如何正确(què)选择化工(gōng)流程泵的(de)型号
石油化学(xué)工业在国民经(jīng)济中占据非常重要的位置,化工流程泵作为关键配套设备也越来越受到人(rén)们的(de)关注。由于化工介质(zhì)的特性错综复杂,加之用户的要求不断(duàn)提高,作为生产厂家,如何选型、应重点注意哪些方面?显得尤为(wéi)重要。以下针对化工用泵(bèng)常见的问题给出一些选择方法:耐腐蚀问(wèn)题 一直以来,腐蚀就是化(huà)工设备头痛的危害之(zhī)一,稍有不慎,轻则损坏设备,重则造成事故甚(shèn)至(zhì)引(yǐn)发(fā)灾难。据有关统计,化工设备(bèi)的破坏约有60%是由于腐蚀引起的,因此在化(huà)工泵(bèng)选型时首先要注意选材的科(kē)学性。通常有一种误区,认为不锈钢是“万能(néng)材(cái)料”,不论什么介质和环境条件都捧出不锈钢,这(zhè)是很危险的(de)。
一、选材要点(diǎn)
1.硫酸作(zuò)为强腐蚀介质之一,硫酸是用途(tú)非(fēi)常广泛的(de)重要工业原料。不同浓度和温度的(de)硫酸对材料的腐蚀差别较(jiào)大(dà),对于浓度在80%以上、温度小(xiǎo)于80℃的浓(nóng)硫酸,碳钢和铸铁有较好的耐(nài)蚀性,但它不适合高速流动的硫酸,不适用作泵阀(fá)的(de)材料;普通(tōng)不锈钢如304(0Cr18Ni9)、316(0Cr18Ni12Mo2Ti)对硫酸介质也(yě)用途有限。因此输送硫酸的泵阀通常采用(yòng)高硅铸铁(铸造及加工(gōng)难度大)、高合金不锈钢(20号(hào)合(hé)金)制造。氟塑料具有较好的耐硫酸性(xìng)能,采用衬氟泵(F46)是一种(zhǒng)更为经济的选(xuǎn)择(zé)。适用产(chǎn)品(pǐn)有:IHF衬氟泵、PF(FS)强(qiáng)耐腐蚀(shí)离心泵、CQB-F氟塑料磁力泵等。
2.盐酸决大多数金属材料都不(bú)耐盐(yán)酸腐蚀(包括各种不锈钢材料),含钼(mù)高硅铁也仅可用于50℃、30%以下盐酸。和金属(shǔ)材料相反,绝大多数非金属材料对(duì)盐酸都有(yǒu)良好的耐腐蚀(shí)性,所以内衬橡胶泵和塑料泵(如聚丙烯、氟塑料等)是输送盐酸的(de)好选择。适用产品有:IHF衬氟泵(bèng)、PF(FS)强耐腐蚀离心泵、CQ聚丙烯磁力泵(或氟塑料(liào)磁力泵)等。
3.硝酸一般金属大(dà)多在(zài)硝酸中被迅速腐(fǔ)蚀破坏,不锈钢是应用广的耐(nài)硝酸材料,对常温下(xià)一(yī)切浓度的(de)硝酸都有(yǒu)良好的耐蚀性,值得一提的是含钼(mù)的(de)不锈钢(如316、316L)对硝酸的耐蚀性不仅不优于普通不锈钢(如304、321),有时甚至不如。而对于高温硝酸,通常采用钛(tài)及(jí)钛合金材料。公司适用产品有:DFL(W)H化工泵、DFL(W)PH屏(píng)蔽化工泵、DFCZ流程泵、DFLZP自吸化工(gōng)泵泵、IH化(huà)工泵、CQB磁力泵等,材料为304。
4.醋(cù)酸它是(shì)有机酸中腐蚀性强(qiáng)的物(wù)质之(zhī)一,普通(tōng)钢(gāng)铁在一切浓度和温度的醋(cù)酸中都会严重腐蚀(shí),不锈钢(gāng)是优良的耐醋酸材料(liào),含钼的316不锈钢还能适用于(yú)高(gāo)温和稀醋酸蒸汽(qì)。对于高温高浓(nóng)醋(cù)酸或含(hán)有其它腐蚀介质等苛刻(kè)要求时,可选用高合金不锈钢或氟塑料泵。
5.碱(jiǎn)(氢氧化钠)钢铁广泛应(yīng)用于80℃以下、30%浓度内的氢氧化钠溶液,也有许(xǔ)多工(gōng)厂在100℃、75%以下时仍(réng)采用普通钢铁,虽然腐蚀增加,但经(jīng)济性好。普通不锈钢对碱液的耐蚀性与铸铁相比(bǐ)没有明显优点,只(zhī)要介质中容许少量铁份掺(chān)入不推荐采用不锈钢。对于高温碱液多采用钛及钛合金或者高合(hé)金不锈钢。公司一般铸铁泵均可用于常温低浓度碱(jiǎn)液,特殊(shū)要求时可采用各类不锈(xiù)钢泵或氟塑料泵。
6.氨(氢氧化(huà)氨)大多数金属和非金属在液氨及氨水(氢氧(yǎng)化氨)中的腐蚀都很轻微,只有铜和铜(tóng)合金不(bú)宜使用。公司产品大(dà)多(duō)适用于氨及氨水的输送。
