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石油化學工業(yè)在國民經(jīng)濟中占據(jù)非常重要的位置,化工流程泵作為關鍵配套設備也越來越受到人們的關注,。由于化工介質(zhì)的特性錯綜復雜,,加之用戶的要求不斷提高,,作為生產(chǎn)廠家,,我們應如何選型,?應重點注意哪些方面,?…等等顯得尤為重要。現(xiàn)結(jié)合公司相關產(chǎn)品特點以及個人的膚淺認識對常用化工泵的選型做一點簡要評述,,希望能有益于同仁在該領域更好地開展工作,。 % A. P; I/ f- G y
# x# ~$ ^# p9 i% R0 a D% u3 { 耐腐蝕問題 8 N" P% M* L2 f: i! A
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一直以來,排污泵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(zhì)和環(huán)境條件都捧出不銹鋼,,這是很危險的,。 % l. H1 z5 P' e
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下面針對一些常用化工介質(zhì)談談選材的要點: 3 T1 V* l- U: X
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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,。氟塑料具有較好的耐硫酸性能,,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:IHF襯氟泵,、PF(FS)強耐腐蝕離心泵,、CQB-F氟塑料磁力泵等。
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: H3 s4 q* V, S. n* o 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(如聚丙烯、氟塑料等)是輸送鹽酸的最好選擇,。公司適用產(chǎn)品有:IHF襯氟泵,、PF(FS)強耐腐蝕離心泵,、CQ聚丙烯磁力泵(或氟塑料磁力泵)等。
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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,,通常采用鈦及鈦合金材料。公司適用產(chǎn)品有:DFL(W)H化工泵,、DFL(W)PH屏蔽化工泵、DFCZ流程泵,、DFLZP自吸化工泵,、IH化工泵、CQB磁力泵等,,材料為304,。 + W$ b! K* @; {/ f
, b# X+ W( U/ p# N. _ 4.醋酸它是有機酸中腐蝕性最強的物質(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,。$ j# h; G% |: J$ c/ e
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5.堿(氫氧化鈉)鋼鐵廣泛應用于80℃以下、30%濃度內(nèi)的氫氧化鈉溶液,,也有許多工廠在100℃,、75%以下時仍采用普通鋼鐵,離心泵雖然腐蝕增加,,但經(jīng)濟性好,。普通不銹鋼對堿液的耐蝕性與鑄鐵相比沒有明顯優(yōu)點,只要介質(zhì)中容許少量鐵份摻入不推薦采用不銹鋼,。對于高溫堿液多采用鈦及鈦合金或者高合金不銹鋼,。公司一般鑄鐵泵均可用于常溫低濃度堿液,特殊要求時可采用各類不銹鋼泵或氟塑料泵,。
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9 W( U9 m5 L u2 U 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,。
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5 ^/ T5 U2 M& ]" J V 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。消防泵公司各類化工泵都有316材料配置,。 $ H" B* @( ^! |) r t0 V
1 O8 X1 F% z P& N) F. p# H 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,它們基本沒有腐蝕性,,常用材料均可適用,,具體選用時還應根據(jù)介質(zhì)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,。 6 G, y N( [6 S$ N. B9 `/ v
( K2 Q4 v5 |; A) v, S+ \ 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,應多查閱相關資料或借鑒成熟經(jīng)驗,。 , Y0 M v7 X( ^" P3 Q( m
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冷卻問題
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高溫介質(zhì)的輸送對泵的結(jié)構,、材料以及輔助系統(tǒng)提出了更高要求,下面談一談不同的溫度變化對冷卻的要求以及公司適用泵型: " T8 K& X7 _6 v( M* K( N; V
. [: s6 Z+ u7 g8 p 1.對于溫度低于120℃的介質(zhì),,潛水泵通常不設置專門的冷卻系統(tǒng),,多采用本身介質(zhì)來潤滑和冷卻。像DFL(W)H化工泵,、DFL(W)PH屏蔽化工泵(超過90℃時屏蔽電機的防護等級應采用H級),;而DFCZ普通型和IH化工泵由于采用了懸架結(jié)構可使溫度上限達到140℃~160℃;IHF襯氟泵最高使用溫度可達200℃,;只有CQB普通磁力泵使用溫度不超過100℃,。值得一提是對于易結(jié)晶或含有顆粒的介質(zhì)應配有密封面沖洗管路(設計時均留有接口),。 , D* w! n# u7 E. m6 w; G! }
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2.對于120℃以上、300℃以內(nèi)的介質(zhì),,一般在泵蓋上須設有冷卻腔,,密封室也應接通冷卻液(須配雙端面機械密封),當不允許冷卻液滲入介質(zhì)中時,,應采取將本身介質(zhì)冷卻后接入(可通過簡易熱交換器實現(xiàn)),。目前公司有DFCZ型化工流程泵、GRG高溫管道泵以及HPK熱水循環(huán)泵(正在開發(fā))可供選用,,另外CQB-G高溫型磁力泵可用于280℃以內(nèi)的高溫介質(zhì),。. ~0 S) q- p$ j$ I) z* e
3.對于300℃以上的高溫介質(zhì),不僅化工泵 頭部分需要冷卻,,懸架軸承室也應設有冷卻系統(tǒng),,泵結(jié)構一般為中心支承形式,機械密封最好采用金屬波紋管型,,但價格高(價格是普通機封的10多倍),。目前公司只有DFAY離心油泵使用溫度能夠達到420℃(正在開發(fā))。 0 ?. u, {3 o6 z/ C! t1 c% d2 P
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密封問題
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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和屏蔽泵的應用日益擴展。然而真正做到無泄漏還有很長的路要走,,比如管道泵 隔離套和屏蔽泵屏蔽套的壽命問題,、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:
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2 d2 h" e/ U+ c* @2 v& x7 b. f) p* A 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(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,。
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2.密封材料化工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(zhì)合金對硬質(zhì)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(zhì)特點區(qū)別對待,。
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^2 [0 I! F- w- o" z1 L (注:美國石油學會API610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)
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0 a" r$ C8 ~6 Y; S- G 粘度問題 + Q/ G! X7 a4 N2 P, e+ K/ l
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介質(zhì)的粘度對泵的性能影響是很大的,,當粘度增加時,污水泵的揚程曲線下降,,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(zhì)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,,建議選用螺桿泵,公司DFGG單螺桿泵適用介質(zhì)粘度可達1000000cst,。 |
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