazkodóképességet mutat nem olajos folyadékokhoz, különösen savas és lúgos oldatokban mutat stabil teljesítményt. Az EPDM membrán azonban gyengébb ellenállást mutat a szerves oldószerekkel és olajokkal szemben. Ha aromás szénhidrogénekkel vagy alifás szénhidrogénekkel érintkezik, az EPDM duzzadási jelenségeket tapasztal, ami fizikai tulajdonságainak romlását okozza. Ez korlátozza az EPDM membrán alkalmazását bizonyos speciális körülmények között a vegyiparban.
A Viton (fluoroelasztomer) egy nagyobb teljesítményű membrán anyagválasztás. A Viton szélesebb üzemi hőmérsékleti tartományt kínál, stabil rugalmasságot biztosítva -20°C és 200°C között. Az EPDM-hez képest a Viton szerves oldószerekkel, olajokkal és bizonyos vegyi anyagokkal szembeni ellenállása jelentősen megnövekedett.
A Viton membránt széles körben alkalmazzák a gyógyszeriparban, a vegyiparban és az élelmiszeriparban, különösen kiváló szerves oldószerek és magas hőmérsékletű folyadékok kezelésekor. A Viton membrán kémiai korrózióállósága lehetővé teszi a bonyolultabb munkakörülményekhez való alkalmazkodást. A Viton membrán szakítószilárdsága jellemzően 15-25 MPa között mozog, jobb nyomásállóságot biztosítva.
A Viton membrán anyag költsége azonban lényegesen magasabb, mint az EPDM, jellemzően 2-3-szorosa az EPDM árának. Ezenkívül a Viton gyengébb kompatibilitást mutat bizonyos poláros oldószerekkel, mint az EPDM, ami bizonyos alkalmazásoknál alapos mérlegelést igényel.
A PTFE (politetrafluor-etilén) jelenti az optimális membránanyag-választást. A PTFE kiemelkedő kémiai tehetetlenséggel rendelkezik, gyakorlatilag minden vegyi anyaggal szemben ellenálló, beleértve az erős savakat, erős bázisokat, szerves oldószereket és olajokat. A PTFE membránt széles körben alkalmazzák a gyógyszeriparban és a nagy tisztaságú vegyipari termékek szállítására szolgáló alkalmazásokban, amelyek rendkívül szigorú szabványokat követelnek meg.
A PTFE membrán üzemi hőmérséklete elérheti a -40°C és 250°C közötti értéket, ami lényegesen magasabb, mint a másik két anyagé. A PTFE rendkívül alacsony súrlódási együtthatót mutat, csökkentve a membrán és a szelepház közötti kopást. A PTFE anyag kémiai stabilitása minimális teljesítményromlást eredményez hosszabb használat során, meghosszabbítva a membránszelep teljes élettartamát.
A PTFE membrán elsődleges hátránya a legmagasabb költsége, jellemzően 5-10-szer magasabb, mint az EPDM. A PTFE anyag rugalmas visszanyerési képessége viszonylag gyengébb, potenciálisan kevésbé stabil teljesítményt mutat, mint a Viton bizonyos alacsony nyomású alkalmazásokban. Ezenkívül a PTFE feldolgozási technikája összetettebb, és magasabb gyártási szabványokat igényel.
A membrán anyagának kiválasztásához először a folyékony közeg kémiai összetételét kell figyelembe venni. Vizes oldatok és tiszta folyadékok kezelésekor az EPDM membrán teljes mértékben megfelel a követelményeknek; olajok, szerves oldószerek vagy mérsékelten korrozív közegek feldolgozásakor a Viton membrán jelenti az optimális választást; erősen korrozív közegek, erős savak, erős lúgok vagy többkomponensű kevert folyadékok kezelésekor a PTFE membrán biztosítja a legmagasabb védelmet.
Az üzemi hőmérséklet-tartomány egy másik fontos döntési tényező. Ha az üzemi hőmérséklet 0°C és 80°C közé esik, az EPDM membrán teljes mértékben alkalmas; ha a hőmérsékleti tartomány -20°C és 150°C között bővül, akkor Viton membránt kell választani; Az ultramagas hőmérsékletű alkalmazásoknak PTFE membránt kell alkalmazniuk.
A nyomásérték hasonlóképpen befolyásolja az anyagválasztást. Az EPDM membrán alacsony nyomású alkalmazásokhoz (PN10 alatt), a Viton membrán közepesen magas nyomást (PN10-PN25) kezel, a PTFE membrán pedig rendkívül magas nyomást képes ellenállni.
A gazdasági költségek is átfogó mérlegelést igényelnek. A munkafeltételek betartása mellett a legnagyobb gazdasági haszonnal járó anyagkombináció kiválasztása elkerüli a túlzott specifikációból eredő költségpazarlást.
A membránszelepek membránanyagának megválasztása közvetlenül befolyásolja a rendszer biztonságát és gazdaságosságát. Az EPDM, a Viton és a PTFE anyagok teljesítménybeli különbségeinek megértése és az adott munkakörülmények alapján történő tudományos kiválasztás kulcsfontosságú a membránszelepek hosszú távú stabil működésének biztosításához.