耐腐蝕化工泵材質(zhì)選型技術(shù)
2018-09-14 16:32:35
1.硫酸 作為強腐化侵蝕 介質(zhì)(起決定作用的物質(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，碳素鋼和鑄鐵有較好的耐蝕性，例如：GBW型濃硫酸離心泵但它不適合高速流動的硫酸;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(jīng jì)的選擇。例如：CQB-F型氟塑料合金磁力泵 PF強耐腐蝕離心泵 FSB型氟塑料離心泵 QBY氣動塑料隔膜泵IHF型氟塑料襯里化工離心泵
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。上海凱泉由于葉輪進口不可能形成絕對真空，因此離心泵吸水高度不能超過10米，加上水流經(jīng)吸水管路帶來的沿程損失，實際允許安裝高度（水泵軸線距吸入水面的高度）遠小于10米。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(Rubber)泵和塑料泵(如聚丙烯、氟塑料等)是輸送鹽酸的最好選擇。例如： CQF46型工程塑料磁力泵 IHF型氟塑料襯里化工離心泵(Centrifugal pump)PF強耐腐蝕離心泵 FSB型氟塑料離心泵 QBY氣動塑料隔膜泵
3.硝酸 一般金屬大多在硝酸中被迅速腐化侵蝕 破壞，不銹鋼是應(yīng)用最廣的耐硝酸材料(Material)，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。例如：IH型化工不銹鋼離心泵 ZXP不銹鋼臥式自吸泵ZWP型不銹鋼自吸排污泵 ISWH不銹鋼化工管道泵 IHG型立式化工離心泵CQ型不銹鋼磁力驅(qū)動泵 ZCQ型自吸式磁力泵
4.醋酸 它是有機酸中腐化侵蝕 性最強的物質(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或氟塑料泵。例如：IH型化工不銹鋼離心泵 ZXP不銹鋼臥式自吸泵 ZWP型不銹鋼自吸排污泵 ISWH不銹鋼化工管道泵 IHG型立式化工離心泵 CQ型不銹鋼磁力驅(qū)動泵 ZCQ型自吸式磁力泵
5.堿(氫氧化鈉) 鋼鐵廣泛應(yīng)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，雖然腐化侵蝕 增加，但經(jīng)濟性好。普通不銹鋼(不銹耐酸鋼)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。
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)中的腐化侵蝕 都很輕微，只有銅和銅合金不宜使用。凱泉泵業(yè)開動前，先將泵和進水管灌滿水，水泵運轉(zhuǎn)后，在 葉輪高速旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的離心力的作用下，葉輪流道里的水被甩向四周，壓入蝸殼，葉輪入口形成真空，水池的水在外界大氣壓力下沿吸水管被吸入補充了這個空間。繼而吸入的水又被葉輪甩出經(jīng)蝸殼而進入出水管。
7.鹽水(海水) 普通鋼鐵在氯化鈉溶液和海水、咸水中腐化侵蝕 率不太高，一般須采用涂料保護;各類不銹鋼(不銹耐酸鋼)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。
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、乙醚、丁醚等，它們基本沒有腐蝕性，常用材料(Material)均可適用，具體選用時還應(yīng)根據(jù)介質(zhì)的屬性和相關(guān)要求做出合理選擇(xuanze)。另外值得注意(attention)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(yīng)多查閱相關(guān)資料(Means)或借鑒成熟經(jīng)驗。上海凱泉泵業(yè)集團有限公司是輸送液體或使液體增壓的機械。它將原動機的 機械能或其他外部能量傳送給液體，使液體能量增加，主要用來輸送液體包括 水、油、酸堿液、 乳化液、懸乳液和 液態(tài)金屬等，也可輸送液體、氣體混合物以及含懸浮固體物的液體。
冷卻問題(Emerson)
高溫介質(zhì)(起決定作用的物質(zhì))的輸送對泵的結(jié)構(gòu)、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(Company)適用泵型：
1.對于溫度低于120℃的介質(zhì)(起決定作用的物質(zhì))，通常不設(shè)置專門的冷卻系統(tǒng)，多采用本身介質(zhì)來潤滑和冷卻。凱泉泵業(yè)由此可見，若離心泵葉輪不斷旋轉(zhuǎn)，則可連續(xù)吸水、壓水，水便可源源不斷地從低處揚到高處或遠方。綜上所述，離心泵是由于在葉輪的高速旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力的作用下，將水提向高處的。像ISWH不銹鋼化工泵、DFLWPH屏蔽化工泵超過90℃時屏蔽電機的防護等級應(yīng)采用H級;而ISH化工泵和IH型化工泵由于采用了懸架結(jié)構(gòu)可使溫度上限達到140℃~160℃;IHF型襯氟泵最高使用溫度可達200℃;只有CQB型磁力驅(qū)動泵使用溫度不超過100℃。值得一提是對于易結(jié)晶或含有顆粒的介質(zhì)應(yīng)配有密封面沖洗管路(設(shè)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(shè)有冷卻腔，密封室也應(yīng)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(yīng)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))。
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(yīng)設(shè)有冷卻系統(tǒng)(system)，泵結(jié)構(gòu)一般為中心支承形式，機械密封最好采用金屬波紋管型，但價格高(價格是普通機封的10多倍)。
密封問題
無泄漏是化工設(shè)備的永遠追求，正是這種要求促成了磁力泵和屏蔽泵的應(yīng)用日益擴展。上海凱泉由于葉輪進口不可能形成絕對真空，因此離心泵吸水高度不能超過10米，加上水流經(jīng)吸水管路帶來的沿程損失，實際允許安裝高度（水泵軸線距吸入水面的高度）遠小于10米。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(Emerson)、材料的孔蝕問題、靜密封的可靠性問題等等。現(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(shè)型圈應(yīng)用最廣;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)(起決定作用的物質(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(yīng)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(guān)鍵，并不是硬質(zhì)合金對硬質(zhì)合金就最好，價格高是一方面，兩者沒有硬度差也并不合理，所以最好根據(jù)介質(zhì)(起決定作用的物質(zhì))特點區(qū)別對待。
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，最佳工況的揚程和流量均隨之下降，而功率（指物體在單位時間內(nèi)所做的功的多少）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(yīng)進行換算(不同粘度的修正系數(shù)可查閱相關(guān)換算圖表)。對于粘度比較高的漿類、膏類及粘稠液的輸送，建議選用螺桿泵