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隔膜閥膜片怎么作用

作者：橡塑一哥來(lái)源：www.7byby.com 更新時(shí)間：2020-05-21 9:58:23 點(diǎn)擊次數(shù)：

　　隔膜閥膜片怎么作用

　　隔膜屬于隔膜閥中最為關(guān)鍵的部件之一，除了閥體外，膜片是唯一與工作介質(zhì)直接接觸的部件，隔膜閥依靠隔膜把工作介質(zhì)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)及外部空氣隔離開(kāi)來(lái)。制藥用水系統(tǒng)中使用的隔膜閥膜片材質(zhì)需滿足FDA的相關(guān)要求。隔膜屬于運(yùn)動(dòng)部件，隔膜閥靠隔膜的上下移動(dòng)實(shí)現(xiàn)工作介質(zhì)流量的控制與切斷，因此，膜片為隔膜閥的主要易損備件。依使用工況不同，隔膜閥的隔膜包含EPDM膜片、FKM膜片、EPDM/PTFE雙層膜片以及加強(qiáng)型EPDM/PTFE雙層膜片等。

　　EPDM為三元乙丙橡膠（Ethylene-Propylene-Diene Monomer）的簡(jiǎn)寫(xiě)，其主要特性為優(yōu)越的彈性、耐氧化、抗臭氧和抗侵蝕的能力，該膜片不僅適用于極性物質(zhì)和蒸汽，它也適用于熱水、冷水、堿性介質(zhì)和非濃縮的酸類。EPDM的耐溫范圍不如PTFE，它適用于工作溫度不超過(guò)100℃的衛(wèi)生級(jí)應(yīng)用過(guò)程（圖1），例如，純化水系統(tǒng)。需要注意的是，因EPDM遇有機(jī)物會(huì)發(fā)生溶脹，因此，不推薦將EPDM膜片用于礦物油和植物油、植物和動(dòng)物脂肪、脂肪族或芳香族碳?xì)浠衔?、爐代溶劑或濃酸等工況。

　　圖1 EPDM膜片

　　FKM是氟橡膠的縮寫(xiě)，指主鏈或側(cè)鏈的碳原子上含有氟原子的合成高分子彈性體。氟橡膠除了具有橡膠所特有的高彈性外，氟原子的引入也賦予了氟橡膠優(yōu)異的耐熱性、抗氧化性、耐油性、耐腐蝕性和耐大氣老化性等特征。

　　聚四氟乙烯（Poly Tetra Fluoro Ethylene，PTFE）是由氟乙烯合成的含氟聚合物，屬于氟塑料的一種。PTFE的化學(xué)惰性可防止交叉鏈接，因此無(wú)“記憶”，即不能像彈性體那樣回復(fù)到其原始形狀，該材質(zhì)在張力下回產(chǎn)生蠕變和變形，即所謂“冷流”現(xiàn)象。

　　PTFE有著寬廣的溫度適用范圍（－200～260 ℃），同時(shí)具備良好的抗積壓、耐腐蝕、無(wú)老化問(wèn)題、抗水氣及紫外線、無(wú)毒性等特性。單純的PTFE膜片在受到130℃以上的溫度和交大的溫度變形時(shí)，會(huì)產(chǎn)生較大的變形，造成膜片變形、損壞。EPDM/PTFE復(fù)合膜片（圖2）有效解決了耐溫和韌性需求，它既具有EPDM的高彈性，又具有PTFE的高溫、耐腐蝕性，因此，在注射用水或純蒸汽等高溫的衛(wèi)生型工況中得到了廣泛的應(yīng)用。

　　圖2 EPDM/PTFE復(fù)合膜片

　　除了具備普通EPDM/PTFE膜片所具備的、經(jīng)過(guò)時(shí)間檢驗(yàn)的特性外，加強(qiáng)型EPDM/PTFE膜片具有很多其它優(yōu)點(diǎn)。