7.盐水(海水) 普通钢铁在氯化钠溶液和海水、咸水中腐蚀率不太(tài)高,一般须(xū)采用涂料保(bǎo)护;各类不锈钢也有很低的(de)均匀腐蚀率,但可能因氯离子而引起局部性腐蚀,通常采(cǎi)用316不锈(xiù)钢较好(hǎo)。
8.醇类、酮类(lèi)、酯类(lèi)、醚类常见的醇类介质有甲醇(chún)、乙醇、乙二(èr)醇、丙醇等,酮类介质有丙酮、丁酮等(děng),酯类介质有各种甲酯、乙酯等,醚类介质有甲醚、乙(yǐ)醚(mí)、丁醚等,它们基本没有腐蚀性,常用材料均可(kě)适用,具体选用时还应根据介质的属性和相(xiàng)关要求做出合理选择。另外值(zhí)得注意的是酮、酯、醚对多种橡胶有溶解性,在选择(zé)密封材料时避免出错。 还(hái)有许(xǔ)多其它介质不能在此一一(yī)介绍(shào),
二、冷却问题
高温介质的(de)输送对泵的结构、材料以及辅(fǔ)助(zhù)系统提出了更高要求,下面谈一谈不同的温度变化对冷却的要求以及公司适用泵型(xíng):
1.对于温度低于120℃的介(jiè)质,通常不设置专门的冷却系统,多采用本身介质来润滑(huá)和(hé)冷却。像DFL(W)H化工泵、DFL(W)PH屏蔽化工泵(超过90℃时屏蔽电机的防护等级应采用H级(jí));而DFCZ普通型和IH化工泵由于采用(yòng)了悬架结构可使温(wēn)度上限达(dá)到140℃~160℃;IHF衬氟泵高使用温度可达200℃;只有CQB普(pǔ)通磁(cí)力泵使用温度不超过100℃。值(zhí)得一提是对于易结晶或含有颗粒的介质应配有(yǒu)密封面(miàn)冲(chōng)洗管路(设计时均留有接口)。
2.对于120℃以上、300℃以(yǐ)内(nèi)的介质,一般在泵盖上须设有(yǒu)冷却腔,密封室也(yě)应(yīng)接通冷却液(须配(pèi)双端面机械密封),当不允许冷却液渗入介质中时,应采(cǎi)取将本身介质冷却后(hòu)接(jiē)入(rù)(可通过简易热交换器实现)。目前公司有DFCZ型化工流程泵、GRG高温管道泵(bèng)以及HPK热水循环泵(正在开发)可供选用(yòng),另外CQB-G耐(nài)高温磁力驱动泵(bèng)可用于280℃以内的高温(wēn)介质
3.对于300℃以上的高温介质,不仅泵头部分需要冷却,悬(xuán)架轴承室也应设有(yǒu)冷却系统,泵结构一般(bān)为中心支承形式,机械密(mì)封好采用金属波纹管型(xíng),但价(jià)格(gé)高(gāo)(价格是普通机封的10多倍)。目前有DFAY离心油泵使用温度能够达到420℃(正在开(kāi)发)。
三、密封问题
无泄(xiè)漏是化工设备的(de)永远追求,正是(shì)这种要求(qiú)促成(chéng)了磁力泵(bèng)和屏蔽泵的应用日益扩展。然而真正做到无泄漏还有很长的路要走,比如磁力泵(bèng)隔离套和屏蔽泵屏蔽套的寿命问题、材料的孔蚀问题、静密封的可靠性问题等等。现就密封(fēng)方面的一些基(jī)本情况(kuàng)简单介绍如下(xià):
1.密封形式(shì)
对于静密封来说,通(tōng)常只有密封垫和密封圈两种形式,而(ér)密封(fēng)圈又以O型圈应用广;对于动密封,化(huà)工泵很(hěn)少(shǎo)采用(yòng)填料密封,以机械密封为主,机械密封又(yòu)有单端(duān)面和双端面、平衡(héng)型和非平衡型之分(fèn),平衡型适用于高压介质的密封(通(tōng)常指(zhǐ)压力大于1.0MPa),双端面机封主要用于高温、易结晶、有粘度、含颗粒以及有毒挥发的介质,双端面(miàn)机封(fēng)应向密封腔中注入(rù)隔离液,其压力一般高于介质压力0.07~0.1MPa。
2.密封材料
化工泵静密封的材(cái)料一般采用氟橡胶,特(tè)殊情况才采用(yòng)聚四氟材料;机械密封动静环的材料配置较为关键,并不是硬质合金对硬质合金就好,价格高是一方面,两者没有硬度差也并不合理,所以好根据介质特点区别对待
四、粘度问题
介质的粘度对泵的性能影响是很大的,当粘度增加时,泵的扬程曲线下降,佳工况的扬程和流量(liàng)均随之下降,而功率(lǜ)则随之(zhī)上升,因而效率降(jiàng)低(dī)。一(yī)般样本上的参(cān)数均为输送清水时的性能,当输送粘性介质时应进行换算(不同粘度的修正系数可查阅相关换算图表)。对于粘度较(jiào)高的浆类、膏(gāo)类及粘稠(chóu)液的输送,建议选用螺(luó)杆泵,公司DFGG单螺杆泵适用介质粘度可达1000000cst。