一直以來,,腐蝕就是化工設備zui頭痛的危害之一,,稍有不慎,輕則損壞設備,,重則造成事故甚至引發(fā)災難,。據(jù)有關統(tǒng)計,化工設備的破壞約有60%是由于腐蝕引起的,,因此在化工泵選型時首先要注意選材的科學性,。通常有一種誤區(qū),認為不銹鋼是“材料”,,不論什么介質(zhì)和環(huán)境條件都捧出不銹鋼泵,,這是很危險的。下面針對一些常用化工介質(zhì)談談選材的要點:
1.硫酸 作為強腐蝕介質(zhì)之一,,硫酸是用途非常廣泛的重要工業(yè)原料,。不同濃度和溫度的硫酸對材料的腐蝕差別較大,對于濃度在80%以上、溫度小于80℃的濃硫酸,,碳鋼和鑄鐵有較好的耐蝕性,,但它不適合高速流動的硫酸,不適用作泵閥的材料;普通不銹鋼如304(0Cr18Ni9),、316(0Cr18Ni12Mo2Ti)對硫酸介質(zhì)也用途有限,。因此輸送硫酸的泵閥通常采用高硅鑄鐵(鑄造及加工難度大)、高合金不銹鋼(20號合金)制造,。氟塑料具有較好的耐硫酸性能,,采用襯氟泵(F46)是一種更為經(jīng)濟的選擇。公司適用產(chǎn)品有:IHF氟塑料化工泵,、PF(FS)強耐腐蝕離心泵,、CQB-F氟塑料磁力泵等。
2.鹽酸 決大多數(shù)金屬材料都不耐鹽酸腐蝕(包括各種不銹鋼材料),,含鉬高硅鐵也僅可用于50℃,、30%以下鹽酸。和金屬材料相反,,絕大多數(shù)非金屬材料對鹽酸都有良好的耐腐蝕性,,所以內(nèi)襯橡膠泵和塑料泵(如聚丙烯、氟塑料等)是輸送鹽酸的選擇,。公司適用產(chǎn)品有:IHF氟塑料化工泵,、PF(FS)強耐腐蝕離心泵、CQ聚丙烯磁力泵(或氟塑料磁力泵)等,。
3.硝酸 一般金屬大多在硝酸中被迅速腐蝕破壞,,不銹鋼是應用zui廣的耐硝酸材料,對常溫下一切濃度的硝酸都有良好的耐蝕性,,值得一提的是含鉬的不銹鋼(如316,、316L)對硝酸的耐蝕性不僅不優(yōu)于普通不銹鋼(如304、321),,有時甚至不如,。而對于高溫硝酸,通常采用鈦及鈦合金材料,。公司適用產(chǎn)品有:DFL(W)H化工泵,、DFL(W)PH屏蔽化工泵、DFCZ流程泵,、DFLZP自吸化工泵,、IH型化工泵、CQB磁力泵等,,材料為304,。
4.醋酸 它是有機酸中腐蝕性zui強的物質(zhì)之一,,普通鋼鐵在一切濃度和溫度的醋酸中都會嚴重腐蝕,不銹鋼是優(yōu)良的耐醋酸材料,,含鉬的316不銹鋼還能適用于高溫和稀醋酸蒸汽,。對于高溫高濃醋酸或含有其它腐蝕介質(zhì)等苛刻要求時,可選用高合金不銹鋼泵或氟塑料泵,。
5.堿(氫氧化鈉) 鋼鐵廣泛應用于80℃以下,、30%濃度內(nèi)的氫氧化鈉溶液,也有許多工廠在100℃,、75%以下時仍采用普通鋼鐵,,雖然腐蝕增加,但經(jīng)濟性好,。普通不銹鋼對堿液的耐蝕性與鑄鐵相比沒有明顯優(yōu)點,,只要介質(zhì)中容許少量鐵份摻入不推薦采用不銹鋼。對于高溫堿液多采用鈦及鈦合金或者高合金不銹鋼,。公司一般鑄鐵泵均可用于常溫低濃度堿液,,特殊要求時可采用各類不銹鋼泵或氟塑料泵。
6.氨(氫氧化氨) 大多數(shù)金屬和非金屬在液氨及氨水(氫氧化氨)中的腐蝕都很輕微,,只有銅和銅合金不宜使用,。公司產(chǎn)品大多適用于氨及氨水的輸送。
7.鹽水(海水) 普通鋼鐵在氯化鈉溶液和海水,、咸水中腐蝕率不太高,,一般須采用涂料保護;各類不銹鋼也有很低的均勻腐蝕率,,但可能因氯離子而引起局部性腐蝕,,通常采用316不銹鋼較好。公司各類化工泵都有316材料配置,。
8.醇類,、酮類、酯類,、醚類 常見的醇類介質(zhì)有甲醇、乙醇,、乙二醇,、丙醇等,酮類介質(zhì)有丙酮,、丁酮等,,酯類介質(zhì)有各種甲酯、乙酯等,,醚類介質(zhì)有甲醚,、,、丁醚等,它們基本沒有腐蝕性,,常用材料均可適用,,具體選用時還應根據(jù)介質(zhì)的屬性和相關要求做出合理選擇。另外值得注意的是酮,、酯,、醚對多種橡膠有溶解性,在選擇密封材料時避免出錯,。
