При выборе насоса вы должны обратить внимание на эти моменты!

Thread Content

Нефтяная и химическая промышленность занимают очень важное место в национальной экономике, поэтому насосы для химических процессов как ключевое вспомогательное оборудование привлекают всё больше внимания. Учитывая сложный характер химических сред, а также постоянно возрастающие требования к охране окружающей среды, как нам следует подбирать химические насосы? Особенно важно уделять внимание таким аспектам и тому подобному. Сегодня поговорим о том, на что следует обратить внимание при выборе химических насосов! Надеюсь, друзья из Ванхай восполнят недостатки. Примечание 1: Проблема коррозии. Коррозия всегда была одной из самых серьезных проблем для химического оборудования. Небрежное обращение с ним может привести к его повреждению, а в худшем случае — к авариям или даже катастрофам. Согласно статистике, примерно 60% случаев повреждения химического оборудования обусловлены коррозией. Поэтому при выборе химических насосов необходимо в первую очередь уделять внимание научности выбора материалов. Обычно существует заблуждение, что нержавеющая сталь — это «универсальный материал», и её применяют в любых средах и при любых условиях окружающей среды; это очень опасно. Ниже рассмотрены основные моменты при выборе материалов для использования с некоторыми распространенными химическими средами: 1. Сераная кислота. Будучи одной из сильно коррозионных сред, серная кислота является важным промышленным сырьем с очень широким спектром применений. Коррозионное воздействие серной кислоты при различных концентрациях и температурах сильно различается. При концентрации кислоты выше 80% и температуре ниже 80°C у углеродистой стали и чугуна хорошая стойкость к коррозии. Однако такая кислота не подходит для использования в условиях высокой скорости потока, а также не может служить материалом для насосов и клапанов ； Обычные нержавеющие стали, такие как 304 (0Cr18Ni9) и 316 (0Cr18Ni12Mo2Ti), также имеют ограниченное применение в серной кислоте. Поэтому насосы и клапаны для перекачивания серной кислоты обычно изготавливаются из чугуна с высоким содержанием кремния (его трудно лить и обрабатывать) или из высоколегированной нержавеющей стали (сплав №20). Однако из-за сложности обработки и высокой стоимости эти материалы не пользуются популярностью. Сплавы фторопластов обладают отличной стойкостью к серной кислоте. Это патентованный материал, разработанный Шанхайским институтом органической химии Китайской академии наук. Эксперименты, проведенные в этом институте, показали, что на данный момент не существует никаких химических веществ, способных вступить с ним в реакцию. Поэтому использование насосов с фторопластовым покрытием (F46) является более экономичным решением. Соли и кислоты: большинство металлических материалов не устойчивы к коррозии под действием солей и кислот (включая различные виды нержавеющей стали). Железо с высоким содержанием молибдена также может использоваться только при температуре 50°C и в средах, содержащих менее 30% солей и кислот. В отличие от металлических материалов, подавляющее большинство неметаллических материалов обладают хорошей стойкостью к коррозии в присутствии солевых кислот. Поэтому насосы с резиновым или пластиковым покрытием (например, из инженерных пластиков или фторопластов) являются лучшим выбором для транспортировки солевых кислот. В кислотах типа *ao большинство обычных металлов быстро подвергаются коррозии. Нержавеющая сталь является наиболее широко используемым материалом, устойчивым к воздействию кислот типа *ao; она обладает хорошей коррозионной стойкостью по отношению ко всем концентрациям этих кислот при комнатной температуре. Стоит отметить, что нержавеющая сталь, содержащая молибден (например, марки 316, 316L), не только не превосходит в коррозионной стойкости обычную нержавеющую сталь (например, марки 304, 321), но иногда даже уступает ей. Для высокотемпературных кислот* обычно используют сплавы фторопластов. 