化工泵材質選型
時間:2007/8/22 來(lái)源:浙江(jiāng)香蕉视频网站江泵業有限公司
一直以來,腐(fǔ)蝕就是化工設備頭痛的(de)危害之一,稍有不(bú)慎,輕則損壞設備,重則造成事故甚至引發災難。據有關統計,化工設備(bèi)的破壞約有60%是由於腐蝕引起的,因此在化工泵選型時首先要注意選材的科學性(xìng)。通常有一種誤區,認為不鏽鋼是“萬能材料”,不論(lùn)什麽介質和環境條(tiáo)件都捧出不鏽鋼泵,這是很危險的。下麵針對一些常用化工介質談談選材的要(yào)點:
1.硫(liú)酸 作為強腐蝕介質之一,硫酸是用(yòng)途非常廣泛的重要工業原料(liào)。不同(tóng)濃度和溫度的硫酸對材料的腐蝕差別較大,對於濃度(dù)在80%以上、溫度小於80℃的濃硫酸,碳(tàn)鋼和鑄鐵有較好的耐蝕性,但它不適(shì)合高速流動的硫酸,不適用作(zuò)泵閥的材(cái)料;普通不(bú)鏽鋼如304(0Cr18Ni9)、316(0Cr18Ni12Mo2Ti)對硫酸介質也用途有限。因此(cǐ)輸送硫酸的泵閥通常采(cǎi)用(yòng)高矽鑄鐵(鑄造及(jí)加工難度大)、高合金不鏽鋼(20號合金)製造。氟塑料具(jù)有(yǒu)較好的耐(nài)硫酸(suān)性能,采用(yòng)襯氟泵(F46)是一種更為(wéi)經濟(jì)的選擇。公司適用(yòng)產品有(yǒu):IHF氟(fú)塑料化工泵、PF(FS)強耐腐蝕離心(xīn)泵、CQB-F氟塑料等。
2.鹽酸 決大多數(shù)金屬(shǔ)材料都不耐鹽酸腐蝕(包(bāo)括各種不鏽(xiù)鋼材料),含鉬高矽(guī)鐵也僅可用於50℃、30%以下鹽酸。和金屬材料相反,絕大多數非金屬材(cái)料對鹽酸(suān)都有(yǒu)良(liáng)好(hǎo)的耐腐蝕性,所以內襯橡膠泵和(hé)塑料泵(如聚丙烯、氟塑料等)是輸送鹽酸的(de)好選擇。公司適(shì)用產品有:IHF氟塑料化工泵、PF(FS)強耐腐蝕離心泵、CQ聚丙烯(或氟塑料磁力泵)等。
3.硝酸 一般金屬大多在硝酸中被(bèi)迅速腐蝕破(pò)壞,不鏽鋼是應用廣的(de)耐硝酸材料,對常溫下一切濃度的硝酸都(dōu)有良好的耐(nài)蝕性,值得一提的是含鉬的不鏽鋼(如316、316L)對(duì)硝酸的耐(nài)蝕性不僅(jǐn)不優於普通不鏽(xiù)鋼(如304、321),有時甚至不(bú)如。而對於高溫硝(xiāo)酸(suān),通常采用鈦及鈦合金材料。公司適用產品有:DFL(W)H化工泵、DFL(W)PH屏(píng)蔽化工(gōng)泵、DFCZ流程泵、DFLZP自吸化工泵、IH型化(huà)工泵、CQB等,材料為304。
4.醋酸 它是有機酸中腐蝕性強的物質(zhì)之一,普通鋼鐵在一切濃度和溫度的醋酸中都(dōu)會嚴重腐蝕,不鏽鋼是優(yōu)良的耐醋酸材料,含鉬的316不鏽鋼(gāng)還(hái)能適(shì)用於高溫和稀醋酸蒸汽。對於高溫高濃醋酸或含有其它腐蝕介質等苛刻要求時,可選用高(gāo)合金不鏽鋼泵或氟塑料泵。
5.堿(氫氧化鈉) 鋼鐵廣泛應用於(yú)80℃以下、30%濃(nóng)度內的氫氧化鈉溶液,也有許多工廠在100℃、75%以下時仍采用普通鋼鐵,雖然腐(fǔ)蝕增加,但經濟性好(hǎo)。普通不鏽鋼對堿(jiǎn)液的耐蝕性與鑄鐵相比沒有明顯優點,隻(zhī)要介質中容許少量鐵(tiě)份摻入不推薦采(cǎi)用不鏽鋼。對於高溫堿液多采用鈦及鈦(tài)合金或者高合金不鏽鋼。公司一般鑄鐵泵均可用於常溫低濃度堿液,特殊要求時可采用各類不鏽鋼(gāng)泵或氟塑料泵(bèng)。
6.氨(氫氧化氨) 大多數金屬和非金屬在液氨及氨水(氫氧化氨)中的腐蝕都很輕(qīng)微(wēi),隻有銅和銅合金不宜使用(yòng)。公司產品(pǐn)大多適用於氨及(jí)氨水(shuǐ)的輸送。
7.鹽水(海水) 普通鋼鐵在氯(lǜ)化鈉溶液和海水、鹹水中腐蝕率不(bú)太高,一般須采用(yòng)塗料保(bǎo)護;各類不鏽鋼也有很低的均勻腐蝕率,但可能因氯離子而引(yǐn)起局部(bù)性腐蝕(shí),通常采用316不(bú)鏽鋼較(jiào)好。公司各(gè)類化工泵都有316材料配置。
8.醇類、酮類、酯類、醚類 常見的醇(chún)類介質有甲醇、乙(yǐ)醇(chún)、乙二醇、丙醇等,酮類介質有丙酮、丁酮等,酯類介質有各種甲酯、乙(yǐ)酯等,醚類介質有甲醚、乙醚、丁醚等,它們基本(běn)沒有(yǒu)腐蝕性,常用材料均(jun1)可適用(yòng),具體選用時還應根據介質的屬(shǔ)性和相關要求做出合理選擇。另外值得(dé)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。
還有許多其它介質不能在此一一(yī)介紹,總之在選材(cái)時切不可隨意和盲目,應(yīng)多查閱相(xiàng)關(guān)資料或借鑒成(chéng)熟經驗 .
