L'adéquation parfaite : Comment évaluer la résistance chimique et la compatibilité des matériaux avec les fluides ?
Le choix de l'élastomère adapté à une application est essentiel pour garantir les performances optimales d'un joint torique et limiter les défaillances prématurées. L'un des facteurs essentiels à prendre en compte est la résistance aux fluides de traitement. Les différents types d'élastomères ont une résistance différente aux divers fluides, ce qui rend la sélection du matériau cruciale pour la conception du joint. Si le matériau du joint est incompatible avec un fluide particulier, le joint risque de gonfler ou de subir d'autres effets tels qu'un changement de dureté ou une détérioration des propriétés physiques comme la résistance à la traction et l'allongement, ce qui pourrait entraîner une défaillance prématurée du joint.
La température a également un impact sur la capacité d'un élastomère à résister aux attaques chimiques. À mesure que la température augmente, il est possible que la capacité d'un élastomère à conserver ses propriétés dans un fluide de traitement se détériore. Un élastomère qui présente une excellente résistance chimique à une température plus basse peut ne pas être aussi performant à une température plus élevée. Il est donc important de prendre en compte l'effet de la température lors de la sélection d'un matériau afin de s'assurer qu'il peut conserver ses propriétés dans le fluide.
Les essais d'immersion à des températures et des durées spécifiques sont utilisés pour évaluer la résistance d'un matériau particulier à une famille de fluides. Voici un exemple de procédure d'essai pour comprendre comment un matériau particulier se comporte dans un environnement d'eau chaude :
Prenez les propriétés physiques d'un joint torique -214 et immergez-le dans de l'eau distillée à 250° F pendant trois jours. Après l'avoir retiré du récipient, des mesures sont effectuées sur le joint torique afin de comprendre comment le matériau a changé au cours de son exposition à l'eau chaude. Le changement des propriétés suivantes est généralement mesuré :
- Dureté
- Résistance à la traction
- Élongation
- Changement de volume
L'une des méthodes d'évaluation de la résistance chimique d'un élastomère consiste à déterminer le pourcentage de variation de volume, puis à attribuer une note en fonction de cette variation. Dans cette méthodologie, si le changement de volume est mesuré à 10 % ou moins après l'exposition, le matériau est considéré comme adapté à une utilisation dans ce fluide à cette température. Un gonflement de volume mesuré entre 10 et 20 % est généralement approprié. Un matériau dont le gonflement est compris entre 20 et 40 % peut encore convenir dans certaines situations, mais il est préférable d'en discuter avec un ingénieur d'application avant de choisir un matériau. Un élastomère gonflant de 40 % ou plus ne serait pas considéré comme un bon candidat dans ce fluide.
Une autre méthode de détermination de la résistance chimique prend en compte la variation de la résistance à la traction en plus du gonflement volumique. Dans ce cas, un élastomère dont le gonflement volumique est inférieur à 15 % et dont la résistance à la traction varie de 15 % est considéré comme ayant une excellente compatibilité avec le fluide dans lequel il a été testé. Une variation de volume et de résistance à la traction comprise entre 15 et 30 % indique que l'élastomère a subi une légère réactivité chimique avec le liquide d'immersion. Une variation de plus de 30 % du volume ou de la résistance à la traction indique que l'élastomère a subi une attaque chimique modérée.
En examinant le changement des propriétés physiques d'un élastomère dans des fluides de processus spécifiques, y compris l'effet des températures, le matériau adéquat peut être recommandé pour assurer une performance optimale du joint.