耐腐蝕泵材質選型技術

【資料簡介】

耐腐蝕泵；不銹鋼潛水泵；不銹鋼自吸泵 

一直以來，腐蝕就是化工設備zui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“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，例如：GBW型濃硫酸離心泵但它不適合高速流動的硫酸；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。氟塑料具有較好的耐硫酸性能，采用襯氟泵（F46）是一種更為經濟的選擇。例如：CQB-F型氟塑料合金磁力泵  PF強耐腐蝕離心泵  FSB型氟塑料離心泵   QBY氣動塑料隔膜泵 IHF型氟塑料襯里化工離心泵
    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（如聚丙烯、氟塑料等）是輸送鹽酸的選擇。例如： CQF46型工程塑料磁力泵 IHF型氟塑料襯里化工離心泵 PF強耐腐蝕離心泵  FSB型氟塑料離心泵   QBY氣動塑料隔膜泵

    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zui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，通常采用鈦及鈦合金材料。例如：IH型化工不銹鋼離心泵 ZXP不銹鋼臥式自吸泵 ZWP型不銹鋼自吸排污泵 ISWH不銹鋼化工管道泵  IHG型立式化工離心泵CQ型不銹鋼磁力驅動泵  ZCQ型自吸式磁力泵 

    4.醋酸 它是有機酸中腐蝕性zui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。例如：IH型化工不銹鋼離心泵 ZXP不銹鋼臥式自吸泵  ZWP型不銹鋼自吸排污泵 ISWH不銹鋼化工管道泵  IHG型立式化工離心泵 CQ型不銹鋼磁力驅動泵  ZCQ型自吸式磁力泵
    5.堿（氫氧化鈉） 鋼鐵廣泛應用于80℃以下、30%濃度內的氫氧化鈉溶液，也有許多工廠在100℃、75%以下時仍采用普通鋼鐵，雖然腐蝕增加，但經濟性好。普通不銹鋼對堿液的耐蝕性與鑄鐵相比沒有明顯優點，只要介質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。

    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。

    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。

    8.醇類、酮類、酯類、醚類 常見的醇類介質有甲醇、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、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。

    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。

    冷卻問題
    高溫介質的輸送對泵的結構、材料以及輔助系統提出了更高要求，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：

    1.對于溫度低于120℃的介質，通常不設置專門的冷卻系統，多采用本身介質來潤滑和冷卻。像ISWH不銹鋼化工泵、DFLWPH屏蔽化工泵超過90℃時屏蔽電機的防護等級應采用H級；而ISH化工泵和IH型化工泵由于采用了懸架結構可使溫度上限達到140℃~160℃；IHF型襯氟泵zui高使用溫度可達200℃；只有CQB型磁力驅動泵使用溫度不超過100℃。值得一提是對于易結晶或含有顆粒的介質應配有密封面沖洗管路（設計時均留有接口）。

    2.對于120℃以上、300℃以內的介質，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中時，應采取將本身介質冷卻后接入（可通過簡易熱交換器實現）。

    3.對于300℃以上的高溫介質，不僅泵頭部分需要冷卻，懸架軸承室也應設有冷卻系統，泵結構一般為中心支承形式，機械密封采用金屬波紋管型，但價格高（價格是普通機封的10多倍）。

    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。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zui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，價格高是一方面，兩者沒有硬度差也并不合理，所以根據介質特點區別對待。

    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，*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，建議選用螺桿泵