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化工泵的材料如何选择
发布时间:2022-06-14 11:45:27      点击次数:478

 石油化学工业在国民经济中占据非常重要的位置,化工流程泵作为关键配套设备也越来越受到人们的关注。由于化工介质的特性错综复杂,加之用户的要求不断提高,作为生产厂家,我们应如何选型?应*点注意哪些方面?等等显得尤为重要。

一、化工泵密封问题 无泄漏是化工泵的永远追求,正是这种要求促成了磁力泵和屏蔽泵的应用日益扩展。然而*正做到无泄漏还有很长的路要走,比如磁力泵隔离套和屏蔽泵屏蔽套的寿命问题、材料的孔蚀问题、静密封的可靠性问题等等。现就密封方面的一些基本情况简单介绍如下: 1.密封形式 对于静密封来说,通常只有密封垫和密封圈两种形式,而密封圈又以O型圈应用*广;对于动密封,化工泵很少采用填料密封,以机械密封为主,机械密封又有单端面和双端面、平衡型和非平衡型之分,平衡型适用于高压介质的密封(通常指压力大于1.0MPa),双端面机封主要用于高温、易结晶、有粘度、含颗粒以及有毒挥发的介质,双端面机封应向密封腔中注入隔离液,其压力一般高于介质压力0.07~0.1MPa。 2.密封材料 化工泵静密封的材料一般采用氟橡胶,特殊情况才采用聚四氟材料;机械密封动静环 的材料配置较为关键,并不是硬质合金对硬质合金就*好,价格高是一方面,两者没有硬度差也并不合理,所以*好根据介质特点区别对待。 (注:美国石油学会API 610第八版对机械密封和管路系统的典型配置在附录D中有比较详尽的规定) 二、化工泵耐腐蚀问题: 一直以来,腐蚀就是化工设备*头痛的危害之一,稍有不慎,轻则损坏设备,重则造成事故甚至引发灾难。据有关统计,化工设备的破坏约有60%是由于腐蚀引起的,因此在化工泵选型时首先要注意选材的科学性。通常有一种误区,认为不锈钢是“*能材料”,不论什么介质和环境条件都捧出不锈钢,这是很危险的。下面针对一些常用化工介质谈谈选材的要点: 1.硫酸 作为强腐蚀介质之一,硫酸是用途非常广泛的重要工业原料。不同浓度和温度的硫酸对 材料的腐蚀差别较大,对于浓度在80%以上、温度小于80℃的浓硫酸,碳钢和铸铁有较好的耐蚀性,但它不适合高速流动的硫酸,不适用作泵阀的材料;普通不锈钢如304(0Cr18Ni9)、316(0Cr18Ni12Mo2Ti)对硫酸介质也用途有限。因此输送硫酸的泵阀通常采用高硅铸铁(铸造及加工难度大)、高合金不锈钢(20号合金)制造。氟塑料具有较好的耐硫酸性能,采用衬氟化工泵(F46)是一种更为经济的选择。比如上海原孚泵业制造有限公司的:IHF衬氟泵、FSB氟氟塑料合金离心泵、CQB-F氟塑料磁力泵等、FZB衬氟自吸泵。 2.盐酸 决大多数金属材料都不耐盐酸腐蚀(包括各种不锈钢材料),含钼高硅铁也仅可用50℃、30%以下盐酸。和金属材料相反,绝大多数非金属材料对盐酸都有良好的耐腐蚀性,所以内衬橡胶泵和塑料泵(如聚丙烯、氟塑料等)是输送盐酸的*好选择。比如:IHF衬离心泵、FP强耐腐蚀离心泵、CQ聚丙烯磁力泵(或氟塑料磁力泵)、FBZ自吸磁力泵等,塑料气动隔膜泵 3.硝酸 一般金属大多在硝酸中被迅速腐蚀破坏,不锈钢是应用*广的耐硝酸材料,对常温下一切浓度的硝酸都有良好的耐蚀性,值得一提的是含钼的不锈钢(如316、316L)对硝酸的耐蚀性不仅不优于普通不锈钢(如304、321),有时甚至不如。