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时间:2018-09-27
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1、浅析化工流程泵的材料选择——大耐泵业2013 石油、化工工业在国民经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们的关注。由于化工介质的特性错综复杂,加之环境保护要求的不断提高,如何选择合适的材料,以保证设备的正常运转,并达到合理的使用寿命及最低的经济支出,则成为重中之重。 一直以来,腐蚀就是化工设备最头痛的危害之一,稍有不慎,轻则损坏设备,重则造成事故甚至引发灾难。据有关统计,化工设备的破坏约有60%是由于腐蚀引起的,因此在化工泵选型时首先要注意选材的科学性。 我们在选择材料时应考虑的几点: 1、成分和浓度:浓
2、度的影响不一,例如在盐酸中,一般浓度愈大,腐蚀愈严重。碳钢、不锈钢等在浓度50%左右的硫酸中腐蚀最严重,而当浓度增加到60%以上时,腐蚀反而急剧下降。在选材时,若浓度变动范围包含腐蚀突变边缘,就须特别注意。 2、杂质:选材者往往只注意介质中的主要成分,而忽略杂质,特别是微量杂质。但在某些情况下却往往由于杂质引起了严重的腐蚀。 3、温度:材料在很低的温度下显脆性,在高温时发生蠕变;某种材料能耐常温的某种介质的腐蚀,但不一定耐高温的该介质的腐蚀;所以材料性能应满足所输送介质温度的要求。同样,温差的影响也不容小视,在工作时同一零件的温差较大时,如在输送高温液体时泵盖加冷
3、却,泵盖与介质接触处温度高膨胀大,与冷却水接触处温度低膨胀小,这样的零件宜采用塑性好的材料,以免运转中由于膨胀不同而产生裂纹。 4、经济性:材料不同,其价格和机加工性能也各不相同,所以在几种材料同时满足腐蚀、温度的要求下,应选择价格相对便宜、机加工性能好的材料。 5、固体颗粒的磨损性:介质中含有磨料性的固体颗粒时,应采用耐磨的材料。 6、材料间的咬合性:对于有相对运动的零件,如轴与轴套、螺栓与螺母、叶轮密封环与泵体密封环等,在选择材料时应使两零件材料的硬度有些差别,否则在装卸和运转中容易互相咬合或擦伤。 现结合多数化工公司的相关产品特点对常用化工泵
4、如何选材做一点简要评述。 1.硫酸作为强腐蚀介质之一,硫酸是用途非常广泛的重要工业原料。不同浓度和温度的硫酸对材料的腐蚀差别较大,对于浓度在80%以上、温度小于80℃的浓硫酸,碳钢和铸铁有较好的耐蚀性;普通不锈钢如304(0Cr18Ni9)、316(0Cr18Ni12Mo2Ti)对硫酸介质也用途有限。因此输送硫酸的泵通常采用高硅铸铁(铸造及加工难度大)、高合金不锈钢(20号合金)制造。 2.盐酸决大多数金属材料都不耐盐酸腐蚀(包括各种不锈钢材料),含钼高硅铁也仅可用于50℃、30%以下盐酸。和金属材料相反,绝大多数非金属材料对盐酸都有良好的耐腐蚀性,所以内衬橡胶
5、泵和塑料泵(如聚丙烯、氟塑料等)是输送盐酸的最好选择。 3.硝酸一般金属大多在硝酸中被迅速腐蚀破坏,不锈钢是应用最广的耐硝酸材料,对常温下一切浓度的硝酸都有良好的耐蚀性,值得一提的是含钼的不锈钢(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,通常采用钛及钛合金材料。 4.碱(氢氧化钠)钢铁广泛应用于80℃以下、30%浓度内的氢氧化钠溶液,也有许多工厂在100℃、75%以下时仍采用普通钢铁,虽然腐蚀增加,但经济性好。普通不锈钢对碱液的耐蚀性与铸铁相比没有明显优点,只要介质中容许少量铁分掺入不推荐采用不锈钢。
6、对于高温碱液多采用钛及钛合金或者高合金不锈钢。 5.盐水普通钢铁在氯化钠溶液中腐蚀率不太高,一般须采用涂料保护;各类不锈钢也有很低的均匀腐蚀率,但可能因氯离子而引起局部性腐蚀,通常采用316不锈钢较好。 6.有机物常见的有机物基本没有腐蚀性,常用材料均可适用,具体选用时应根据介质的属性和相关要求做出合理选择。另外值得注意的是有机物对多种橡胶有溶解性,在选择密封材料时避免出错。 以上化工产品对应的金属的耐腐蚀性能可参照附表一。此表仅列出部分介质的腐蚀数据。对一种介质来说,要标出所有温度和浓度下的耐蚀性是非常复杂的事情,既不可能,而且在多数情况下也不必要。当我
7、们找不到所需要的介质在某浓度或温度下的数据时,可以按下列原则来确定。 1. 浓度 如缺乏某一特定浓度数据,可参阅临近浓度。 2. 温度 一般温度越高,腐蚀性越大。 金属的耐腐蚀等级符号 腐蚀率,mm/年 ★ 优良………………………………………<0.05 ☆ 良好………………………………………0.05~0.5 ○ 可用,但腐蚀较重………………………0.5~1.5 × 不适用,腐蚀严重……
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