La combinación perfecta: Cómo evaluar la resistencia química y la compatibilidad de fluidos de los materiales
Elegir el elastómero adecuado para cada aplicación es fundamental para garantizar el rendimiento óptimo de una junta tórica y evitar fallos prematuros. Un factor crítico a tener en cuenta es la resistencia a los fluidos de proceso. Los distintos tipos de elastómeros tienen diferente resistencia a los distintos fluidos, por lo que la selección del material es crucial para el diseño de la junta. Si el material de la junta es incompatible con un medio determinado, la junta podría hincharse o sufrir otros efectos, como un cambio en la dureza o el deterioro de propiedades físicas como la resistencia a la tracción y el alargamiento, lo que podría provocar un fallo prematuro de la junta.
La temperatura también influye en la capacidad de un elastómero para resistir los ataques químicos. A medida que aumenta la temperatura, es posible que se deteriore la capacidad de un elastómero para mantener sus propiedades dentro de un fluido de proceso. Un elastómero que puede mostrar una excelente resistencia química a una temperatura más baja puede no funcionar tan bien a una temperatura más alta. Por lo tanto, es importante tener en cuenta el efecto de la temperatura a la hora de seleccionar un material para garantizar que pueda mantener sus propiedades en el fluido.
Los ensayos de inmersión a temperaturas y duraciones específicas se utilizan para evaluar la resistencia de un material concreto a una familia de fluidos. Un ejemplo de procedimiento de ensayo para comprender cómo se comporta un material concreto en un entorno de agua caliente podría ser el siguiente:
Se toman las propiedades físicas de una junta tórica -214 y se sumerge en agua destilada a 250° F durante tres días. Después de sacarlo del recipiente, se toman medidas de la junta tórica para comprender cómo ha cambiado el material durante su exposición al agua caliente. Generalmente se mide el cambio en las siguientes propiedades:
- Dureza
- Resistencia a la tracción
- Alargamiento
- Cambio de volumen
Una convención para evaluar la resistencia química de un elastómero consiste en determinar el porcentaje de cambio de volumen y, a continuación, asignar una clasificación basada en dicho cambio. En esta metodología, si el cambio de volumen se mide en un 10 por ciento o menos después de la exposición, el material se considera adecuado para su uso en ese fluido a esa temperatura. Un cambio de volumen que mida entre el 10 y el 20 por ciento suele ser adecuado. Un material que mida entre el 20 y el 40 por ciento puede seguir siendo adecuado en determinadas situaciones, pero es mejor consultarlo con un ingeniero de aplicaciones antes de seleccionar un material. Un elastómero que se hinche un 40% o más no se considerará un buen material para ese fluido.
Otro método para determinar la resistencia química tiene en cuenta el cambio en la resistencia a la tracción además del hinchamiento volumétrico. En este caso, se consideraría que un elastómero con menos de un 15% de aumento de volumen y un 15% de cambio en la resistencia a la tracción tiene una excelente compatibilidad con el fluido en el que se ha probado. Un cambio de entre el 15 y el 30 por ciento en el volumen y la resistencia a la tracción indicaría que el elastómero ha experimentado una reactividad química leve con el fluido de inmersión. Un cambio superior al 30% en el volumen o en la resistencia a la tracción indicaría que se ha producido un ataque químico moderado.
Al revisar el cambio de las propiedades físicas de un elastómero en fluidos de proceso específicos, incluido el efecto de las temperaturas, se puede recomendar el material adecuado para garantizar un rendimiento óptimo de la junta.