Материалы промышленных насосов: ионы и применение (I)

Выбор материалов для водяных насосов в промышленном производстве имеет решающее значение, поскольку напрямую влияет на срок службы оборудования, эффективность работы, затраты на техническое обслуживание и даже на безопасность и стабильность всего производственного процесса. Выбор материала — это не выбор самого дорогого варианта, а комплексный компромисс, основанный на химических свойствах, физических характеристиках, условиях эксплуатации перекачиваемой жидкости и экономической эффективности.

Ниже приведено систематическое объяснение требований к материалам для различных водяных насосов в промышленном производстве.

I. Основные принципы отбора

Перед выбором материалов насоса необходимо определить следующие ключевые факторы:

Коррозионная активность среды: это первостепенный фактор. рН, содержание хлорид-ионов, окисляемость и т.д. среды определяют требуемую коррозионную стойкость материала.

Абразивность: наличие в среде твёрдых частиц (например, песка, шлама, частиц катализатора). Это требует использования материалов с высокой твёрдостью и износостойкостью.

Рабочая температура и давление: Высокие температуры ускоряют коррозию и снижают прочность материала; высокое давление требует от материалов более высокой механической прочности.

Средняя чистота и особые требования: Для таких отраслей, как пищевая и фармацевтическая, требуются нетоксичные, незагрязняющие и легкоочищаемые материалы (например, нержавеющая сталь). Для чистой или сверхчистой воды необходимы материалы, не выщелачивающие ионы и не загрязняющие среду.

Соображения стоимости: выберите наиболее экономичный материал, отвечающий требованиям процесса.

II. Распространенные материалы корпусов насосов и их применение

1. Чугун

Характеристики: Низкая стоимость, хорошие литейные свойства, умеренная механическая прочность. Низкая коррозионная стойкость.

Приложения:

Водяные насосы: транспортировка неагрессивной промышленной воды, охлаждающей воды, при температуре окружающей среды.

Некоторые циркуляционные насосы воды, насосы систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.

Ограничения: Не подходит для кислот, щелочей, солёной и морской воды, а также сред, содержащих большое количество абразивных частиц. Длительная эксплуатация в водопроводной воде может привести к образованию ржавчины, что может привести к пожелтению воды.

2. Нержавеющая сталь

Это наиболее широко используемый коррозионно-стойкий материал в промышленных насосах, однако нержавеющая сталь — это категория, содержащая различные марки.

Нержавеющая сталь 304:

Характеристики: Аустенитная нержавеющая сталь общего назначения, стойкая к общей коррозии (например, разбавленная азотная кислота, органические кислоты).

Области применения: Пищевая, фармацевтическая промышленность, производство напитков (соответствует санитарным нормам); транспортировка слабоагрессивных химикатов в химической промышленности; щелочные растворы при температуре окружающей среды.

Нержавеющая сталь 316/316L:

Характеристики: Содержит молибден (Мо), обеспечивающий лучшую стойкость к хлоридной точечной и щелевой коррозии, чем 304.

Применение: Наиболее широко используемый материал для химических насосов. Используется для перекачки морской воды, рассола, хлоридных растворов, разбавленной серной кислоты, фосфорной кислоты и т. д. 316L имеет пониженное содержание углерода, что обеспечивает лучшую стойкость к межкристаллитной коррозии, подходит для сварных соединений.

Нержавеющая сталь 304L/316L:

Характеристики: Низкоуглеродистые версии, в основном используемые там, где невозможно провести термическую обработку после сварки, для предотвращения межкристаллитной коррозии.

Области применения: Крупногабаритные корпуса насосов или насосы со сложной конструкцией, требующие обширных сварочных работ.

Дуплексная нержавеющая сталь (например, 2205):

Характеристики: Сочетает аустенитную и ферритную структуры, прочность в два раза выше, чем у 304/316, отличная стойкость к хлоридному коррозионному растрескиванию и хорошая стойкость к точечной коррозии.

Области применения: высококонцентрированный рассол, морская вода, суровые условия, содержащие ионы хлорида, нефть и газ, морские платформы, десульфурация дымовых газов (ДФГ).