　　即使在較大負(fù)載下，加強(qiáng)型EPDM/PTFE膜片的變形也小得多，與普通EPDM/PTFE膜片相比較，加強(qiáng)型EPDM/PTFE膜片受高溫和溫度變化的影響也要小得多，其緊湊的聚合物結(jié)構(gòu)，降低了膜片的滲透性、提高了過(guò)程質(zhì)量。同時(shí)，加強(qiáng)型EPDM/PTFE膜片在張力下變形度要比普通EPDM/PTFE膜片小得多，在重復(fù)負(fù)載和高溫情況下，此優(yōu)勢(shì)更為顯著。

　　隔膜閥的密封系統(tǒng)直接影響者純化水與注射用水的產(chǎn)品品質(zhì)。傳統(tǒng)的閥門密封系統(tǒng)通過(guò)膜片上的密封輪廓來(lái)達(dá)到密封效果，閥體本身通常沒(méi)有額外的密封輪廓，由于膜片與執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間通過(guò)螺栓固定，于是密封面就形成一個(gè)環(huán)形的缺口（圖3b），介質(zhì)會(huì)在每個(gè)關(guān)閉動(dòng)作時(shí)滲透進(jìn)去，并且在閥門打開(kāi)時(shí)被排出，雖然隔膜閥的功能原理已經(jīng)做到了最小的死角，但這么小的量也足以污染接觸的純化水或注射用水。

　　圖3a是新研發(fā)的無(wú)死角型密封設(shè)計(jì)，并經(jīng)過(guò)了EHEDG（European Hygienic Engineering and Design Group）的全面測(cè)試與驗(yàn)證，其閥體和膜片具有一個(gè)密封的輪廓，這種設(shè)計(jì)使得膜片在與閥體擠壓時(shí)，環(huán)形間隙大大的降低，防止了介質(zhì)的進(jìn)入。

　?。╝）無(wú)菌性密封設(shè)計(jì)（b）常規(guī)密封設(shè)計(jì)

　　圖3 密封系統(tǒng)的比較

　　為了確保介質(zhì)的純度，不僅要防止生物膜的形成和微生物污染，而且還要防止膜片析出物進(jìn)入介質(zhì)。FDA cGMP與USP都規(guī)定了要做非金屬物質(zhì)的相應(yīng)限制值提取實(shí)驗(yàn)，只有符合CFR第21段177條或者USP第5段中的材料，才能給予認(rèn)證證書(shū)。

　　相關(guān)材料證明及認(rèn)證的證書(shū)都需要完整的資料說(shuō)明。CFR 21第820條明確規(guī)定每一組批號(hào)或是組件必須確保其可追溯性及有相關(guān)標(biāo)識(shí)。

　　如果在此過(guò)程中發(fā)生任何問(wèn)題，通過(guò)相關(guān)文件可幫助人們采取適當(dāng)?shù)拇胧﹣?lái)預(yù)防危害人類和環(huán)境的事件發(fā)生（例如召回問(wèn)題組件）。

　　對(duì)于膜片來(lái)說(shuō)，可追溯性主要是確保膜片上提供了制造商的生產(chǎn)日期及膜片材料這些相關(guān)信息，此外，膜片的生產(chǎn)日期也有助于根據(jù)DIN7716計(jì)算膜片最長(zhǎng)的存儲(chǔ)時(shí)間。如果膜片存儲(chǔ)得當(dāng)（放置于陰涼，干燥，通風(fēng)且無(wú)重物壓附的地方），三元乙丙橡膠（EPDM）的使用壽命為五年，聚四氟乙烯（PTFE）的使用壽命為十年。

　　當(dāng)然膜片的最長(zhǎng)存儲(chǔ)時(shí)間并不代表其使用壽命，膜片在進(jìn)行過(guò)開(kāi)關(guān)操作后屬于易損件，必須定期進(jìn)行更換。膜片的使用壽命很大部分取決于應(yīng)用的工況，因此其維修周期無(wú)法提前給出精確的說(shuō)明，一般情況下，維修周期基于其相關(guān)的數(shù)據(jù)經(jīng)驗(yàn)。

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