還有許多其它介質(zhì)不能在此一一介紹,,總之在選材時切不可隨意和盲目,應多查閱相關資料或借鑒成熟經(jīng)驗 .冷卻問題
高溫介質(zhì)的輸送對泵的結(jié)構,、材料以及輔助系統(tǒng)提出了更高要求,,下面談一談不同的溫度變化對冷卻的要求以及公司適用泵型:
1.對于溫度低于120℃的介質(zhì),通常不設置專門的冷卻系統(tǒng),,多采用本身介質(zhì)來潤滑和冷卻,。像IHG、ISWH化工泵,、PHG屏蔽化工泵(超過90℃時屏蔽電機的防護等級應采用H級),;而CZ普通型和IH化工泵由于采用了懸架結(jié)構可使溫度上限達到140℃~160℃;IHF襯氟泵zui高使用溫度可達200℃,;只有CQB普通磁力泵使用溫度不超過100℃,。值得一提是對于易結(jié)晶或含有顆粒的介質(zhì)應配有密封面沖洗管路(設計時均留有接口)。
2.對于120℃以上,、300℃以內(nèi)的介質(zhì),,一般在泵蓋上須設有冷卻腔,,密封室也應接通冷卻液(須配雙端面機械密封),,當不允許冷卻液滲入介質(zhì)中時,,應采取將本身介質(zhì)冷卻后接入(可通過簡易熱交換器實現(xiàn)),。目前公司有CZ型化工流程泵,、GRG高溫管道泵以及LQRY熱水循環(huán)泵(正在開發(fā))可供選用,,另外CQB-G高溫型磁力泵可用于280℃以內(nèi)的高溫介質(zhì),。
3.對于300℃以上的高溫介質(zhì),,不僅泵頭部分需要冷卻,,懸架軸承室也應設有冷卻系統(tǒng),,泵結(jié)構一般為中心支承形式,機械密封采用金屬波紋管型,,但價格高(價格是普通機封的10多倍),。目前公司只有2CY\LQRY離心油泵使用溫度能夠達到420℃(正在開發(fā))。
密封問題
無泄漏是化工設備的永遠追求,,正是這種要求促成了磁力泵和屏蔽泵的應用日益擴展,。然而真正做到無泄漏還有很長的路要走,,比如磁力泵隔離套和屏蔽泵屏蔽套的壽命問題、材料的孔蝕問題,、靜密封的可靠性問題等等?,F(xiàn)就密封方面的一些基本情況簡單介紹如下:
1.密封形式 對于靜密封來說,通常只有密封墊和密封圈兩種形式,,而密封圈又以O型圈應用zui廣,;對于動密封,化工泵很少采用填料密封,,以機械密封為主,,機械密封又有單端面和雙端面、平衡型和非平衡型之分,,平衡型適用于高壓介質(zhì)的密封(通常指壓力大于1.0MPa),,雙端面機封主要用于高溫、易結(jié)晶,、有粘度,、含顆粒以及有毒揮發(fā)的介質(zhì),雙端面機封應向密封腔中注入隔離液,,其壓力一般高于介質(zhì)壓力0.07~0.1MPa,。
2.密封材料 化工泵靜密封的材料一般采用氟橡膠,特殊情況才采用聚四氟材料,;機械密封動靜環(huán)的材料配置較為關鍵,,并不是硬質(zhì)合金對硬質(zhì)合金就,價格高是一方面,,兩者沒有硬度差也并不合理,,所以根據(jù)介質(zhì)特點區(qū)別對待。
(注:美國石油學會API 610第八版對機械密封和管路系統(tǒng)的典型配置在附錄D中有比較詳盡的規(guī)定)
粘度問題
介質(zhì)的粘度對泵的性能影響是很大的,,當粘度增加時,,泵的揚程曲線下降,*工況的揚程和流量均隨之下降,,而功率則隨之上升,,因而效率降低。一般樣本上的參數(shù)均為輸送清水時的性能,,當輸送粘性介質(zhì)時應進行換算(不同粘度的修正系數(shù)可查閱相關換算圖表),。對于粘度較高的漿類、膏類及粘稠液的輸送,,建議選用螺桿泵,公司G單螺桿泵適用介質(zhì)粘度可達1000000cst,。
相關產(chǎn)品
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