由于化工介質(zhì)的特性錯(cuò)綜復(fù)雜,加之環(huán)境保護(hù)的要求不斷提高,我們應(yīng)如何對(duì)化工泵進(jìn)行選型?應(yīng)重點(diǎn)注意哪些方面等等顯得尤為重要。今天,小編就來(lái)與大家聊聊化工泵選型應(yīng)該注意的事項(xiàng)!
◆ ◆ ◆ 注意事項(xiàng)一:耐腐蝕問(wèn)題
一直以來(lái),腐蝕就是化工設(shè)備最頭痛的危害之一,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(jì),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(shí)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(wàn)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(xiǎn)的。下面針對(duì)一些常用化工介質(zhì)談?wù)勥x材的要點(diǎn)。
1硫酸
作為強(qiáng)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(duì)材料的腐蝕差別較大,對(duì)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(dòng)的硫酸,不適用作泵閥的材料;普通不銹鋼如304(0Cr18Ni9)、316(0Cr18Ni12Mo2Ti)對(duì)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(hào)合金)制造,但其加工難度大和價(jià)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(guó)科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所的專(zhuān)利材料,經(jīng)中科院實(shí)驗(yàn)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(jì)的選擇。
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(duì)鹽酸都有良好的耐腐蝕性,所以?xún)?nèi)襯泵(如工程塑料、氟塑料等)是輸送鹽酸的最好選擇。
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)用最廣的耐硝酸材料,對(duì)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(duì)硝酸的耐蝕性不僅不優(yōu)于普通不銹鋼(如304、321),有時(shí)甚至不如。而對(duì)于高溫硝酸,通常采用氟塑料合金材料。
4醋酸
它是有機(jī)酸中腐蝕性最強(qiáng)的物質(zhì)之一,普通鋼鐵在一切濃度和溫度的醋酸中都會(huì)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(duì)于高溫高濃醋酸或含有其它腐蝕介質(zhì)等苛刻要求時(shí),可選用高合金不銹鋼或氟塑料泵。如CQB磁力泵、CQ不銹鋼磁力泵等 。
5堿(氫氧化鈉)
一般腐蝕性不是很強(qiáng),但堿溶液因季節(jié)變化和比重等原因可能會(huì)產(chǎn)生結(jié)晶,因此可選用配置無(wú)壓燒結(jié)型機(jī)械密封的IHF型氟合金堿泵,亦可選用CQB-F型氟合金磁力泵。
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。這時(shí)選用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(hù);各類(lèi)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、F53,F(xiàn)55一類(lèi)的雙向不銹鋼,氟塑料,聚丙烯材質(zhì)也可以酌情選擇。
8醇類(lèi)、酮類(lèi)、酯類(lèi)、醚類(lèi)
常見(jiàn)的醇類(lèi)介質(zhì)有甲醇、乙醇、乙二醇、丙醇等,酮類(lèi)介質(zhì)有丙酮、丁酮等,酯類(lèi)介質(zhì)有各種甲酯、乙酯等,醚類(lèi)介質(zhì)有甲醚、乙醚、丁醚等,它們腐蝕性基本不強(qiáng), 因此均可選用普通不銹鋼,具體選用時(shí)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(duì)多種橡膠有溶解性,在選擇密封材料時(shí)避免出錯(cuò)。建議選擇無(wú)機(jī)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(shí)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(yàn)。
◆ ◆ ◆ 注意事項(xiàng)二:密封問(wèn)題
無(wú)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(kuò)展。
然而真正做到無(wú)泄漏還有很長(zhǎng)的路要走,比如磁力泵隔離套的壽命問(wèn)題、材料的孔蝕問(wèn)題、靜密封的可靠性問(wèn)題等等。
