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化工泵選型基本指南

發布時間:02-11  

化工泵選型基本指南石油、化工工業在國民經濟中占據非常重要的位置,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,加之環境保護的要求不斷提高,作為化工生產廠家,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。現結合多數化工公司相關產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域更好地開展工作。?



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災難。據有關統計,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,認為不銹鋼是萬能材料,不論什么介質和環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:?



1.硫酸?作為強腐蝕介質之一,硫酸是用途非常廣泛的重要工業原料。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,我公司于1985年引進的專利技術,最早用其開發并生產耐腐蝕化工泵,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。公司適用產品有:IHF襯氟泵、FSB強耐腐蝕離心泵、IMD氟塑料磁力泵等。?



2.鹽酸?決大多數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。公司適用產品有: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?。?



5.堿(氫氧化鈉)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。?



6.氨(氫氧化氨)?大多數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。?



8.醇類、酮類、酯類、醚類?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。?



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。?



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,所以最好根據介質特點區別對待。?



(注:美國石油學會API?610第八版對機械密封和管路系統的典型配置在附錄D中有比較詳盡的規定)?



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,?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。?



泵選型原則?



設計院在設計裝置設備時,要確定泵的用途和性能參數并選擇泵型。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,詳見:如何正確計算采購泵的投入成本?



基本選型參照:?



設計院在設計裝置設備時,要確定泵的用途和性能參數并選擇泵型。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?依據又是什么??



一?、?泵選型原則?



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,詳見:如何正確計算采購泵的投入成本?。?



二、下面是基本泵選型參照:?



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、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、輸送含固體顆粒化學介質的泵,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。?



三、根據泵的性能曲線圖選擇最佳規格型號?



當使用要求在性能參數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。?

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