一直以來,腐蝕就是化工設備最頭痛的危害之一,稍有不慎,輕則(zé)損壞設備,重則造成事故甚至引發災(zāi)難。據有關統計,化工設(shè)備的破壞約(yuē)有60%是由於腐蝕引起的,因此在(zài)化工泵選型時首(shǒu)先要注意選材的科(kē)學性(xìng)。通常有一種誤區,認為不(bú)鏽鋼是“萬能材料”,不論什麽介質和環境條件都捧出不鏽鋼,這是很危(wēi)險的。下麵針對一些常用(yòng)化工介質(zhì)談談選材的要點:
1.硫酸 作為強腐蝕介質之一,硫酸是(shì)用途非常(cháng)廣泛的重要工業原料。不(bú)同濃(nóng)度和溫度的硫酸對材料的腐蝕差別較(jiào)大,對於濃(nóng)度在80%以上、溫度小於(yú)80℃的濃硫酸,碳鋼和鑄鐵有較好的(de)耐蝕性,但它不適合高速流動的硫(liú)酸,不適用作泵閥的材料;普通不鏽鋼如(rú)304(0Cr18Ni9)、316(0Cr18Ni12Mo2Ti)對硫酸介質也用途有限。因(yīn)此輸送(sòng)硫酸的(de)泵閥(fá)通常采用高矽鑄鐵(鑄造(zào)及加(jiā)工難度大)、高合金不鏽鋼(20號(hào)合金)製造。氟塑料具有較好的(de)耐硫酸性能,采用襯氟泵(bèng)(F46)是一種更為經濟的(de)選(xuǎn)擇。
2.鹽酸 決大多數金屬材料都不耐鹽酸腐蝕(包括各種不鏽鋼材料),含鉬高矽鐵也僅可用(yòng)於(yú)50℃、30%以下鹽酸。和金屬材(cái)料相反,絕大多數非金屬材料對鹽酸都(dōu)有良好的耐腐蝕性,所以內襯橡膠泵(bèng)和塑(sù)料泵(bèng)(如聚(jù)丙烯、氟塑料等)是輸送鹽酸的最好選擇。
3.硝酸 一般金屬大多在(zài)硝酸中被迅速腐蝕破壞,不鏽鋼是應用最廣的耐硝酸材料,對常溫下一切濃度的硝酸都有(yǒu)良好(hǎo)的耐蝕性,值得一提的是含鉬的不鏽鋼(gāng)(如316、316L)對硝酸的耐蝕(shí)性不僅不優於普通不鏽鋼(如304、321),有時甚至不如。而對於高溫硝酸,通常采用鈦及鈦合金材料。
4.醋酸 它是有機酸中腐蝕性最強的物質之一,普通鋼鐵在一切濃度和(hé)溫度的醋酸中都會嚴重腐蝕,不鏽鋼是優良的(de)耐醋酸材料,含鉬的316不鏽鋼還能適用於高(gāo)溫和稀醋酸蒸汽。對於(yú)高溫高濃醋酸或含有其它腐蝕介質等苛刻要(yào)求時,可選用高合金不鏽鋼或氟(fú)塑料泵。
5.堿(氫氧化鈉) 鋼鐵廣泛應用於80℃以下(xià)、30%濃度內(nèi)的氫氧化鈉(nà)溶液,也有許(xǔ)多(duō)工廠在(zài)100℃、75%以下時仍采用普通鋼鐵,雖然腐蝕增加,但經濟性好。普(pǔ)通不鏽鋼對堿液的耐蝕性與鑄鐵相比(bǐ)沒有明顯優點,隻要介質中容許少量鐵份摻入不(bú)推薦采用不鏽鋼。對於高溫堿液多采用鈦及鈦合金(jīn)或者高合金不(bú)鏽鋼。
6.氨(氫(qīng)氧化氨) 大多數金屬和非金屬在液氨及氨水(氫氧化氨)中的腐蝕都很輕微,隻有銅和銅合金不宜使用。
7.鹽水(海水) 普通鋼鐵在氯化鈉溶液和海水、鹹水中腐蝕率不太(tài)高,一般須采用塗料(liào)保護;各類不鏽鋼也有很低的均勻腐蝕(shí)率,但可能因氯(lǜ)離子而引起局部性(xìng)腐(fǔ)蝕,通常采用316不鏽鋼較好。
8.醇類、酮類、酯類、醚類 常見的醇類(lèi)介質有甲醇、乙醇、乙二醇、丙醇等,酮(tóng)類介質有丙酮、丁酮(tóng)等,酯(zhǐ)類介質有各種甲酯、乙酯等,醚類介質有甲醚、乙醚、丁醚等,它們基本沒有腐(fǔ)蝕性,常用(yòng)材料均可適用,具(jù)體選用時還應根據介(jiè)質的屬性和相關要求做出合理選擇(zé)。另外值得注意的是酮、酯、醚對多(duō)種橡膠有溶解性,在選擇密封材料時避(bì)免出錯。
