>

Dom / Aktualności / Wiadomości branżowe / Wybór pompy do procesów chemicznych: Przewodnik po materiałach, uszczelnieniach i punktach pracy dla inżynierów instalacji

Wiadomości branżowe

Wybór pompy do procesów chemicznych: Przewodnik po materiałach, uszczelnieniach i punktach pracy dla inżynierów instalacji

Pompa ze stali nierdzewnej 316L, która pracowała przez sześć lat na wodzie chłodzącej, może przepracować okres czterech miesięcy na linii podchlorynu sodu 15% w temperaturze 45 stopni Celsjusza. Ten sam punkt pracy, ta sama prędkość wału, ten sam dostawca. Zmienną, która uległa zmianie, było medium i dlatego też pompę do procesów chemicznych należy określić na podstawie arkusza danych płynu, a nie na podstawie natężenia przepływu.

W przypadku większości usterek zgłaszanych do serwisu producenta pomp hydraulika działała prawidłowo. Zwilżona metalurgia, układ uszczelnień lub założony zakres roboczy były nieprawidłowe. Firma Jiangsu Huanyu Chemical New Materials Co., Ltd. produkuje pompy w Jingjiang w stanie Jiangsu od 1987 r., a jej katalog obejmuje obecnie ponad dziesięć serii i ponad 300 specyfikacji w zakresie konstrukcji ze stali nierdzewnej, stali nierdzewnej typu duplex, stopów niklu, tytanu i tworzyw fluorowych.

300
specyfikacje dziesięciu serii pomp, od jednostopniowych chemicznych pomp odśrodkowych po konstrukcje dozujące, samozasysające i z napędem magnetycznym.

Co liczy się jako pompa do procesów chemicznych

Pompa do procesów chemicznych to pompa do pracy ciągłej, zaprojektowana do stosowania z płynami korozyjnymi, toksycznymi lub o wysokiej temperaturze, a jej specyfikacja opiera się na trzech ustalonych decyzjach: zwilżanym materiale, układzie uszczelnień i hydraulicznym punkcie pracy.

Pompa wodna ogólnego przeznaczenia i pompa procesowa mogą wyglądać identycznie na rysunku zestawczym i nie zachowywać się podobnie w czasie eksploatacji. Konstrukcja procesowa zwiększa grubość ścianki w celu zapewnienia naddatku na korozję, drenaż obudowy, konstrukcję z wyciąganiem tylnym, dzięki czemu zespół obrotowy opuszcza obudowę bez uszkodzenia rurociągów, komorę uszczelnienia o wymiarach dostosowanych do faktycznie zamontowanej uszczelki oraz łożyska przystosowane do pracy ciągłej.

  • Naddatek korozyjny na obudowie i pokrywie, zazwyczaj 3 mm w przypadku agresywnej pracy.
  • Zespół wysuwny i komora uszczelniająca dopasowana do wybranego planu spłukiwania.
  • Limity trwałości łożysk i wibracji zapisane w specyfikacji zakupu, nie mierzone później.

Cztery standardy obejmują większość rynku, a każdy z nich zawiera inny zestaw decyzji.

Standardowey pomp procesowych i decyzje projektowe, które każdy z nich ustala.
Standard Typowa usługa Co to naprawia
ASME B73.1 Poziome odśrodkowe, ogólne prace w zakładach chemicznych Wymiary dyszy i stopy, komora uszczelnienia, opcje 316L i duplex
ISO 2858 i ISO 5199 Wysuwane pompy chemiczne do projektów międzynarodowych Koperta wydajności i tolerancje klasy II
API 610 / ISO 13709 Ciężkie prace rafineryjne i petrochemiczne Układy OH2 i BB2, trwałość łożysk 25 000 godzin, materiały wysokotemperaturowe
API 675 i API 682 Systemy dozowania i systemy wspomagania uszczelnienia Dokładność pomiaru i wybór planu spłukiwania

Zanim cokolwiek dopasujesz, dopasuj zwilżone materiały do podłoża

Zwilżony materiał decyduje o tym, czy pompa wytrzyma pięć lat, czy pięć miesięcy, a istotne czynniki wejściowe to zawartość chlorków, pH, temperatura i zawartość substancji stałych, w tej kolejności.

10 seria pomp w produkcji
300 specyfikacje w całym zakresie
9 rodziny materiałów zwilżanych

316L jest domyślnym materiałem z dobrych powodów: jest spawalny, powszechnie dostępny i niedrogi obok stopów niklu. Jest to również ocena najczęściej błędnie stosowana. Powyżej około 200 ppm chlorków i 60 stopni Celsjusza, 316L jest narażony na korozję wżerową i szczelinową, a dziura w ścianie obudowy nie daje o sobie znać zanim ulegnie uszkodzeniu. Superaustenityczny 904L i duplex 2205 lub 2507 wydłużają okno chlorkowe, CD4MCu zwiększa odporność na erozję tam, gdzie występują szlamy, Hastelloy C-276 wytrzymuje mieszane kwasy i podchloryn, a tytan doskonale radzi sobie z mokrym chlorem i chlorkami utleniającymi, ale jest błędną odpowiedzią w przypadku suchego chloru lub metanolu.

