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簡述選擇化工流程泵選型的四大問題 |
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來源：中國泵閥商務(wù)網(wǎng) 作者：不詳 日期：2013/3/21 訪問：
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近年來，化工、石油化工、電站、礦山和船舶等工業(yè)對(duì)泵的需求日益增長，促進(jìn)了泵技術(shù)的發(fā)展。泵的品種規(guī)格繁多，并向大型化、高速化方向發(fā)展。今天，全人類提出可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，泵產(chǎn)品更加強(qiáng)調(diào)了環(huán)保要求。石油化學(xué)工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)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(cuò)綜復(fù)雜，加之用戶的要求不斷提高，作為生產(chǎn)廠家，如何選型、應(yīng)重點(diǎn)注意哪些方面？顯得尤為重要。
以下針對(duì)化工用泵常見的問題給出一些選擇方法：耐腐蝕問題一直以來，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。
一、選材問題
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。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(jì)的選擇。適用產(chǎn)品有：IHF襯氟泵、PF(FS)強(qiáng)耐腐蝕離心泵、CQB-F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(duì)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。適用產(chǎn)品有：IHF襯氟泵、PF(FS)強(qiáng)耐腐蝕離心泵、CQ聚丙烯磁力泵(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。
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。
5.堿(氫氧化鈉)鋼鐵廣泛應(yīng)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(shí)仍采用普通鋼鐵，雖然腐蝕增加，但經(jīng)濟(jì)性好。普通不銹鋼對(duì)堿液的耐蝕性與鑄鐵相比沒有明顯優(yōu)點(diǎn)，只要介質(zhì)中容許少量鐵份摻入不推薦采用不銹鋼。對(duì)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(shí)可采用各類不銹鋼泵或氟塑料泵。
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。
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。
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(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)。還有許多其它介質(zhì)不能在此一一介紹，
二、冷卻問題
高溫介質(zhì)的輸送對(duì)泵的結(jié)構(gòu)、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(duì)冷卻的要求以及公司適用泵型：
1.對(duì)于溫度低于120℃的介質(zhì)，通常不設(shè)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(shí)屏蔽電機(jī)的防護(hù)等級(jí)應(yīng)采用H級(jí))；而DFCZ普通型和IH化工泵由于采用了懸架結(jié)構(gòu)可使溫度上限達(dá)到140℃~160℃；IHF襯氟泵最高使用溫度可達(dá)200℃；只有CQB普通磁力泵使用溫度不超過100℃。值得一提是對(duì)于易結(jié)晶或含有顆粒的介質(zhì)應(yīng)配有密封面沖洗管路(設(shè)計(jì)時(shí)均留有接口)。
2.對(duì)于120℃以上、300℃以內(nèi)的介質(zhì)，一般在泵蓋上須設(shè)有冷卻腔，密封室也應(yīng)接通冷卻液(須配雙端面機(jī)械密封)，當(dāng)不允許冷卻液滲入介質(zhì)中時(shí)，應(yīng)采取將本身介質(zhì)冷卻后接入(可通過簡易熱交換器實(shí)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)
3.對(duì)于300℃以上的高溫介質(zhì)，不僅泵頭部分需要冷卻，懸架軸承室也應(yīng)設(shè)有冷卻系統(tǒng)，泵結(jié)構(gòu)一般為中心支承形式，機(jī)械密封最好采用金屬波紋管型，但價(jià)格高(價(jià)格是普通機(jī)封的10多倍)。目前有DFAY離心油泵使用溫度能夠達(dá)到420℃(正在開發(fā))。
三、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和屏蔽泵的應(yīng)用日益擴(kuò)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
1.密封形式
對(duì)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
四、粘度問題
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、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(dá)1000000cst。
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