Промышленность · Химическая переработка

Фторполимерные материалы для химической обработки

Практическое руководство по выбору материалов для химических предприятий, компаний, занимающихся проектированием, закупками и строительством, производителей оборудования и покупателей, осуществляющих техническое обслуживание и ремонт предприятий. Подберите подходящий материал для внутренней облицовки труб, реактора, клапана, насоса, прокладки или шланга из ПТФЭ, ПФА, ФЭП, ПВДФ, ЭТФЭ или ПКТФЭ — без излишнего выбора полимера класса «Тефзель» для условий эксплуатации, которые может выдержать ПВДФ.

Трубы и емкости с футеровкой из ПТФЭ для использования в химической промышленности.

Для кого предназначена эта страница?

Мы поставляем фторполимерное сырье — ПТФЭ, модифицированный ПТФЭ, ПФА, ФЭП, ПВДФ, ЭТФЭ, ПКТФЭ, ПЭЭК — и заготовки, готовые к механической обработке. Эта страница предназначена для четырех покупателей, которые непосредственно обеспечивают поставки материалов для химической промышленности на объекты.

Химический/фармацевтический завод

Инженеры завода и группы по обеспечению надежности заменяют вышедшие из строя гильзы, прокладки, диафрагмы клапанов или компоненты насосов. Сертификат анализа (COA) на каждую отгрузку, отслеживаемость для аудита.

Проектирование, закупки и строительство (EPC) и технологическое проектирование

Инженерные фирмы выбирают материалы с учетом условий эксплуатации в различных средах, температуры и давления. Рекомендации по маркам материалов соответствуют обозначениям ASTM/ISO.

OEM-производитель оборудования

Производители насосов, клапанов, реакторов и теплообменников, поставляющие смолы, дисперсии или заготовки различной формы для линейного производства.

MRO и дистрибьюторы

Прутки, листы, трубки и пластины из ПТФЭ стандартных размеров для ремонта оборудования, резки прокладок и изготовления на месте.

Как выбрать в зависимости от условий работы

Большинство отказов при химической эксплуатации связаны не с семейством полимеров, а с выбором семейства до того, как были определены параметры эксплуатации. Три параметра играют решающую роль: химический состав при контакте, непрерывная и пиковая температура, а также механические нагрузки (ползучесть, истирание, циклическая гибкость).

1

Определите сферу применения услуги.

Список жидкостей с указанием концентрации, пиковой и постоянной температуры, давления или вакуума, степени абразивного воздействия/наличия твердых частиц, режима работы (CIP, периодическая смена режимов, вакуумные события).

2

Подберите семью

ПТФЭ для широкого спектра химической стойкости, ПФА там, где важна устойчивость к растрескиванию под напряжением и высокотемпературным циклам, ФЭП там, где достаточно прозрачности или более низкой стоимости, ПВДФ для работы с плавиковой кислотой/горячими кислотами и корпусами насосов, ПКТФЭ для низкой проницаемости, ЭТФЭ для трубок с повышенной прочностью стенок.

3

Подтвердите оценку и форму.

Выберите подходящий показатель текучести расплава (MFR), соотношение наполнителя, класс модифицированного ПТФЭ и форму (смола, дисперсия, лист, труба, труба с футеровкой). Предоставьте данные о технологических схемах и потоках — мы выявим риски до отгрузки первой партии.

Заказ на химическую футеровку или детали, контактирующие с рабочей средой, не следует оформлять, основываясь только на названии детали. Для футеровки труб, формованных вставок клапанов, листовых вставок и рабочих колес насосов могут потребоваться разные формы смолы, даже если рабочая среда одна и та же. См. наши руководство по применению химических покрытий для процесса принятия решений, специфичного для облицовки.

Таблица выбора материалов — по типу химического сервисного оборудования

Используйте это в качестве отправной точки для проверки DFM, P&ID или спецификации материалов. Перед размещением первого заказа на поставку подтвердите позиции в последнем столбце с нашей командой по материалам.

