Materiały pomp przemysłowych: jony i zastosowanie (I)

Dobór materiałów do pomp wodnych w produkcji przemysłowej jest kluczowy, ponieważ bezpośrednio wpływa na żywotność urządzeń, wydajność operacyjną, koszty konserwacji, a nawet bezpieczeństwo i stabilność całego procesu produkcyjnego. Wybór materiałów nie polega na wyborze najdroższej opcji, lecz na kompleksowym kompromisie, uwzględniającym właściwości chemiczne, fizyczne, warunki pracy tłoczonego płynu oraz opłacalność.

Poniżej przedstawiono systematyczne wyjaśnienie wymagań materiałowych dla różnych pomp wodnych stosowanych w produkcji przemysłowej.

I. Podstawowe zasady selekcji

Przed wyborem materiałów na pompę należy zdefiniować następujące kluczowe czynniki:

Korozyjność medium: To jest najważniejszy czynnik. pH, zawartość jonów chlorkowych, utlenialność itp. medium decydują o wymaganej odporności na korozję materiału.

Ścierność: Czy medium zawiera cząstki stałe (np. piasek, szlam, cząstki katalizatora). Wymaga to materiałów o wysokiej twardości i odporności na zużycie.

Temperatura i ciśnienie robocze: Wysokie temperatury przyspieszają korozję i zmniejszają wytrzymałość materiału; wysokie ciśnienie wymaga od materiałów większej wytrzymałości mechanicznej.

Czystość medium i wymagania specjalne: W branżach takich jak spożywcza i farmaceutyczna wymagane są materiały nietoksyczne, niezanieczyszczające i łatwe w czyszczeniu (np. stal nierdzewna). W przypadku wody czystej lub ultraczystej niezbędne są materiały, które nie wymywają jonów i nie zanieczyszczają medium.

Rozważania nad kosztami: Wybierz najbardziej ekonomiczny materiał, który spełnia wymagania procesu.

II. Typowe materiały korpusów pomp i ich zastosowania

1. Żeliwo

Charakterystyka: Niski koszt, dobra lejność, umiarkowana wytrzymałość mechaniczna. Słaba odporność na korozję.

Zastosowania:

Pompy wodne: Transport wody przemysłowej o temperaturze pokojowej, niekorozyjnej, wody chłodzącej.

Niektóre pompy obiegowe wody, pompy HVAC.

Ograniczenia: Nie nadaje się do kwasów, zasad, wody słonej, wody morskiej ani mediów zawierających dużą ilość cząstek ściernych. Długotrwałe użytkowanie w wodzie wodociągowej może prowadzić do rdzewienia, powodując „"żółte” zabarwienie wody.

2. Stal nierdzewna

Jest to najpopularniejszy materiał odporny na korozję w pompach przemysłowych, ale "stal nierdzewna" to kategoria obejmująca różne gatunki.

Stal nierdzewna 304:

Charakterystyka: Stal nierdzewna austenityczna ogólnego przeznaczenia, odporna na korozję ogólną (np. rozcieńczony kwas azotowy, kwasy organiczne).

Zastosowania: Przemysł spożywczy, napojowy, farmaceutyczny (spełnia normy sanitarne); transport lekko żrących substancji chemicznych w przemyśle chemicznym; roztwory alkaliczne w temperaturze otoczenia.

Stal nierdzewna 316/316L:

Charakterystyka: Zawiera molibden (Mo), co zapewnia lepszą odporność na korozję wżerową i wżerową niż stal 304.

Zastosowania: Najczęściej stosowany materiał do produkcji pomp chemicznych. Stosowany do transportu wody morskiej, solanki, roztworów chlorków, rozcieńczonego kwasu siarkowego, kwasu fosforowego itp. Stal 316L charakteryzuje się niższą zawartością węgla, co zapewnia lepszą odporność na korozję międzykrystaliczną i nadaje się do elementów spawanych.

Stal nierdzewna 304L/316L:

Charakterystyka: Wersje niskoemisyjne, stosowane głównie w przypadkach, gdy nie jest możliwa obróbka cieplna po spawaniu, w celu zapobiegania korozji międzykrystalicznej.

Zastosowania: Duże obudowy pomp lub pompy o skomplikowanej konstrukcji wymagające rozległych prac spawalniczych.

Stal nierdzewna dupleksowa (np. 2205):

Charakterystyka: Łączy strukturę austenityczną i ferrytyczną, wytrzymałość dwukrotnie większa niż w przypadku stali 304/316, doskonała odporność na korozję naprężeniową wywołaną przez chlorki oraz dobra odporność na wżery.

Zastosowania: solanka o wysokim stężeniu, woda morska, trudne warunki zawierające jony chlorkowe, ropa naftowa i gaz, platformy wiertnicze, odsiarczanie spalin (FGD).