工業用シール、特に O リングを扱ったことがある人なら、おそらく他の質問よりも自問したことがあるでしょう。これらの小さなゴム (またはゴムに隣接した) 円は、実際に使用している化学物質に耐えられるのでしょうか?過去 20 年間、O リングの供給に携わってきた者として、それはわかります。化学的適合性は、強力な洗浄液を使用する食品加工ラインから腐食性溶剤をポンプで送り込む化学プラントに至るまで、あらゆるものにとって左右されます。ここで失敗すると、漏れ、ダウンタイム、さらには安全上の問題が発生することになります。そこで、混乱を打開して、実際に O リングの耐薬品性を実現するものについて説明し、単なるマーケティング上のうわさではなく、本当のことを解き明かしましょう。
まず最初に、はっきりさせておきたいのは、「全化学物質」の O リングなどというものは存在しないということです。はい、「あらゆる液体に効果があります!」という広告を見たことがあると思います。しかしそれは完全に二段落です。耐薬品性は材料に非常に特有であり、ほとんどの人がそこを間違えます。最も一般的な O リングの材質から始めましょう。お客様からの問い合わせの 90% がこれらのカテゴリに分類されるためです。
NBRを例に考えてみましょう。それがOリングの主力製品であるニトリルゴムです。オイル、燃料、油圧作動油を扱う安価な万能製品が必要な場合は、NBR が最適です。しかし、ここに落とし穴があります。NBR はアセトンやケトンなどの極性溶媒とは相性が悪く、強酸と接触したままにしておくとスポンジのように膨潤します。待ってください。しかし、私の言葉を鵜呑みにしないでください。昨年、ディーゼル燃料ライン用に別のサプライヤーの安価な NBR O リングに切り替えたお客様が当社に来られました。他の業者が使用していた低品位の NBR が、使用していたバイオディーゼル混合物中で分解し、漏れが発生して組立ライン全体が 3 日間停止したことが判明しました。そのため、当社が工場用ラバーシール NBR O リングを供給する際には、一般的な燃料やオイルに対する耐性をバッチごとにテストしているため、そのような心配はありません。ああ、また、色分けが必要な人向けに NBR カラフル ラバー シール 標準 O リングも製造しています (さまざまな線サイズをマークするために食品や飲料で非常に一般的です)。これらは食品グレードの洗浄化学物質にも耐えられるようにテストされています。ご注文の際には、用途のニーズを必ず指定してください。
次はシリコン製のOリングです。シリコーンは、哺乳瓶の乳首、医療機器、または氷点下から灼熱まで変化する屋外用機器などの極端な温度に対処する場合に最適です。ただし、ここにはトレードオフがあります。シリコーンの耐薬品性は、NBR や他のエラストマーほど強力ではありません。石油ベースの製品を嫌うので、オイルポンプに使用するとすぐに故障します。ただし、穏やかな酸や塩基をうまく処理し、毒性がないため、食品や医療に最適です。カスタムのシリコンまたはその他の材料が必要な場合は、当社の OEM ゴム シリコーン アウトソーシング FEP シール リング サービスを利用すると、正確なニーズに合わせて材料、サイズ、さらには表面コーティングを微調整することができます。ここですべてに適合するものはありません。
ここで、難しい問題について説明します。PTFE (テフロン) でカプセル化された O リングです。これらは強力な耐薬品性を実現する優れた選択肢です。 PTFE は一般に、強酸、塩基、溶剤など、多くの物質との反応性が非常に低いです。そのため、化学処理、医薬品製造、および腐食性の高い流体を扱うあらゆる用途に広く選ばれています。カプセル化部分が重要です。O リングに柔軟性と優れた圧縮性を与えるゴム コア (通常は FKM など) があり、これを PTFE の薄い層で包み、化学薬品がゴムに触れるのを防ぎます。バルブや小型ポンプなどの狭いスペースに小型のものが必要な場合、当社の小型 PTFE カプセル化 O リングがまさに必要なものです。ただし、注意: PTFE は柔らかいため、摩耗の激しい用途には最適ではありません。また、他の材料よりも温度定格が低いですが、極度の耐薬品性を実現するための最優先の選択肢の 1 つです。
待ってください。O リングが化学的に破損する実際の原因について話しましょう。単に材料を列挙するよりもはるかに役立つからです。化学物質が O リングを台無しにする主な原因は 3 つあります: 膨張、硬化、亀裂です。最も一般的なのは膨張です。化学物質がゴムに浸透して膨張し、シールが損なわれる場合です。たとえば、NBR O リングをアセトンに入れると、溶媒を吸収して膨潤し、さらには割れてしまう可能性があります。硬化 (または脆化) は、化学物質がゴムの分子構造を破壊し、ゴムが硬くなって亀裂が入りやすくなることです。通常、硝酸などの強い酸化性の酸を使用すると発生します。ひび割れも同様ですが、より突然発生します。 O リングが、圧力または温度下で反応する化学物質にさらされた場合に発生する可能性があります。