Оборудование Рабочее состояние Рекомендуемый материал Почему это подходит Подтвердите заказ перед оформлением.
Технологические трубы с футеровкой (DN15–DN600) Сильная кислота/основание/растворитель, ≤200 °C ПТФЭ-вкладыш или ПФА Универсальная химическая инертность, гладкий канал ствола, низкое образование накипи. Внутренний диаметр/длина трубы, тип рабочей среды + температура + вакуум, класс фланца.
Футеровка реактора/корпуса Периодический процесс, смешанная химия, CIP/SIP Вкладыш из ПТФЭ-листа, ПФА спрей Полная защита от коррозии, устойчивость к термическим циклам. Объем емкости, зазор мешалки, разница температур рубашки охлаждения ΔT
диафрагма клапана Коррозионные среды, >1 млн циклов изгиба Модифицированный ПТФЭ (Класс TFM) Улучшенная износостойкость при изгибе и меньшая проницаемость по сравнению с первичным ПТФЭ. Внешний диаметр диафрагмы, целевой цикл, характеристики проницаемости жидкости.
Корпус клапана / шаровой шарнир / вкладыш седла Полный химический контакт, <200 °C Формованный ПФА, FEP прозрачный Формируется под геометрию сиденья; FEP позволяет проводить визуальный осмотр. Размер клапана, тип соединения, давление/класс запорного клапана
Компоненты насоса (крыльчатка, корпус) Коррозионная и абразивная нагрузка ПВДФ или ПФА ПВДФ устойчив к воздействию горячей соляной кислоты, NaOCl и HF; ПФА — при необходимости сварки оплавлением. Список жидкостей, частица %, об/мин, давление в головке блока цилиндров.
Втулка/муфта вала насоса с магнитным приводом Износ при скольжении, смазка жидкостью. Стеклонаполненный ПТФЭ или PEEK Износ при жидкостной смазке, низкая химическая коррозия Предел PV, жидкость, твердость вала / Ra
Прокладка — уплотнение фланца Несовершенство поверхности фланца, потеря предварительной затяжки болта. Заполненный ПТФЭ лист, вспененный ПТФЭ Подходит для неровностей фланцев, обладает низкой текучестью при низких температурах благодаря присадочному материалу. Размер/класс фланца, момент затяжки болтов, глубина сальника.
Уплотнение штока и насоса Вращающийся или возвратно-поступательный вал, химические вещества ПТФЭ-набивка, наполненный графитом ПТФЭ Химическая инертность, низкое трение, первичные марки, одобренные FDA. Диаметр штока, давление, температура, тип жидкости
Трубки теплообменника Теплопередача + коррозия, ≤260 °C Трубка из ПФА, ЭТФЭ для более мягких условий эксплуатации Тонкостенная стенка + гладкая поверхность + термостойкость OD/ID, длина, ΔT, коэффициент загрязнения
Вкладыш шланга для перекачки химических веществ Перенос растворителя/кислоты, многократный изгиб. ПТФЭ сложный, гладкоствольный ПФА Сложная структура из ПТФЭ для плотного изгиба; ПФА для удобства очистки. Внутренний диаметр шланга, радиус изгиба, рабочее давление, концевые фитинги.
Корпус фильтра и мембрана Фильтрация кислот/растворителей/горячей воды ПВДФ корпус и мембрана, вспененный ПТФЭ Гидрофильный ПВДФ для водных растворов, гидрофобный эПТФЭ для растворителей/вентиляции. Размер пор, скорость потока, метод стерилизации
Зонд для отбора проб и оболочка датчика Измерение параметров процесса в линии обработки коррозионных веществ. ПФА инкапсулирован, ПТФЭ-оболочка Защищает датчики pH/проводимости/температуры от повреждений. Длина зонда, тип датчика, глубина введения.
Предохранительная мембрана / защитная мембрана Сброс избыточного давления, низкое количество циклов усталости Модифицированный ПТФЭ фильм, ПФА Чистый разрыв без фрагментации, совместимость с жидкостями. Давление разрыва, диапазон циклов ΔP, площадь вентиляционного отверстия
Барботеры и элементы газораспределения Превращение газа в жидкость, мелкий пузырек Спеченный ПТФЭ / вспененный ПТФЭ Равномерная пористость, химическая инертность, отсутствие прилипания металлических частиц. Размер пор, поток газа, тип жидкости
Антикоррозионные покрытия (ротор, мешалка, рубашка) Зона разбрызгивания, газовая фаза, легкое истирание Дисперсия ПТФЭ, Дисперсия ФЭП, Порошок ПВДФ Пленка, наносимая распылением и приклеиваемая к металлу; FEP для прозрачности, PVDF для высокотемпературной обработки. Подложка, толщина пленки, цвет верхнего покрытия
Заготовка, стержень и трубка для ремонта/изготовления Техническое обслуживание и ремонт оборудования, резка прокладок, механическая обработка. ПТФЭ-стержень, лист, трубка, PEEK тарелка Размеры, имеющиеся на складе дистрибьютора, предсказуемая обрабатываемость. Список OD / ID / длины, первичный и заполненный сорт