4. Уксусная кислота. Это один из наиболее агрессивных органических кислот. Обычная сталь сильно подвергается коррозии в уксусной кислоте любой концентрации и при любой температуре. Нержавеющая сталь является отличным материалом, устойчивым к действию уксусной кислоты. Нержавеющая сталь марки 316, содержащая молибден, может использоваться также при высоких температурах и в условиях наличия разбавленных паров уксусной кислоты. При наличии жестких требований, таких как высокая температура и высокая концентрация уксусной кислоты или наличие других коррозионно-активных сред, можно использовать насосы из высоколегированной нержавеющей стали или из фторопласта. Такие как магнитный насос CQB, магнитный насос из нержавеющей стали CQ. Щелочь №5 (гидроксид натрия) по своей коррозийной активности обычно не очень высока, однако в растворах щелочей часто образуются кристаллы. Поэтому для перекачивания такой щелочи можно использовать фторопластовые щелочные насосы модели FSB с механическим уплотнением из силицированного графита 169. 6. Аммиак (аммоний гидроксид) У большинства металлов и неметаллов коррозия в жидком аммиаке и аммиачном растворе (аммоний гидроксид) происходит в незначительной степени; только медь и её сплавы не подходят для использования в таких условиях. В этом случае лучше использовать магнитный насос из инженерного пластика CQF или центробежный насос из фторсплава FSB. 7. Соленая вода (морская вода). Скорость коррозии обычной стали в растворе хлорида натрия, морской и соленой воде не очень высока; как правило, для защиты требуется нанесение покрытия ； Различные виды нержавеющей стали также характеризуются очень низкой скоростью равномерной коррозии, однако под действием ионов хлора может происходить локальная коррозия; поэтому обычно предпочтительнее использовать нержавеющую сталь марки 316. Алкоголи, их аналоги, эфиры, эфирированные углеводороды. Среди распространенных алкогольных сред используются метанол, этанол, этиленгликоль, пропанол и т. д. Аналогами являются пропиловый спирт, бутиловый спирт и т. п. Среди эфирных сред – различные метилэфиры, этилэфиры и т. д. Среди эфирированных углеводородов – метилэфир, этилэфир, бутилэфир и т. д. Эти вещества обладают низкой коррозийной активностью, поэтому для их использования можно применять обычную нержавеющую сталь. Однако при выборе материала необходимо учитывать свойства среды и соответствующие требования. Кроме того, стоит отметить, что кетоны, эфиры и эстеры растворяют различные виды резины; это поможет избежать ошибок при выборе уплотнительных материалов. Рекомендуется выбирать магнитные насосы из фторопласта без неорганического уплотнения. Существует ещё множество других сред, которые невозможно описать здесь по отдельности. В любом случае, при выборе материала нельзя действовать бездумно и наугад; следует тщательно изучить соответствующую литературу или воспользоваться проверенным опытом. ◆ ◆ ◆ Внимание, пункт 2: проблема герметичности. Отсутствие утечек — это постоянная цель в области химического оборудования, и именно эта потребность способствует все более широкому использованию магнитных насосов. Однако до полного отсутствия утечек ещё далеко, например, существуют проблемы с сроком службы изоляционных втулок магнитных насосов, проблемы коррозии пор материалов, а также вопросы надежности статических уплотнений и т. д. Ниже приводится краткое описание основных аспектов, связанных с уплотнением: 1. Формы уплотнения. В случае статического уплотнения обычно используются либо уплотнительные прокладки, либо уплотнительные кольца; среди уплотнительных колец наиболее широкое распространение имеют O-образные уплотнители. В случае подвижных уплотнений в химических насосах редко используется сальниковое уплотнение; в основном применяются механические уплотнения. Механические уплотнения бывают односторонними и двусторонними, а также сбалансированными и несбалансированными. Сбалансированные уплотнения подходят для герметизации сред с высоким давлением (обычно при давлении выше 1,0 МПа). Двусторонние механические уплотнения в основном используются для сред с высокой температурой, склонных к кристаллизации, вязких, содержащих частицы или токсичных летучих веществ. В камеру такого уплотнения необходимо подавать изолирующую жидкость; её давление обычно на 0,07–0,1 МПа выше давления самой среды. 