化工泵选型时如何选择合适的材料？
化工泵是化学工业中用来提升和输送化学介质的必要设备，而耐腐蚀则是化工设备最需考虑的问题。设计选用不慎,轻则损坏设备,重则引发事故。化工设备的破坏基本有60~80%是由于腐蚀引起的,因此在化工泵选型时必须注意选材的科学性。
化工泵选型时如何选择合适的材料？
在考虑耐腐蚀因素时,必须注意到,没有一种材料能适合于化学加工工业中所处理的全部液体。具有普遍抗腐蚀能力的材料才是最理想的耐腐蚀材料。耐腐蚀材料是能耐各种酸、碱、盐类和有侵蚀性气体腐蚀作用的材料。耐腐蚀材料一般分为金属耐腐蚀材料和非金属耐腐蚀材料两类。
耐腐蚀材料根据其耐腐蚀程度划分等级。从使用角度般划分为三级:
(1)耐蚀级,材料经腐蚀作用后,其基本物理力学性能不变或变化很小,可以保证工况条件的使用.
(2)尚耐蚀级。材料经腐蚀作用后,其物理力学性能有不同程度的下降,但尚能满足工况条件的使用要求,
(3)不耐蚀级。材料经腐蚀作用后,物理力学性能变化很大,不能满足工况条件的使用要求。
耐腐蚀材料的耐腐蚀性能与酸、碱、盐和侵蚀性气体的浓度、温度、湿度以及使用条件有关。使用中如有磨蚀、碰撞和热冲击等作用,会加速耐腐蚀材料的损坏。各种耐腐蚀材料都有其限定的使用范围,如铸铁、碳钢耐浓硫酸,不耐稀硫酸;不锈钢耐中稀浓度的硝酸或有机酸的腐蚀,不耐稀硫酸的腐蚀:玻璃钢材料只能耐稀酸,不能耐碱大多数非金属耐腐蚀材料只能耐60℃以下的腐蚀作用,而不能耐60℃以上的腐蚀作用,有的材料只能耐中等浓度或低浓度酸腐蚀,而不能耐浓酸腐蚀;有的能耐非氧化性酸腐蚀,而不能耐氧化性酸磨蚀等。因此选用耐腐蚀材料时,必须了解其基本性能,按其特性用其所长。下面将主要按照化工介质的腐蚀性质对采用常用耐腐蚀材料制造耐腐蚀泵分析如下
硫酸：
硫酸是强腐蚀介质,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,非常适用作耐腐蚀泵材料:普通不锈钢类如304(r18Ni9)、316(00r18Ni12Mo2Ti)不耐任意浓度硫酸高硅铸铁材料的泵阀输送硫酸效果最好,但铸造及加工难度大和价格昂贵,因此也不可能普遍使用
盐酸：
绝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℃的30%浓度以下盐酸。而绝大多数非金属材料(玻璃钢、工程塑料、氟塑料合金等对盐酸都有良好的耐腐蚀性。其中酚醛玻璃钢则耐任意浓度的各种温度的盐酸,是输送盐酸的最好选择。
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90%浓度以下硝酸都有良好的耐蚀性,而对于高温、高浓度硝酸,通常采用氟塑料合金和含钼的316不锈钢材料,有些情况下还可以用铸铝合金和铝材。
醋酸：
它是有机酸中腐蚀性最强的物质之一,普通钢铁在一切浓度和温度的醋酸中都会严重腐蚀,不锈钢是优良的耐醋酸材料,含钼的316不锈钢还能适用于高温和稀醋酸蒸汽。对于高温、高浓醋酸或含有其他腐蚀介质等苛刻要求时,可选用高合金不锈钢或氟塑料合金泵。
碱(氢氧化钠)：
一般腐蚀性不是很强,铸钢、铸铁、不锈钢泵都能适用,而玻璃钢材料泵都不耐。
氨(氢氧化氨)：
大多数金属和非金属在液氨及氨水(氢氧化氨)中的腐蚀都很轻微,只有铜和铜合金不宜使用
盐水(海水)：
普通钢铁在氯化钠溶液和海水、咸水中腐蚀率不太高,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、
醇类、酮类、酯类、醚类：
常见的醇类介质有甲醇、乙醇、乙二醇、丙醇等,酮类介质有丙酮、丁酮等,酯类介质有各种甲酯、乙酯等,醚类介质有甲醚、乙醚、丁醚等,它们腐蚀性基本不强,因此均可选用普通不锈钢,具体选用时还应根据介质的属性和相关要求做出合理选择。另外值得注意的是酮、酯、醚对多种橡胶有溶解性,在选择密封材料时避兔出错。
输送含固体颗粒化学介质的泵,要求对流部件采用耐磨材料时,如:AH、AHH型耐磨渣浆泵材料为高强度新型工程塑料 UHBWPE,它是一种改性的超高分子量(500万以上)聚乙烯。在塑料中,它具有最优异的耐磨性,耐磨性能远远高于不锈钢,且耐冲击、抗蠕变性和极佳的耐腐蚀性与F4相当,还有无粘附性等独特性能。
化工泵用密封材料的选择：
耐腐蚀化工离心泵机械密封的材料选择也尤为重要。选择不好泵容易泄漏,使用寿命不长,污染环境,造成安全隐患机械密封密封件一般采用氟橡胶,特殊情况才采用聚四氟材料;动静环的材料配置较为关键,两者应有硬度差,如动静环用硬质合金与硬质合金对磨,价格最高,但不是最好。
所以最好根据介质特点区别对待,可以采用碳化硅对碳化硅氧化铝陶瓷对四氟、碳化硅对氧化铝陶瓷、硬质合金对硬质合金(如含颗粒介质情况)等供用户选择配置使用在考虑耐腐蚀材质的选用时,也得考虑泵采购的投入成本。尽管非金属耐腐蚀材料(玻璃钢、工程塑料)和冶金工艺的先进水平产生了许多新型材料,而最接近于达到耐腐蚀理想效果的材料只有陶瓷。陶瓷具有很高的硬度及耐磨性优良的耐腐蚀性,除氢氟酸、氟硅酸及浓碱外,几乎能耐各种介质的腐蚀,而陶瓷材料制造化工泵产品非常困难,所以难能实现。