而对于高温硝酸,通常采用钛及钛合金材料。公司适用产品有:IH化工泵、CQB磁力泵等,FB型化工泵,材料为304。 4.醋酸 它是有机酸中腐蚀性*强的物质之一,普通钢铁在一切浓度和温度的醋酸中都会严重腐蚀, 不锈钢是优良的耐醋酸材料,含钼的316不锈钢还能适用于高温和稀醋酸蒸汽。对于高温高浓醋酸或含有其它腐蚀介质等苛刻要求时,可选用高合金不锈钢或氟塑料泵。 5.碱(氢氧化钠) 钢铁广泛应用于80℃以下、30%浓度内的氢氧化钠溶液,也有许多工厂在100℃、75%以下时仍采用普通钢铁,虽然腐蚀增加,但经济性好。普通不锈钢对碱液的耐蚀性与铸铁相比没有明显优点,只要介质中容许少量铁份掺入不推荐采用不锈钢。对于高温碱液多采用钛及钛合金或者高合金不锈钢。一般铸铁泵均可用于常温低浓度碱液,特殊要求时可采用各类不锈钢泵或氟塑料泵 6.氨(氢氧化氨)大多数金属和非金属在液氨及氨水(氢氧化氨)中的腐蚀都很轻微,只有铜和铜合金不宜使用。大多适用于氨及氨水的输送。 7.盐水(海水) 普通钢铁在氯化钠溶液和海水、咸水中腐蚀率不太高,一般须采用涂料保护;各类不锈钢也有很低的均匀腐蚀率,但可能因氯离子而引起局部性腐蚀,通常采用316不锈钢较好。公司各类化工泵都有316材料配置。 8.醇类、酮类、酯类、醚类常见的醇类介质有甲醇、乙醇、乙二醇、丙醇等,酮类介质有丙酮、丁酮等,酯类介质有各种甲酯、乙酯等,醚类介质有甲醚、乙醚、丁醚等,它们基本没有腐蚀性,常用材料均可适用,具体选用时还应根据介质的属性和相关要求做出合理选择。另外值得注意的是酮、酯、醚对多种橡胶有溶解性,在选择密封材料时避免出错,应该选用四氟材料作为密封。 还有许多其它介质不能在此一一介绍,总之在选材时切不可随意和盲目,应多查阅相关资料或借鉴成熟经验。 三、化工泵粘度问题 介质的粘度对化工泵的性能影响是很大的,当粘度增加时,泵的扬程曲线下降,*佳工况的扬程和流量均随之下降,而功率则随之上升,因而效率降低。一般样本上的参数均为输送清水时的能,当输送粘性介质时应进行换算(不同粘度的修正系数可查阅相关换算图表)。对于粘度较高的浆类、膏类及粘稠液的输送,建议选用螺杆泵,公司G单螺杆泵适用介质粘度可达1000000cst。 四、化工泵冷却问题 高温介质的输送对泵的结构、材料以及辅助系统提出了更高要求,下面谈一谈不同的温度变化对冷却的要求以及适用泵型: 1.对于温度低于120℃的介质,通常不设置专门的冷却系统,多采用本身介质来润滑和冷却。像IHG化工泵、屏蔽化工泵; 而HG普通型和IH化工泵由于采用了悬架结构可使温度上限达到140℃~160℃;IHF衬氟离心泵*高使用温度可达200℃;只有CQB普通磁力泵使用温度不超过100℃。值得一提是对于易结晶或含有颗粒的介质应配有密封面冲洗管路(设计时均留有接口)。 2.对于120℃以上、300℃以内的介质,一般在泵盖上须设有冷却腔,密封室也应接通冷却液(须配双端面机械密封),当不允许冷却液渗入介质中时,应采取将本身介质冷却后接入(可通过简易热交换器实现)。一般为*心支承形式,机械密封*好采用金属波纹管型,但价格高(价格是普通机封的10多倍)。

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