石油、化工工業(yè)在國民經(jīng)濟中占據(jù)非常重要的位置,化工流程泵作為關(guān)鍵配套設(shè)備也越來越受到人們的關(guān)注。由于化工介質(zhì)的特性錯綜復(fù)雜,加之環(huán)境保護的要求不斷提高,作為化工生產(chǎn)廠家,我們應(yīng)如何對化工泵進行選型?應(yīng)重點注意哪些方面?等等顯得尤為重要。現(xiàn)結(jié)合多數(shù)化工公司相關(guān)產(chǎn)品特點以對常用化工泵的選型做一點簡要評述,希望能有益于廣大客戶在該領(lǐng)域更好地開展工作。
耐腐蝕問題
一直以來,腐蝕就是化工設(shè)備頭痛的危害之一,稍有不慎,輕則損壞設(shè)備,重則造成事故甚至引發(fā)災(zāi)難。據(jù)有關(guān)統(tǒng)計,化工設(shè)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(xué)性。通常有一種誤區(qū),認(rèn)為不銹鋼是“萬能材料”,不論什么介質(zhì)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(zhì)談?wù)勥x材的要點:
1.硫酸 作為強腐蝕介質(zhì)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(zhì)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(xué)院上海有機化學(xué)研究所的專利材料,我公司于1985年引進的專利技術(shù),早用其開發(fā)并生產(chǎn)耐腐蝕化工泵,經(jīng)中科院實驗證明,目前尚未有哪種化學(xué)介質(zhì)與其能產(chǎn)生反應(yīng),因此采用襯氟泵(F46)是一種更為經(jīng)濟的選擇。公司適用產(chǎn)品有:
1、FSB強耐腐蝕離心泵、IMD氟塑料磁力泵等。
2.鹽酸 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(nèi)襯橡膠泵和塑料泵(如工程塑料、氟塑料等)是輸送鹽酸的好選擇。公司適用產(chǎn)品有:CQB型氟塑料無泄漏耐酸泵、CQF工程塑料磁力泵(或氟塑料磁力泵)等。
3.硝酸 一般金屬大多在硝酸中被迅速腐蝕破壞,不銹鋼是應(yīng)用廣的耐硝酸材料,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。公司適用產(chǎn)品有:CQB氟塑料合金磁力泵、FSB氟合金離心泵等。
4.醋酸 它是有機酸中腐蝕性強的物質(zhì)之一,普通鋼鐵在一切濃度和溫度的醋酸中都會嚴(yán)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(zhì)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。
5.堿(氫氧化鈉)一般腐蝕性不是很強,但一般堿溶液都會產(chǎn)生結(jié)晶,因此可選用配置硅化石墨169材質(zhì)機械密封的FSB型氟合金堿泵
6.氨(氫氧化氨) 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。公司產(chǎn)品大多適用于氨及氨水的輸送。 如CQF工程塑料磁力泵、FSB氟合金離心泵較好
7.鹽水(海水) 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。公司各類化工泵都有316材料配置,如IH化工離心泵。
IH化工離心泵
8.醇類、酮類、酯類、醚類 常見的醇類介質(zhì)有甲醇、乙醇、乙二醇、丙醇等,酮類介質(zhì)有丙酮、丁酮等,酯類介質(zhì)有各種甲酯、乙酯等,醚類介質(zhì)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(yīng)根據(jù)介質(zhì)的屬性和相關(guān)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(zhì)不能在此一一介紹,總之在選材時切不可隨意和盲目,應(yīng)多查閱相關(guān)資料或借鑒成熟經(jīng)驗。
密封問題
無泄漏是化工設(shè)備的永遠(yuǎn)追求,正是這種要求促成了磁力泵的應(yīng)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,F(xiàn)就密封方面的一些基本情況簡單介紹如下:
1.密封形式: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(shè)型圈應(yīng)用廣;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(zhì)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(jié)晶、有粘度、含顆粒以及有毒揮發(fā)的介質(zhì),雙端面機封應(yīng)向密封腔中注入隔離液,其壓力一般高于介質(zhì)壓力0.07~0.1MPa。
2.密封材料: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(guān)鍵,并不是硬質(zhì)合金對硬質(zhì)合金就好,價格高是一方面,兩者沒有硬度差也并不合理,所以好根據(jù)介質(zhì)特點區(qū)別對待。
(注:美國石油學(xué)會API 610第八版對機械密封和管路系統(tǒng)的典型配置在附錄D中有比較詳盡的規(guī)定)
粘度問題:介質(zhì)的粘度對泵的性能影響是很大的,當(dāng)粘度增加時,泵的揚程曲線下降,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(dāng)輸送粘性介質(zhì)時應(yīng)進行換算(不同粘度的修正系數(shù)可查閱相關(guān)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, 我公司的UHB-ZK耐腐耐磨砂漿泵即可適用于帶粘度或帶顆粒的介質(zhì)。
泵選型原則:設(shè)計院在設(shè)計裝置設(shè)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(zhì)特性的要求
對輸送易燃、易爆有毒或貴重介質(zhì)的泵,要求軸封可靠或采用無泄漏泵,如磁力驅(qū)動泵(無軸封,采用隔離式磁力間接驅(qū)動)
對輸送腐蝕性介質(zhì)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(zhì)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。
基本選型參照:
5、輸送強腐蝕性介質(zhì)(如“濃硫酸、濃硝酸”)時、輸送易燃易爆介質(zhì)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(zhuǎn)速高、體積小、重量輕、效率高、流量大、結(jié)構(gòu)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(xué)介質(zhì)的泵,要求對流部件采用耐磨材料時:UHB砂漿泵為佳選用對象,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(yuǎn)遠(yuǎn)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(dāng)),還有無粘附性等獨特性能。
UHB砂漿泵
8、當(dāng)介質(zhì)液面在泵安裝位置的下方時:應(yīng)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
根據(jù)泵的性能曲線圖選擇佳規(guī)格型號:當(dāng)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適合的泵型。