Семейства материалов, которые мы поставляем для химической переработки.

На каждой карточке указано, в чем материал обладает наилучшими качествами, в чем он уступает, а также какие форм-факторы чаще всего приобретают клиенты, пользующиеся услугами химической промышленности.

Дисперсионный барабан из ПТФЭ используется для футеровки сосудов и нанесения коррозионно-стойкого покрытия.
ПТФЭ — девственный

Универсальная химическая стойкость

Практически невосприимчив ко всем кислотам, щелочам, топливу и растворителям. Эталон для футеровки труб, листового материала сосудов и прокладок. Обеспечивает текучесть при постоянной нагрузке на болты — для динамических уплотнений и прокладок можно использовать наполненный или модифицированный ПТФЭ.

Модифицированная диафрагма и облицовка из ПТФЭ для химических клапанов и реакторов.
Модифицированный ПТФЭ

Увеличенный срок службы при изгибе и меньшая проницаемость.

Модифицированный сомономером ПТФЭ (типа TFM) снижает газопроницаемость и улучшает свариваемость, износостойкость и гладкость поверхности — идеально подходит для диафрагм, разрывных мембран и высокочистых покрытий.

  • Модифицированный ПТФЭ обзор оценок
  • Области применения: диафрагмы, разрывные диски, сверхчистые футеровочные материалы.
Высокочистые дисперсии и гранулы ПФА для футеровки химических реакторов
ПФА

Высокотемпературные циклы, формованные вкладыши, сверхвысокое давление

Химическая стойкость класса ПТФЭ, возможность обработки в расплаве и непрерывная работа при температуре 260 °C. Используется там, где у ФЭП заканчивается температурный предел и где детали требуют формованной геометрии — гильзы клапанов, фитинги, трубопроводы.

Гранулы фторполимера FEP для прозрачных вставок клапанов и химических шлангов.
ФЭП

Прозрачные вкладыши, шланг, экономичное решение для различных условий эксплуатации.

Обрабатываемый в расплаве, более дешевый, чем ПФА, оптически прозрачный. Используется для прозрачных футеровок клапанов (визуальный контроль потока), смотровых отверстий для химических реагентов и низкотемпературной футеровки.

Гранулы поливинилденфторидной смолы (ПВДФ) для корпусов химических насосов и трубопроводов, используемых для высокочастотной обработки.
ПВДФ

HF, горячие кислоты, механическая прочность

Обладает механической прочностью, которой не обладает ПТФЭ. Устойчив к воздействию горячей плавиковой кислоты, гипохлорита натрия и многих сильных кислот. Используется по умолчанию для корпусов насосов, насосов с магнитным приводом и трубопроводов, где применение ПТФЭ является избыточным.

Гранулы ПКТФЭ используются для изготовления химических уплотнений с низкой проницаемостью и прокладок, работающих в кислородной среде.
ПКТФЭ / ЭТФЭ

Низкопроницаемые уплотнения, механические трубки

PCTFE обладает самой низкой газопроницаемостью среди фторполимеров и используется для уплотнений в кислородных средах и при низких температурах. ETFE повышает механическую прочность тонкостенных трубок, где PFA слишком мягкий.

Наполненный ПТФЭ

Прокладки, уплотнения, динамические уплотнения

Наполнитель регулирует текучесть при низких температурах, износостойкость, проводимость. Выбор осуществляется по степени контакта с жидкостью и нагрузке.