2. Материалы для уплотнения. В качестве материала для статических уплотнений химических магнитных насосов обычно используется фторкаучук; в особых случаях применяется тефлон ； Выбор материалов для статического и динамического кольцевых уплотнителей имеет большое значение. Не всегда лучше использовать сплавы твердых металлов друг против друга: высокая стоимость — это одна из проблем, а отсутствие разницы в твердости между этими материалами также является неразумным. Поэтому желательно подбирать материалы с учетом особенностей используемой среды. (Примечание: В восьмом издании стандарта API 610 Американского института нефти подробно описаны типичные конфигурации механических уплотнений и трубопроводных систем в Приложении D.) ◆ ◆ ◆ Важное замечание 3: Проблема вязкости. Вязкость рабочей среды оказывает значительное влияние на характеристики насоса. При увеличении вязкости кривая напора насоса понижается; напор и производительность в оптимальном режиме работы также снижаются, в то время как потребляемая мощность возрастает, что приводит к уменьшению КПД. Параметры, указанные для обычных образцов, относятся к характеристикам при транспортировке чистой воды; при транспортировке вязких сред необходимо произвести пересчет (коэффициенты коррекции для различной вязкости можно найти в соответствующих таблицах). Для перекачивания паст, густых суспензий и вязких жидкостей с высокой вязкостью рекомендуется использовать растворные насосы. ◆ ◆ ◆ Принципы выбора насосов. При проектировании оборудования проектные организации должны определить назначение и характеристики насоса, а также выбрать подходящий тип насоса. Этот выбор начинается с определения типа и формы насоса. Но по каким принципам следует выбирать насос? На чем основано? 1. Обеспечить соответствие типа и характеристик выбранного насоса требованиям технологических параметров установки: расхода, напора, давления, температуры, запаса кавитационной устойчивости, всасывающей высоты и т.д. 2. Необходимо соблюдать требования, предъявляемые к свойствам перекачиваемой среды. Для насосов, предназначенных для перекачивания легковоспламеняющихся, взрывоопасных, токсичных или ценных веществ, требуется надежное уплотнение вала или использование насосов без утечек. Примерами таких насосов являются магнитные насосы (у них отсутствует уплотнение вала; привод осуществляется посредством магнитного поля) ； Для насосов, предназначенных для перекачки коррозионных сред, требуется, чтобы элементы, участвующие в процессе перекачки, были изготовлены из материалов, устойчивых к коррозии; например, насосы из фторопласта ； Для насосов, перекачивающих среду, содержащую твердые частицы, требуется использовать износостойкие материалы для проточных частей; при необходимости уплотнение вала следует промывать чистой жидкостью. 3. В механическом отношении требуются высокая надежность, низкий уровень шума и малая вибрация. 4. Правильно рассчитайте совокупные затраты на покупку насоса. 5. При транспортировке сильно коррозионных сред (например, концентрированной серной кислоты, концентрированной *ao-кислоты), легковоспламеняющихся и взрывоопасных сред, а также в условиях, когда окружающая среда не должна быть загрязнена: можно использовать магнитные насосы, такие как насосы серии CQB и IMD. Если требуется самовсасывание, можно применить фторопластовый насос с самовсасыванием модели FZB. 6. Центробежные насосы IHF и FSB обладают такими преимуществами, как высокая скорость вращения, небольшие габариты, низкий вес, высокая эффективность, большой расход жидкости, простая конструкция, отсутствие пульсаций при подаче жидкости, стабильная работа, простота в эксплуатации и обслуживании. При отсутствии особых требований к условиям эксплуатации целесообразно использовать именно центробежные насосы. 7. Для насосов, перекачивающих химические среды, содержащие твердые частицы, при необходимости использования износостойких материалов для узлов, контактирующих со средой: оптимальным выбором является шламовый насос UHB. Материал коррозионно- и износостойкого шламового насоса UHB – это новый высокопрочный инженерный пластик UHBWPE, представляющий собой модифицированный полиэтилен с очень высокой молекулярной массой (более 5 миллионов). В пластмассах он обладает отличной износостойкостью. По результатам экспериментальных сравнений его износостойкость значительно превышает таковую у нержавеющей стали. Кроме того, он устойчив к ударам, не подвержен ползучести и имеет превосходную коррозионную стойкость (сопоставимую с F4). У него также есть такие уникальные свойства, как отсутствие адгезии. 8. Если уровень жидкости в среде находится ниже места установки насоса: следует выбирать самовсасывающий насос из фторопласта модели FZB. Если также необходимо, чтобы насос обладал характеристиками магнитного насоса, можно выбрать самовсасывающий магнитный насос из фторопласта модели ZMD.
9. Выбор оптимальной модели насоса по его характеристикам: если в таблице технических параметров не найдется подходящей модели, можно воспользоваться графиком характеристик насоса для выбора наиболее подходящего варианта.