現(xiàn)就密封方面的一些基本情況簡(jiǎn)單介紹如下:
1密封形式
對(duì)于靜密封來(lái)說(shuō),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)用最廣。
對(duì)于動(dòng)密封,化工泵很少采用填料密封,以機(jī)械密封為主,機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)械密封動(dòng)靜環(huán)的材料配置較為關(guān)鍵,并不是硬質(zhì)合金對(duì)硬質(zhì)合金就最好,價(jià)格高是一方面,兩者沒(méi)有硬度差也并不合理,所以最好根據(jù)介質(zhì)特點(diǎn)區(qū)別對(duì)待。
◆ ◆ ◆ 注意事項(xiàng)三:粘度問(wèn)題
介質(zhì)的粘度對(duì)泵的性能影響是很大的,當(dāng)粘度增加時(shí),泵的揚(yáng)程曲線(xiàn)下降,最佳工況的揚(yáng)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(shí)的性能,當(dāng)輸送粘性介質(zhì)時(shí)應(yīng)進(jìn)行換算(不同粘度的修正系數(shù)可查閱相關(guān)換算圖表)。
對(duì)于粘度較高的漿類(lèi)、膏類(lèi)及粘稠液的輸送,建議選用砂漿泵。
◆ ◆ ◆ 泵選型原則
在裝置設(shè)備時(shí),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(lèi)和形式開(kāi)始,那么以什么原則來(lái)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(yáng)程、壓力、溫度、汽蝕余量、吸程等工藝參數(shù)的要求。
2、必須滿(mǎn)足介質(zhì)特性的要求
對(duì)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(wú)泄漏泵,如磁力驅(qū)動(dòng)泵(無(wú)軸封,采用隔離式磁力間接驅(qū)動(dòng));
對(duì)輸送腐蝕性介質(zhì)的泵,要求對(duì)流部件采用耐腐蝕性材料,如氟塑料耐腐蝕泵;
對(duì)輸送含固體顆粒介質(zhì)的泵,要求對(duì)流部件采用耐磨材料,必要時(shí)軸封用采用清潔液體沖洗。
3、機(jī)械方面要求可靠性高、噪聲低、振動(dòng)小。
4、正確計(jì)算泵采購(gòu)的投入成本。
5、輸送強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)(如“濃硫酸、濃硝酸”)時(shí)、輸送易燃易爆介質(zhì)時(shí)、使用環(huán)境不得有任何污染時(shí) :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(jiǎn)單、輸液無(wú)脈動(dòng)、性能平穩(wěn)、容易操作和維修方便等特點(diǎn),如使用工況無(wú)特殊要求時(shí),可選用離心泵較好。
7、輸送含固體顆粒化學(xué)介質(zhì)的泵,要求對(duì)流部件采用耐磨材料時(shí):UHB砂漿泵為最佳選用對(duì)象,UHB耐腐耐磨砂漿泵材料為高強(qiáng)度新型工程塑料UHBWPE,它是一種改性的超高分子量(500萬(wàn)以上)聚乙烯。在塑料中,它具有優(yōu)異的耐磨性,實(shí)驗(yàn)對(duì)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(wú)粘附性等獨(dú)特性能。
8、當(dāng)介質(zhì)液面在泵安裝位置的下方時(shí):應(yīng)選用FZB氟塑料自吸泵,如還需滿(mǎn)足磁力泵的特性,可選用ZMD氟塑料自吸式磁力泵
9、根據(jù)泵的性能曲線(xiàn)圖選擇最佳規(guī)格型號(hào):當(dāng)使用要求在性能參數(shù)表中找不到適合的型號(hào)時(shí)可參照泵的性能曲線(xiàn)圖選擇最適合的泵型。
◆ ◆ ◆ 這幾種情況如何選型?
1輸送含有固體顆粒的酸性水,該選擇什么泵?
問(wèn):我們需要輸送的介質(zhì)有點(diǎn)腐蝕性(酸性水),里面含有大約20%的固體顆粒,想選一種耐腐耐磨的泵?
答:如果腐蝕性不是很強(qiáng),可以選擇UHB-ZK系列耐腐耐磨砂漿泵,其內(nèi)部過(guò)流部件全部采用耐腐耐磨性較好的超高分子量聚乙烯制成,可輸送含固量不超過(guò)40%、具有腐蝕性的介質(zhì),且使用壽命較長(zhǎng),維護(hù)簡(jiǎn)單。
如果腐蝕性很強(qiáng),則應(yīng)選用氟塑料離心泵,配套耐腐耐磨型的機(jī)封。
2我們的介質(zhì)溫度很高、腐蝕性很強(qiáng),用什么泵好?
問(wèn):我們需要輸送的介質(zhì)溫度很高(130度左右),腐蝕性很強(qiáng)(冰醋酸),我們想選用一種無(wú)泄漏、耐腐蝕好的泵,請(qǐng)問(wèn)該選什么泵?
答:推薦選用IMD高溫型氟塑料磁力泵或者IHF-NS高溫襯氟離心泵,具體材質(zhì)是:泵殼選用氟塑料合金(F4/F46),葉輪、隔離套等部件選用PFA(可溶性聚四氟乙烯),可耐溫達(dá)150度,并且耐腐蝕性好。
3輸送的介質(zhì)腐蝕性很強(qiáng),該選什么泵?
問(wèn):我們需要輸送的介質(zhì)為王水,氫氟酸,常溫,該選什么泵?