PEEK

Нагруженные конструктивные и насосные детали

Это не фторполимер, а тот, который мы поставляем вместе с ним. PEEK принимает на себя нагрузку при ползучести наполненного PTFE — в втулках насосов, упорных кольцах магнитных приводов, корпусах приборов. Устойчив к большинству химических веществ, за исключением концентрированной серной кислоты.

  • Материал ПЭЭК — первичный, наполненный стеклом, наполненный углеродом
  • Заготовка пластин и прутков для складского учета дистрибьютора.

Галерея приложений

Типичные примеры применения в химической промышленности, которые мы уже обслуживаем. Перейдите на страницу соответствующего материала, чтобы ознакомиться с вариантами марок и техническими характеристиками.

Трубопроводная муфта с тефлоновым покрытием для транспортировки агрессивных химических веществ.
Шаровой клапан с футеровкой из ПФА для использования в химической промышленности.
Прозрачный клапан с футеровкой из FEP, позволяющий визуально контролировать поток в химической промышленности.
Футеровка из листового ПТФЭ внутри химического реактора или емкости для хранения
Гранулы поливинилденфторидной смолы (ПВДФ) для корпусов химических насосов и фильтрационных кожухов.
Гофрированный шланг из ПТФЭ и гладкостенная трубка из ПФА для перекачки химических веществ

Контрольный список для составления сметы — что отправить

Отправьте указанные ниже данные, и мы свяжемся с вами в течение одного рабочего дня, чтобы предоставить рекомендации по сорту, цене за партию, срокам поставки и плану образцов. Отсутствие данных — самая распространенная причина пересмотра цен.

  • Двумерный чертеж или трехмерный файл (STEP/IGES) с указанием допусков.
  • Температура непрерывной работы и пиковая температура (CIP / SIP)
  • Полный список жидкостей с указанием концентрации и следовых примесей.
  • Рабочее давление или вакуум, ΔP на детали
  • Циклический режим — пакетная обработка, чередование, вакуумные операции, частота CIP-мойки.
  • Содержание частиц/абразивных частиц (ppm или wt%)
  • Целевое значение проницаемости (для диафрагм и дисков)
  • Целевые регулирующие органы — FDA, USP Class VI, ATEX, PED.
  • Годовой объем, прогноз повторных заказов, допустимое отклонение минимального объема заказа.
  • Предпочтения по размерам запасов для товарных позиций дистрибьютора
  • Сертификат анализа / требования к отслеживаемости для каждой партии товара
  • Требования к упаковке, маркировке и продукции под собственной торговой маркой.

Стандарты и справочные материалы

Технические справочные материалы, с которыми мы чаще всего работаем при анализе спецификаций материалов, используемых в химической промышленности, являются наиболее распространенными. По запросу мы можем предоставить сертификат анализа (CoA) со ссылками на соответствующие методы ASTM/ISO.

ASME — стандарты для оборудования, работающего под давлением

ASME B31.3 (технологические трубопроводы), Раздел VIII (сосуды под давлением). Эта система используется EPC-подрядчиками и производителями оборудования для сертификации футеровочных труб и сосудов. Мы поставляем футеровочный материал, соответствующий спецификациям производителя, имеющим соответствующую маркировку.

asme.org/codes-standards

ASTM — Методы испытаний фторполимеров

ASTM D4894 / D4895 (PTFE), D3307 (PFA), D2116 (FEP), D3222 (PVDF), D3159 (ETFE), D1430 (PCTFE). Сертификаты анализа (COA) предоставляются по запросу.

astm.org/standards

AMPP / NACE — коррозионная инженерия

Эталонный образец для защиты от коррозии в химической, нефтегазовой и энергетической отраслях. Полезен при обосновании выбора фторполимерной футеровки по сравнению с экзотическими сплавами с точки зрения срока службы.

ampp.org/standards

ISO 12086 — обозначение фторполимера

Система классификации дисперсий и формованных изделий из термопластичных фторполимеров. Полезна при сопоставлении обозначений марок у разных поставщиков по всему миру и в соответствии со спецификациями EPC.

Стандарт ISO 12086

Часто задаваемые вопросы

Наиболее часто задаваемые нам вопросы инженерами предприятий, компаниями, занимающимися проектированием, закупками и строительством, а также производителями оборудования.

Когда следует переходить с ПТФЭ на ПФА в линии подачи химических реагентов?