還有許多(duō)其它介質不能在此一一介(jiè)紹,總之在(zài)選材(cái)時切不可隨意和盲目,應多查閱相關資料或借鑒成熟經驗。
冷卻問題
高溫(wēn)介質的輸送對泵的結構、材料以及輔助係統提出(chū)了更高要求,下麵談一談不同(tóng)的溫度變化對冷(lěng)卻(què)的(de)要(yào)求以(yǐ)及公司適用泵型:
1.對於溫度(dù)低於120℃的介質,通常不設置專門的冷卻係統,多采用本身(shēn)介質來潤滑和冷卻。像DFL(W)H化(huà)工泵、DFL(W)PH屏蔽化工泵(超過90℃時屏蔽電機的防護等級應采用H級);而DFCZ普通型和IH化工泵由於采用了(le)懸(xuán)架結構可使溫度上限達(dá)到140℃~160℃;IHF襯(chèn)氟泵最高使用溫度可達200℃;隻有CQB普通磁力泵使用溫度不超過(guò)100℃。值得一提是對於易結晶或含有顆粒的介質應配有密封麵衝洗(xǐ)管路(設(shè)計時均留有(yǒu)接(jiē)口)。
2.對於120℃以上、300℃以內的介質,一般在泵蓋上須設有冷卻腔,密封室(shì)也應接(jiē)通冷卻液(須配雙(shuāng)端麵機械密封),當不允許冷卻液(yè)滲入介質中時,應采取將(jiāng)本身介質冷卻後接入(可(kě)通過簡易熱交(jiāo)換器實現)。
3.對(duì)於(yú)300℃以上的(de)高溫(wēn)介質,不僅泵頭(tóu)部分需要冷卻,懸架軸承室也應設有冷卻係統,泵結構一般為中心支承形式,機械密封最好采用金屬波紋管(guǎn)型,但價格高(價(jià)格是普通機封的10多倍)。
密封問題
無(wú)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(bèng)的應用日(rì)益擴展。然(rán)而真正做到無泄漏還有很長的路要走,比如磁力(lì)泵隔離套和屏(píng)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。現就密(mì)封方(fāng)麵的一些基本情況簡單(dān)介紹如下:
1.密封(fēng)形式 對於靜密封來說,通常隻有密封墊和密封圈兩種形式,而密封圈又以O型圈應用最廣;對(duì)於動密封,化(huà)工泵很少(shǎo)采用填料密封,以機械密封為主,機械密封又有單端麵和雙端麵、平衡型和非平衡型之分,平衡型適用於高(gāo)壓介質的密封(通常指壓力大於1.0MPa),雙端麵機封主要用於高溫、易結晶、有粘度、含顆粒以及有(yǒu)毒揮發的(de)介質,雙端麵機封應向密(mì)封腔(qiāng)中注入隔離液,其壓力一般高於介質壓力0.07~0.1MPa。
2.密封材料(liào) 化工泵靜密封的材料一般采用氟橡(xiàng)膠,特殊情況才采用聚四氟材料;機械密封動靜環的材(cái)料配(pèi)置較為關鍵,並不是硬質合金對硬質合金就最好,價格(gé)高是一(yī)方(fāng)麵,兩者沒(méi)有硬度差也並不合理,所以最好根據介質特(tè)點區別對待。
介質(zhì)的粘度對泵的性能影響(xiǎng)是很大的,當粘度(dù)增加時,泵的揚(yáng)程曲線(xiàn)下降,最佳工況的揚程和流(liú)量均隨之下降,而功(gōng)率則隨之(zhī)上升,因而效率降低。一般樣本上的(de)參數均為輸送清水時的性能,當輸送粘性介質時應進行換算(suàn)(不同粘度的修正係數可查閱相(xiàng)關換算圖表)。對於(yú)粘(zhān)度較高的漿類、膏類及(jí)粘(zhān)稠液的輸送,建議選用螺杆(gǎn)泵。
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