答:推薦選用氟塑料泵,氟塑料是當(dāng)今耐腐蝕性能最好的材料之一,氫氟酸屬于特殊介質(zhì),詢(xún)價(jià)需求時(shí)要注明。
化工生產(chǎn)工藝流程中的典型用泵有:進(jìn)料泵、回流泵、塔底泵、循環(huán)泵、產(chǎn)品泵、注入泵、補(bǔ)給泵、沖洗泵、排污泵、燃料油泵、潤(rùn)滑油泵和封液泵等,其特點(diǎn)和選用要求見(jiàn)下表。
▼典型化工用泵的特點(diǎn)和選用要求
泵名稱(chēng) | 特點(diǎn) | 選用要求 |
進(jìn)料泵(包括原料泵和中間給料泵) | (1)流量穩(wěn)定 | (1)一般選用離心泵 |
回流泵(包括塔頂、中段及塔底回流泵) | (1)流量變動(dòng)范圍大,揚(yáng)程較低 | (1)一般選用單級(jí)離心泵 |
塔底泵 | (1)流量變動(dòng)范圍大(一般用液位控制流量) | (1)一般選單級(jí)離心泵,流量大時(shí),可選用雙吸泵 |
循環(huán)泵 | (1)流量穩(wěn)定,揚(yáng)程較低 | (1)選用單級(jí)離心泵 |
產(chǎn)品泵 | (1)流量較小 | (1)宜選用單級(jí)離心泵 |
注入泵 | (1)流量很小,計(jì)最要求嚴(yán)格 | (1)選用柱塞或隔膜計(jì)量泵 |
排污泵 | (1)流量較小,揚(yáng)程較低 | (1)選用污水泵、渣漿泵 |
燃料油泵 | (1)流量較小,泵出口壓力穩(wěn)定(一般為 | (1)一般可選用轉(zhuǎn)子泵或離心泵 |
潤(rùn)滑油泵和封液泵 | (1)潤(rùn)滑袖壓力一般為O.1~O.2MPa | (1)€€般均隨主機(jī)配套供應(yīng) |
(1)必須滿(mǎn)足流量、揚(yáng)程、壓力、溫度、汽蝕余量等工藝參數(shù)的要求。
(2)必須滿(mǎn)足介質(zhì)特性的要求:
①對(duì)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(wú)泄漏泵,如屏蔽泵、磁力驅(qū)動(dòng)泵、隔膜泵等。
②對(duì)輸送腐蝕性介質(zhì)的泵,要求過(guò)流部件采用耐腐蝕材料。
③對(duì)輸送含固體顆粒介質(zhì)的泵,要求過(guò)流部件采用耐磨材料,必要時(shí)軸封應(yīng)采用清潔液體沖洗。
(3)必須滿(mǎn)足現(xiàn)場(chǎng)的安裝要求。
①對(duì)安裝在有腐蝕性氣體存在場(chǎng)合的泵,要求采取防大氣腐蝕的措施。
②對(duì)安裝在室外環(huán)境溫度低于-20C以下的泵,要求考慮泵的冷脆現(xiàn)象,采用耐低溫材料。
③對(duì)安裝在爆炸區(qū)域的泵。應(yīng)根據(jù)爆炸區(qū)域等級(jí),采用防爆電動(dòng)機(jī)。
(4)對(duì)于要求每年一次大檢修的工廠(chǎng),泵的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)周期一般不應(yīng)小于8000小時(shí)。為適應(yīng)3年一次大檢修的要求,APl610(第8版)規(guī)定石油、重化學(xué)和氣體工業(yè)用泵的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)周期至少為3年。
(5)泵的設(shè)計(jì)壽命一般至少為10年。APl610(第8版)規(guī)定石油、重化學(xué)和氣體工業(yè)用離心泵的設(shè)計(jì)壽命至少為20年。
(6)泵的設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的規(guī)定,常用的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范見(jiàn)下表 :
▼常用規(guī)標(biāo)、規(guī)范
泵類(lèi)型 | 標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范 | 泵類(lèi)型 | 標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范 |
離 | API610石油、重化學(xué)和氣體工業(yè)用離心泵 | 計(jì) | APl675計(jì)量泵 |
GB9236計(jì)量泵技術(shù)條件 | |||
ANSIB73.1M化工用臥式端吸式離心泵技術(shù)規(guī)范 | GB7783計(jì)量泵試驗(yàn)方法 | ||
APl674往復(fù)泵 | |||
ANSIB73.2M化工用管道泵技術(shù)規(guī)范 | 往 | GB9234機(jī)動(dòng)往復(fù)泵拄術(shù)條件 | |
ISO2858端吸離心泵(16bar)標(biāo)記、性能、尺寸 | JB1053一般蒸汽往復(fù)泵技術(shù)條件 | ||
ISO 5199離心泵技術(shù)條件(Ⅱ級(jí)) | GB9235蒸汽往復(fù)泵試驗(yàn)方法 | ||
GB3215煉廠(chǎng)、化工及石油化工流程用離心泵通用技術(shù)條件 | 轉(zhuǎn) | API676轉(zhuǎn)子泵 | |
GB10885單螺桿泵技術(shù)條件 | |||
GB3216離心泵、混流泵、軸流泵和旋渦泵試驗(yàn)方法 | GB10887三螺桿泵技術(shù)條件 | ||
GB5656離心泵技術(shù)條件(Ⅱ級(jí)) | GB9064螺桿泵試驗(yàn)方法 |
(7)泵廠(chǎng)應(yīng)保證泵在電源電壓、頻率變化范圍內(nèi)的性能。我國(guó)供電電壓、頻率的變化范圍為:電壓- 380V±10%,6000V+5%、-7%,頻率- 50Hz±0.5%
(8)確定泵的型號(hào)和制造廠(chǎng)時(shí),應(yīng)綜合考慮泵的性能、能耗、可靠性、價(jià)格和制造規(guī)范等因素。
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