Переместиться в ПФА когда (1) нагрузка включает в себя быстрые термические циклы, которые вызывают усталость швов из ПТФЭ, (2) деталь лучше изготавливать методом литья, а не механической обработки, или (3) требуется устойчивость к растрескиванию под воздействием циклов давления. С химической точки зрения ПТФЭ и ПФА практически идентичны — решение принимается на основе механических и геометрических параметров, а не химических.

Зачем использовать ПВДФ, если ПТФЭ "обладает большей химической стойкостью"?

ПТФЭ обладает большей универсальной инертностью, но имеет ограниченную механическую прочность и ползучесть под нагрузкой. ПВДФ ПВДФ устойчив к воздействию горячей плавиковой кислоты, разбавленных/среднеконцентрированных кислот, гипохлорита натрия и большинства растворителей, а также может быть обработан механически или приварен к корпусам насосов, клапанам и резервуарам, работающим под давлением. Для деталей, подверженных давлению в условиях эксплуатации в кислотной среде, ПВДФ часто является оптимальным вариантом. ПТФЭ/ПФА следует использовать в тех случаях, когда ПВДФ не подходит (дымящиеся кислоты, сильные окислители, температура >140 °C).

Первичный или модифицированный ПТФЭ для диафрагмы клапана?

Модифицированный ПТФЭ (Класс TFM). Первичный ПТФЭ подходит для работы с низким числом циклов, но модифицированный сомономером ПТФЭ имеет примерно в 4–10 раз больший срок службы при изгибе и меньшую газопроницаемость — оба параметра критически важны, когда диафрагма подвергается миллионам циклов или пытается удерживать границу раздела паровой и газовой фаз.

Наполнитель из ПТФЭ для фланцевой прокладки — какой именно наполнитель использовать?

Наполненные стекловолокном (15–25%) фланцы общего назначения для работы с кислотами/растворителями и полной предварительной затяжкой болтов. При шероховатой поверхности фланца или малой нагрузке на болты следует использовать наполненные вспененным ПТФЭ или графитом. Следует избегать использования наполненных бронзой фланцев в средах с плавиковой кислотой, горячими сильными кислотами или хлорированными отбеливателями — бронза разрушается быстрее, чем матрица из ПТФЭ обеспечивает защиту.

Соответствует ли это стандартам FDA, USP Class VI, ATEX? Можете ли вы предоставить документально подтвержденные сертификаты?

Да. Первичные марки ПТФЭ, ФЭП и ПФА, соответствующие требованиям FDA 21 CFR 177.1550 и USP Class VI, поставляются с соответствующими декларациями по запросу. В токопроводящих марках, соответствующих требованиям ATEX, используется углеродный или графитовый наполнитель — сообщите нам о классификации вашей зоны и целевом значении поверхностного сопротивления при отправке запроса.

Как мне рассчитать стоимость проекта по облицовке труб, используя эту страницу?

Пришлите список трубопроводов (диаметр трубы, длина, тип соединения), информацию о рабочей среде, температуре и давлении для каждого трубопровода, а также укажите, требуется ли в спецификации футеровка из ПТФЭ, ПФА или ФЭП. Мы рассчитаем стоимость, исходя из опубликованных данных. ПТФЭ-вкладыш и Вкладыш трубы из ФЭП диапазоны, а также PFA там, где это требуется по проекту.

Каковы реалистичные сроки выполнения заказа и политика предоставления образцов?

Стандартные смолы и дисперсии отгружаются со склада в течение 7–15 дней. Образцы для проверки (смолы, дисперсии, образцы прокладок, обработанные кольца) обычно отгружаются в течение 3–7 дней. Сроки поставки первых образцов футеровочных деталей и листового металла составляют 2–4 недели в зависимости от размера и отделки.

Нужна рекомендация по конкретной химической услуге?

Отправьте список жидкостей, рабочую температуру, давление и наименование детали — трубный узел, клапан, прокладка, компонент насоса или шланг. Вы получите рекомендацию по классу, примерный план, цену партии и сроки поставки — никаких шаблонных запросов от отдела продаж.

ПТФЭМодифицированный ПТФЭНаполненный ПТФЭПФАФЭППВДФЭТФЭПТФХЭPEEK