Матеріали для промислових насосів: іонізація та використання (I)

Вибір матеріалів для водяних насосів у промисловому виробництві є критично важливим, оскільки він безпосередньо впливає на термін служби обладнання, експлуатаційну ефективність, витрати на обслуговування та навіть безпеку та стабільність усього виробничого процесу. Вибір матеріалу – це не вибір найдорожчого варіанту, а комплексний компроміс, що базується на хімічних властивостях, фізичних характеристиках, умовах експлуатації рідини, що перекачується, та економічній ефективності.

Нижче наведено систематичне пояснення вимог до матеріалів для різних водяних насосів у промисловому виробництві.

I. Основні принципи вибору

Перш ніж вибирати матеріали для насоса, необхідно визначити такі ключові фактори:

Корозійність середовища: це основний фактор, який слід враховувати. Рівень pH, вміст іонів хлориду, окислюваність тощо середовища визначають необхідний корозійностійкий матеріал.

Абразивність: чи містить середовище тверді частинки (наприклад, пісок, шлам, частинки каталізатора). Це вимагає матеріалів з високою твердістю та зносостійкістю.

Робоча температура та тиск: Високі температури прискорюють корозію та знижують міцність матеріалу; високий тиск вимагає від матеріалів вищої механічної міцності.

Чистота середовища та спеціальні вимоги: Для таких галузей промисловості, як харчова та фармацевтична, потрібні нетоксичні, не забруднюючі та легко очищувані матеріали (наприклад, нержавіюча сталь). Для чистої або надчистої води необхідні матеріали, які не вилуговують іони та не забруднюють середовище.

Міркування щодо вартості: Виберіть найекономічніший матеріал, який відповідає вимогам процесу.

II. Поширені матеріали корпусу насоса та їх застосування

1. Чавун

Характеристики: Низька вартість, добра ливарність, помірна механічна міцність. Погана корозійна стійкість.

Застосування:

Водяні насоси: Транспортування води навколишньої температури, неагресивної промислової води, охолоджувальної води.

Деякі циркуляційні водяні насоси, насоси HVAC.

Обмеження: Не підходить для кислот, лугів, солоної води, морської води або середовищ, що містять велику кількість абразивних частинок. У водопровідній воді тривала експлуатація може призвести до іржі, що спричиняє жовту воду.

2. Нержавіюча сталь

Це найпоширеніший матеріал, стійкий до корозії, який використовується в промислових насосах, але нержавіюча сталь – це категорія, що містить різні марки.

Нержавіюча сталь 304:

Характеристики: Аустенітна нержавіюча сталь загального призначення, стійка до загальної корозії (наприклад, розведеної азотної кислоти, органічних кислот).

Застосування: Харчова, напойна, фармацевтична промисловість (відповідає санітарним нормам); транспортування слабоагресивних хімікатів у хімічній промисловості; лужні розчини за кімнатної температури.

Нержавіюча сталь 316/316L:

Характеристики: Містить молібден (Mo), що забезпечує кращу стійкість до хлоридної точкової корозії та щілинної корозії, ніж сталь 304.

Застосування: Найпоширеніший матеріал для хімічних насосів. Використовується для транспортування морської води, розсолу, розчинів хлоридів, розведеної сірчаної кислоти, фосфорної кислоти тощо. 316L має нижчий вміст вуглецю, що забезпечує кращу стійкість до міжкристалічної корозії, підходить для зварних компонентів.

Нержавіюча сталь 304L/316L:

Характеристики: Низьковуглецеві версії, що використовуються переважно там, де термічна обробка після зварювання неможлива, для запобігання міжкристалічній корозії.

Застосування: корпуси великих насосів або насоси зі складними конструкціями, що потребують ретельного зварювання.

Дуплексна нержавіюча сталь (наприклад, 2205):

Характеристики: Поєднує аустенітну та феритну структури, міцність вдвічі вища, ніж у 304/316, відмінна стійкість до корозійного розтріскування під напругою та добра стійкість до точкової утворення.

Застосування: висококонцентрований розсіл, морська вода, суворі умови, що містять іони хлориду, нафта і газ, морські платформи, десульфуризація димових газів (FGD).