В химической промышленности содержит коррозионные и опасные химические вещества. Хотя они необходимы для обслуживаемых отраслей, они могут создавать проблемы для насосов, которые с ними работают. Чем более коррозионной является технологическая жидкость, тем сильнее она изнашивает механические детали, с которыми контактирует. Это увеличивает частоту технического обслуживания и стоимость владения, а также может создавать опасность для безопасности. По этим причинам крайне важно информировать производителей о характеристиках конкретной жидкости, чтобы обеспечить правильный выбор материалов для насоса.

В этой статье будут освещены критические аспекты жидкости, влияющие на её коррозионную активность, с описанием того, как эти факторы влияют на выбор материалов, и оценкой сценариев, демонстрирующих важность этих аспектов жидкости. Эта оценка будет проведена в контексте бессальникового насоса.

Первое, что нужно знать, — это тип жидкости. Это может показаться очевидным, но часто упускается из виду, поскольку некоторые жидкости намного более коррозионно-активны, чем другие (например, если пользователи перекачивают воду, им не потребуется инвестировать в те же материалы, как при перекачке соляной кислоты). Второе, что нужно знать, — есть ли в жидкости твердые частицы, так как они могут увеличить скорость коррозии. Третье соображение — концентрация жидкости. Этот параметр сильно влияет на коррозионную активность. Опять же, возьмем соляную кислоту в качестве примера. Сто процентов соляной кислоты могут быть гораздо менее коррозионно-активными, чем 36% соляная кислота, из-за более высокой скорости реакции, наблюдаемой при более низких концентрациях. Четвертое и последнее соображение — температура жидкости. Разные температуры могут резко изменять скорость реакции в жидкости и увеличивать скорость коррозии. Понимание этих характеристик и их передача производителю гарантирует, что пользователи получат правильный герметичный насос для своего применения и не инвестируют в ненужные материалы. Три примера, охватывающих потенциальный диапазон коррозионной активности, показаны в Таблице 1.

После установления этих параметров конечный пользователь может передать эстафету производителю, который теперь должен сделать несколько критических выборов материалов. Наиболее интенсивным будет выбор 'мокрых' деталей. Мокрая часть бессальникового насоса состоит из деталей, погружённых в технологическую жидкость. Некоторые мокрые детали будут иметь более высокую скорость коррозии, чем другие, из-за скорости жидкости, с которой они сталкиваются (таких как рабочее колесо насоса , поскольку это компонент, передающий вращательную энергию в жидкость и подвергающийся более высокой скорости жидкости, чем подшипники и ротор) . Выбор материалов для мокрой части является наиболее интенсивным, так как он будет меняться в зависимости от коррозионной активности технологической жидкости.

Ещё одним критическим выбором, который должны сделать производители, является 'стакан'. Стакан — это основная граница давления, содержащая технологическую жидкость. Он должен быть достаточно прочным, чтобы удерживать жидкость при рабочем давлении, одновременно позволяя передачу электромагнитного поля от статора к ротору. Электромагнитное поле, создаваемое в статоре и передаваемое на ротор, — это то, как вращаются все асинхронные двигатели. По этим причинам чрезвычайно прочный и коррозионно-стойкий никель-хром-молибденовый сплав (также известный как сплав C-276) часто является материалом выбора для этой детали насоса . Хотя это критически важно, выбор не такой интенсивный, поскольку в большинстве случаев используется один и тот же материал.

Теперь, когда установлено, что необходимо знать конечному пользователю о своей жидкости и почему производителю нужна эта информация, пора использовать жидкости из Таблицы 1 для описания реальных примеров. Первый пример — вода при комнатной температуре (75°F) без присутствия твердых частиц. Это жидкость с минимальными коррозионными свойствами, что позволяет выбрать множество возможных материалов мокрой части. Наиболее распространенным выбором в герметичном насосе будет нержавеющая сталь марки 304, которая является прочным, но экономичным металлом. Некоторые производители могут даже предложить пластмассы, такие как нитрил или полипропилен. Как упоминалось ранее, гильза будет изготовлена из сплава C-276, который поставляется в стандартной комплектации большинства герметичных насосов независимо от коррозионной активности жидкости.

Следующий пример — 100% безводная соляная кислота с широким температурным диапазоном (-18 °F до 68 °F). Сама соляная кислота является коррозионной жидкостью, поэтому при выборе необходимо принять некоторые антикоррозионные меры. Однако из-за высокой концентрации и относительно низкой температуры её коррозионная активность достаточно низка, чтобы нержавеющая сталь 316 была хорошим решением для коррозионной стойкости.

Наиболее коррозионно-активная жидкость, упомянутая в Таблице 1, — это 37% соляная кислота при 200 °F. Это высококоррозионная жидкость с низкой концентрацией и высокой температурой; следовательно, необходимо сделать очень надежный выбор материала. Против большинства сплавов такая жидкость оказывает двойное воздействие. Высокотемпературная соляная кислота разъедает антикоррозионные металлы, что затем подвергает другие металлы дальнейшей коррозии от воды.

Сложно найти стандартный металл с необходимыми антикоррозионными свойствами для данного применения. Вероятно, производитель прибегнет к специальному материалу с высокими антикоррозионными свойствами, например, цирконию. В данном случае для защиты материалов двигателя был выбран план циркуляции чистой воды для предотвращения повреждения корпуса из сплава C-276 и подшипникового материала. Такие применения потребуют более дорогих материалов, но это необходимо для обеспечения производительности и безопасности насоса.