冷卻問題
高溫介質的輸送對泵的結構(gòu)、材料以(yǐ)及輔助係(xì)統(tǒng)提(tí)出了更高要求,下麵談一談不同的(de)溫度變化對冷卻的要求以(yǐ)及公司適用泵型(xíng):
1.對於溫度低於120℃的介(jiè)質,通常不設置專門的冷卻係統,多采(cǎi)用(yòng)本身介質來潤滑和冷卻。像(xiàng)IHG、ISWH化工泵、PHG屏蔽化工泵(超過90℃時屏蔽電機的防護等(děng)級應采用H級(jí));而CZ普通型和IH化工(gōng)泵由於(yú)采用了懸架結構可使溫度上限達到140℃~160℃;IHF襯(chèn)氟泵高使用溫度可達200℃;隻有CQB普通磁力泵使用溫度不超過100℃。值得一提是(shì)對於易結晶或含有顆粒的介質應配有密(mì)封麵衝洗管路(設計時均留有接口)。
2.對(duì)於120℃以上、300℃以內的介質(zhì),一般在泵蓋上須設有冷卻腔,密封室也應接(jiē)通冷(lěng)卻液(須配雙端麵機械密封),當不允許冷卻液滲入介質中時,應采取將本(běn)身介質冷(lěng)卻後接入(可通過簡易熱交換器實(shí)現)。目前公司有CZ型(xíng)化(huà)工流程泵、GRG高溫管道泵以及LQRY熱水循環泵(正在開發)可供選用,另外CQB-G高溫型磁力泵可用(yòng)於280℃以內的高溫介質。
3.對於300℃以上的高溫(wēn)介質,不僅(jǐn)泵頭部(bù)分需要冷卻,懸架軸承室也應設有冷卻係(xì)統,泵結構一般為中心支承形式,機械密封好采用金屬波紋管型,但價(jià)格高(價格是普通機封的10多倍)。目前公司隻有(yǒu)2CY\LQRY離心油泵使(shǐ)用(yòng)溫度能(néng)夠達到420℃(正在開發(fā))。
密封問題(tí)
無泄漏(lòu)是(shì)化工設備的永遠追求,正是這種要求(qiú)促成了磁力泵(bèng)和(hé)屏蔽泵的應用日益擴展。然而真正做到無泄漏還有(yǒu)很長的路要走(zǒu),比如磁力泵隔(gé)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(de)可靠性問題等等。現就密封方麵(miàn)的一些基本(běn)情況簡單介紹如下:
1.密封形(xíng)式 對於靜密封(fēng)來說,通(tōng)常隻有密封墊和密封(fēng)圈兩種形式,而密(mì)封圈又以O型圈應用廣;對於動密封,化工泵很少采用填料密封,以機械密封為主(zhǔ),機械密封又有單端麵和雙端(duān)麵、平(píng)衡型和非平衡型之(zhī)分,平衡型適用於高壓介質的密封(通常指壓力大(dà)於1.0MPa),雙端麵機封主(zhǔ)要用於高溫、易結晶、有粘度、含顆粒以及(jí)有毒揮發的介(jiè)質,雙端麵機封應向(xiàng)密封腔中注(zhù)入隔離液,其壓力一般高於介質壓(yā)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(jìng)環的材料配(pèi)置較為關鍵,並不是硬質合金對硬(yìng)質合金(jīn)就好,價格高是一方麵,兩者(zhě)沒有硬(yìng)度差(chà)也並不合理,所以好根據介(jiè)質(zhì)特點區別對待。
(注:美國石油學會API 610第八版對機械密封和管路係統的典型配置在附錄D中有(yǒu)比較詳盡(jìn)的規定)
粘度問題(tí)
介質的粘度對泵的(de)性能影(yǐng)響是(shì)很大的,當粘度增加時,泵的揚程曲線下降,佳工況的揚程和流量均隨之下降(jiàng),而功率則隨之上升,因而效(xiào)率降低。一般樣本上的參數均為輸送清水時的性(xìng)能(néng),當輸送粘性介質時應進行換(huàn)算(不同粘(zhān)度的修(xiū)正係數可(kě)查閱相關換算圖表)。對於粘度較高(gāo)的漿類、膏類及粘稠液的(de)輸送,建議選用螺杆(gǎn)泵,公司G單螺杆泵適用介質粘度可達1000000cst。
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