石油、化工工業(yè)在國民經濟中占據(jù)非常重要的位置,化工流程泵作為關鍵配套設備也越來越受到人們的關注。由于化工介質的特性錯綜復雜,加之環(huán)境保護的要求不斷提高,我們應如何對化工泵進行選型?應重點注意哪些方面等等顯得尤為重要。今天,小編就來與大家聊聊化工泵選型應該注意的事項!
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注意事項一:耐腐蝕問題
一直以來,腐蝕就是化工設備最頭痛的危害之一,稍有不慎,輕則損壞設備,重則造成事故甚至引發(fā)災難。
據(jù)有關統(tǒng)計,化工設備的破壞約有60%是由于腐蝕引起的,因此在化工泵選型時首先要注意選材的科學性。
通常有一種誤區(qū),認為不銹鋼是“萬能材料”,不論什么介質和環(huán)境條件都捧出不銹鋼,這是很危險的。下面針對一些常用化工介質談談選材的要點:
作為強腐蝕介質之一,硫酸是用途非常廣泛的重要工業(yè)原料。
不同濃度和溫度的硫酸對材料的腐蝕差別較大,對于濃度在80%以上、溫度小于80℃的濃硫酸,碳鋼和鑄鐵有較好的耐蝕性,但它不適合高速流動的硫酸,不適用作泵閥的材料;普通不銹鋼如304(0Cr18Ni9)、316(0Cr18Ni12Mo2Ti)對硫酸介質也用途有限。
因此輸送硫酸的泵閥通常采用高硅鑄鐵(鑄造及加工難度大)、高合金不銹鋼(20號合金)制造,但其加工難度大和價格昂貴,因此不被人們看好。
氟塑料合金具有很好好的耐硫酸性能,它是中國科學院上海有機化學研究所的專利材料,經中科院實驗證明,目前尚未有哪種化學介質與其能產生反應,因此采用襯氟泵(F46)是一種更為經濟的選擇。
決大多數(shù)金屬材料都不耐鹽酸腐蝕(包括各種不銹鋼材料),含鉬高硅鐵也僅可用于50℃、30%以下鹽酸。
和金屬材料相反,絕大多數(shù)非金屬材料對鹽酸都有良好的耐腐蝕性,所以內襯橡膠泵和塑料泵(如工程塑料、氟塑料等)是輸送鹽酸的最好選擇。
一般金屬大多在硝酸中被迅速腐蝕破壞,不銹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良好的耐蝕性,值得一提的是含鉬的不銹鋼(如316、 316L)對硝酸的耐蝕性不僅不優(yōu)于普通不銹鋼(如304、321),有時甚至不如。而對于高溫硝酸,通常采用氟塑料合金材料。
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溫度的醋酸中都會嚴重腐蝕,不銹鋼是優(yōu)良的耐醋酸材料,含鉬的316不銹鋼還能適用于高溫和稀醋酸蒸汽。
對于高溫高濃醋酸或含有其它腐蝕介質等苛刻要求時,可選用高合金不銹鋼或氟塑料泵。如CQB磁力泵、CQ不銹鋼磁力泵 。
一般腐蝕性不是很強,但一般堿溶液都會產生結晶,因此可選用配置硅化石墨169材質機械密封的FSB型氟合金堿泵。
大多數(shù)金屬和非金屬在液氨及氨水(氫氧化氨)中的腐蝕都很輕微,只有銅和銅合金不宜使用。這時選用CQF工程塑料磁力泵、FSB氟合金離心泵較好。
普通鋼鐵在氯化鈉溶液和海水、咸水中腐蝕率不太高,一般須采用涂料保護;各類不銹鋼也有很低的均勻腐蝕率,但可能因氯離子而引起局部性腐蝕,通常采用316不銹鋼較好。
常見的醇類介質有甲醇、乙醇、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、乙酯等,醚類介質有甲醚、乙醚、丁醚等,它們腐蝕性基本不強, 因此均可選用普通不銹鋼,具體選用時還應根據(jù)介質的屬性和相關要求做出合理選擇。
另外值得注意的是酮、酯、醚對多種橡膠有溶解性,在選擇密封材料時避免出錯。建議選擇無機封的氟塑料磁力泵。
還有許多其它介質不能在此一一介紹,總之在選材時切不可隨意和盲目,應多查閱相關資料或借鑒成熟經驗。
