Manuseie produtos químicos abrasivos com o diafragma de bomba correto

As bombas de diafragma pneumáticas são usadas em muitas aplicações que exigem resistência abrasiva e química. Quando ambos são necessários, normalmente é usado um elastômero com alguma resistência química ou um diafragma de politetrafluoretileno (PTFE) com suporte de elastômero.

O problema com a maioria dos diafragmas de elastômero em aplicações químicas abrasivas é que eles eventualmente enfraquecem devido ao ataque químico e à erosão causada pelos abrasivos. Isto resulta em perda de resistência à tração e durômetro, tornando-os vulneráveis ​​à ruptura e desintegração no meio.

Os diafragmas de PTFE podem fornecer resistência química superior, mas menos resistência à abrasão e flexibilidade do que os diafragmas de elastômero. Vários fatores influenciam a resistência à abrasão e a flexibilidade do PTFE.

A maioria dos fabricantes de diafragmas usa PTFE raspado feito de material convencional ou modificado, sendo que ambos oferecem forte resistência química. O PTFE convencional é altamente cristalino e tem menos flexibilidade que o PTFE modificado. O PTFE modificado tende a ter menos resistência à abrasão devido à sua estrutura amorfa.

O PTFE expandido e tensionado, ou ePTFE, é fabricado por um processo proprietário. O ePTFE proporciona tenacidade e resistência à abrasão, enquanto um suporte de borracha confere flexibilidade.

Foram realizados testes internos para comparar o desempenho dos diafragmas compostos de ePTFE com diafragmas de PTFE de duas peças com revestimento de borracha (ver Imagens 1-5). Envolvia duas bombas idênticas de entrada/saída de ar de diafragma duplo (AODD) de entrada/saída de 1,5 polegadas na mesma elevação e pressões de entrada de ar, entrada de mídia e saída. Um foi equipado com um diafragma composto de ePTFE e o outro com um diafragma de duas peças com PTFE voltado para o meio e um elastômero termoplástico voltado para o lado do ar.

A mídia era uma pasta composta por uma parte de abrasivos e 70 partes de água. O meio abrasivo consistia em 41 a 53 por cento de dióxido de silício, 7 a 31 por cento de óxido de ferro, 17 a 25 por cento de óxido de alumínio e 3 a 15 por cento de óxido de cálcio com vestígios de vários materiais inorgânicos.

Muitos usuários de bombas de diafragma pneumáticas encontram problemas com abrasivos e produtos químicos no meio. Esses problemas resultam em tempos de inatividade dispendiosos, danos ao equipamento, custos de manutenção e reparo e perda de produção.

Um engenheiro de aplicações ou fabricante de bombas deve ser contatado ao selecionar um diafragma. Os diafragmas compostos de ePTFE de peça única resistem ao ataque químico e à desintegração física dos abrasivos para proporcionar longa vida útil, maior produtividade e maior segurança. Quatro exemplos mostram empresas resolvendo problemas usando diafragmas compostos de ePTFE.

Delta Tech Service Inc. em Benicia, Califórnia, é especializada na descontaminação de equipamentos de refinarias de petróleo. A empresa projeta e fabrica skids que utilizam duas bombas AODD de 3 polegadas unidas nos coletores, permitindo que os usuários operem simultaneamente uma ou ambas as bombas.

Um dos desafios no campo foi a curta vida útil dos diafragmas de fluoroelastômero que acompanham as bombas. Foram utilizados diafragmas de etileno propileno dieno (EPDM) e diafragmas convencionais de PTFE com revestimento de elastômero termoplástico, mas nenhum durou mais do que um período de aluguel de 30 dias (ver Imagens 6-7).

A Delta Tech então testou um conjunto inicial de diafragmas compostos de ePTFE que durou mais de 90 dias – mais de quatro vezes a vida útil do EPDM e dos diafragmas de duas peças de PTFE/elastômero. A maioria das aplicações de bombas da Delta Tech envolvia pó de coque, condensado e vários agentes químicos de limpeza, que podem amolecer o elastômero termoplástico e rasgar o PTFE.

Ao converter para diafragmas compostos de ePTFE de peça única, a empresa obteve economias significativas em custos de manutenção e tempo de inatividade do sistema.

A extração de metais de um processo de refino requer bombas que possam mover vários produtos químicos, fragmentos de metal e partículas de poeira. Uma empresa sediada nos EUA especializada na extração de zinco usa 10 bombas AODD para movimentar pastas de ácido sulfúrico (concentração de até 90%), ácido clorídrico (concentração de até 36%), ácido di-(2-etilhexil)fosfórico ( D2EHPA), querosene, pó metálico e flocos metálicos. As bombas AODD foram usadas devido à sua capacidade de manusear sólidos e mover-se para diferentes áreas do processo.