もう 1 つ見落とされているのは、温度と圧力によって耐薬品性が変化することです。室温では穏やかな化学物質でも、150°C (300°F) または高圧下では非常に腐食性が高くなることがあります。石油・ガス業界のお客様が、まさにその問題を抱えて当社に来られました。彼らは高圧井戸で標準の FKM O リング (熱や化学薬品に適しています) を使用していましたが、井戸の底では温度と圧力により、使用していた酸が O リングの外層を侵食してしまいました。高温と高圧に対応するカスタムの FEP カプセル化 O リングに交換したところ、その問題は解消されました。だからこそ、決して化学薬品だけを問題にするのではなく、液体自体だけでなく、アプリケーションのすべての条件を考慮する必要があります。
さて、一般的な通説について本当のことを考えてみましょう。 「ああ、FKM は最高の耐薬品性 O リングだ!」という声をよく聞きます。いや、待ってください-FKM (Viton) は良いですが、それがすべてに適しているわけではありません。 FKM は炭化水素油や高温には適していますが、メチルエチルケトン (MEK) や濃酸などの強力な極性溶媒には耐えられません。 FKM と PTFE を混同する人が多くいますが、それは高くつく間違いです。もう 1 つの誤解: 食品グレードの O リングはすべて同じです。いいえ、食品グレードは基準ですが、さまざまな材料がその基準を満たしています。 NBR は一部の用途には食品グレード、その他の用途にはシリコーンを使用できます。当社では食品グレードに準拠した工場カスタマイズ ラバー シール O リングを製造しているため、万能の食品 O リングだけでなく、洗浄用化学薬品や食品に適した素材を選択できます。
これを具体的にするために、最近の成功事例を紹介しましょう。数か月前、クラフトビール醸造所の顧客が、ビールライン洗浄システムの O リングが故障するという問題を抱えて当社を訪れました。彼らは標準的なシリコン製の O リングを使用していましたが、ラインの消毒に使用した苛性洗浄液の中で分解してしまいました。私たちは、高温 (約 80°C) 水酸化ナトリウム溶液、さらに時折アルコールとホップ油にさらすという設定を調べました。 EPDM (エチレン プロピレンジエン モノマー) 製の食品グレードの工場カスタマイズ ラバー シール O リングをお勧めします。EPDM は極性洗浄液に最適で、アルコールで膨潤せず、食品にも安全です。交換して以来、漏れや O リングの破損は発生していません。それが私たちがここサプライショップで行っている問題解決のようなものです。私たちはただ安いものをただ送るだけではありません。私たちは、化学薬品、温度、圧力に適した O リングの選択をお手伝いします。
それでは、最初の質問に戻ります。O リングは化学薬品に対して耐性がありますか?簡単に言うと、特定の用途に適した材料を選択すれば、「はい」です。汎用の O リングはありませんが、多くの化学的課題に適した O リングのオプションがあります。覚えておくべき重要なポイントをまとめてみましょう。
O リングの材質を特定の化学薬品、温度、圧力に合わせてください。一般的な「耐薬品性」というラベルだけを頼りにしないでください。
NBR はオイル、燃料、および一般産業用です。シリコーンは食品/医療用および極端な温度用です。 FKM は炭化水素および高熱用です。 PTFE カプセル化は、腐食性の高い化学物質に推奨されるオプションの 1 つです。
カスタム オプションはあなたの味方です。小型 PTFE シール、食品グレードの工場カスタム O リング、またはカスタム OEM シリコーン シールが必要な場合でも、当社はお客様のニーズに合わせてカスタマイズできます。
O リングの漏れやシールの不良に対処している場合、または単に化学薬品に適切な O リングを使用しているかどうかを確認したい場合は、プロジェクトについてご相談ください。当社は小規模な工芸品企業から大規模な工業プラントまであらゆる企業と協力してきており、O リングの不適切な選択によるコストのかかるダウンタイムを回避できるようお手伝いします。
参考文献:
- O リングの化学適合性チャート、パーカー・ハネフィン社、2023 年。
- ゴム エラストマー耐薬品性ガイド、デュポン パフォーマンス エラストマー、2022。
- カプセル化 O リングの設計と応用ガイドライン、シールとシーリング技術、2021 年。
- 食品グレードの O リング適合基準、NSF インターナショナル、2023 年。
- 極限条件における NBR および FKM O リングのパフォーマンス、トライボロジストおよび潤滑技術者協会、2022 年。