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注意事項二:密封問題
無泄漏是化工設備的永遠追求,正是這種要求促成了磁力泵的應用日益擴展。
然而真正做到無泄漏還有很長的路要走,比如磁力泵隔離套的壽命問題、材料的孔蝕問題、靜密封的可靠性問題等等。
現(xiàn)就密封方面的一些基本情況簡單介紹如下:
對于靜密封來說,通常只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。
對于動密封,化工泵很少采用填料密封,以機械密封為主,機械密封又有單端面和雙端面、平衡型和非平衡型之分,平衡型適用于高壓介質的密封(通常指壓力大于 1.0MPa),雙端面機封主要用于高溫、易結晶、有粘度、含顆粒以及有毒揮發(fā)的介質,雙端面機封應向密封腔中注入隔離液,其壓力一般高于介質壓力 0.07~0.1MPa。
化工磁力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;機械密封動靜環(huán)的材料配置較為關鍵,并不是硬質合金對硬質合金就最好,價格高是一方面,兩者沒有硬度差也并不合理,所以最好根據(jù)介質特點區(qū)別對待。
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注意事項三:粘度問題
介質的粘度對泵的性能影響是很大的,當粘度增加時,泵的揚程曲線下降,最佳工況的揚程和流量均隨之下降,而功率則隨之上升,因而效率降低。
一般樣本上的參數(shù)均為輸送清水時的性能,當輸送粘性介質時應進行換算(不同粘度的修正系數(shù)可查閱相關換算圖表)。
對于粘度較高的漿類、膏類及粘稠液的輸送,建議選用砂漿泵。
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泵選型原則
在裝置設備時,要確定泵的用途和性能參數(shù)并選擇泵型。這種選擇首先得從選擇泵的種類和形式開始,那么以什么原則來選泵呢?依據(jù)又是什么?
1、使所選泵的型式和性能符合裝置流量、揚程、壓力、溫度、汽蝕余量、吸程等工藝參數(shù)的要求。
2、必須滿足介質特性的要求
對輸送易燃、易爆有毒或貴重介質的泵,要求軸封可靠或采用無泄漏泵,如磁力驅動泵(無軸封,采用隔離式磁力間接驅動);
對輸送腐蝕性介質的泵,要求對流部件采用耐腐蝕性材料,如氟塑料耐腐蝕泵;
對輸送含固體顆粒介質的泵,要求對流部件采用耐磨材料,必要時軸封用采用清潔液體沖洗。
3、機械方面要求可靠性高、噪聲低、振動小。
4、正確計算泵采購的投入成本。
5、輸送強腐蝕性介質(如“濃硫酸、濃硝酸”)時、輸送易燃易爆介質時、使用環(huán)境不得有任何污染時 :可選用磁力泵,如“CQB系列磁力泵、IMD系列磁力泵,如需自吸,可選用FZB氟塑料自吸泵。
6、IHF離心泵及FSB離心泵具有轉速高、體積小、重量輕、效率高、流量大、結構簡單、輸液無脈動、性能平穩(wěn)、容易操作和維修方便等特點,如使用工況無特殊要求時,可選用離心泵較好。
7、輸送含固體顆;瘜W介質的泵,要求對流部件采用耐磨材料時:UHB砂漿泵為最佳選用對象,UHB耐腐耐磨砂漿泵材料為高強度新型工程塑料UHBWPE,它是一種改性的超高分子量(500萬以上)聚乙烯。在塑料中,它具有優(yōu)異的耐磨性,實驗對比,它的耐磨性能遠遠高于不銹鋼,且耐沖擊、抗蠕變性和極佳的耐腐蝕性(與F4相當),還有無粘附性等獨特性能。
8、當介質液面在泵安裝位置的下方時:應選用FZB氟塑料自吸泵,如還需滿足磁力泵的特性,可選用ZMD氟塑料自吸式磁力泵
9、根據(jù)泵的性能曲線圖選擇最佳規(guī)格型號:當使用要求在性能參數(shù)表中找不到適合的型號時可參照泵的性能曲線圖選擇最適合的泵型。