Wskaźnik względnego kosztu zwilżonych materiałów, 316L = 100
304L
70
316L
100
2205 dupleks
165
904L
255
Tytan gr. 2
430
Stop C-276
600
Indeks ma charakter orientacyjny i przeznaczony wyłącznie do względnego porównania. Rzeczywisty koszt zależy od wielkości odlewu, ilości i momentu rynkowego stopu.

Kiedy medium atakuje nawet te gatunki, odpowiedzią jest całkowite usunięcie metalu z zwilżonej ścieżki. Wykładzina fluoroplastyczna radzi sobie z kwasem solnym, kwasami mieszanymi i chlorkiem żelaza w temperaturach, które zniszczyłyby standardową stal nierdzewną, a tę samą wykładzinę można stosować na platformach napędowych odśrodkowych, zanurzalnych lub magnetycznych.

FSB Fluoroplastic Chemical Pump for Corrosive Acid Service Pompa chemiczna FSB z fluoroplastiku do obsługi kwasów korozyjnych W przypadku agresywnych kwasów i mediów utleniających, gdzie nie nadają się części zwilżane metalem, ta pompa chemiczna z fluoroplastycznego tworzywa sztucznego obsługuje przepływ do 1400 m3/h. Zobacz produkt →

Dobór pompy do procesów chemicznych bez nadmiernego jej doboru

Pompę do procesów chemicznych należy dobrać według najgorszego wiarygodnego przypadku operacyjnego, a następnie sprawdzić, czy normalna obudowa nadal mieści się w zakresie wydajności.

Dodaj 10% do obliczonego przepływu i 5% do 10% do wysokości podnoszenia, ale na tym poprzestań. Zbyt duży rozmiar powoduje wysunięcie wirnika daleko na lewo od jego najlepszej wydajności, gdzie wewnętrzna recyrkulacja zwiększa wibracje i obciąża wał. Utrzymuj normalny punkt pracy pomiędzy 80% a 110% BEP, a wartości poniżej 70% traktuj jako błąd konstrukcyjny, a nie problem ze sterowaniem. Lepkość to cicha pułapka: płyn o ciśnieniu 500 cP może przesunąć punkt pracy o ponad 20% po zastosowaniu współczynników korygujących, a ciężkie zawiesiny zwykle wymagają obniżenia wartości znamionowych głowicy i większych luzów roboczych.

Określone w normalnym przypadku

Pompa pracuje na poziomie 45% BEP na linii codziennej, pracuje w trybie recyrkulacji i do utrzymania stabilności wymaga obejścia lub napędu o zmiennej prędkości. Ugięcie wału i zużycie powierzchni uszczelniających wzrasta w ciągu kilku miesięcy.

Określone w znamionowym przypadku

Pompa znajduje się pomiędzy 80% a 110% BEP w normalnym punkcie i nadal pokrywa przypadek zdenerwowania. Straty na dławieniu pozostają niskie, a żywotność uszczelnień staje się przewidywalna.

W przypadku strumieni rafineryjnych i petrochemicznych, gdzie obudowa znamionowa obejmuje wysoką temperaturę i okresowe zakłócenia, grubościenna konstrukcja z wyciąganą ścianką w rodzinie pomp procesowych do procesów petrochemicznych CZ pokrywa środkowy zakres przepływu i wysokości podnoszenia bez specjalnego odlewu.

CZ Series Petrochemical Process Pump for Refinery and Chemical Duty Pompa do procesów petrochemicznych serii CZ do zastosowań rafineryjnych i chemicznych Grubościenna pompa zwrotna CZ do strumieni rafineryjnych i petrochemicznych, pokrywająca przepływy do 2000 m³/h i wysokość podnoszenia do 140 m. Zobacz produkt →

Uszczelnienia i zabezpieczenie Wybierz swój rachunek za konserwację

Uszczelnienie, a nie hydraulika, jest przyczyną większości nieszczelności pomp stosowanych w procesach chemicznych i nieplanowanych przestojów, dlatego decyzja o uszczelnieniu zasługuje na taką samą uwagę, jak wybór wirnika.

Pojedyncze uszczelnienie mechaniczne ze spłukiwaniem Plan 11 jest wystarczające do czystych, nietoksycznych płynów. Podwójne uszczelnienia ciśnieniowe w Planie 53A lub 53B są standardową odpowiedzią na media toksyczne, krystalizujące lub o wysokim ciśnieniu pary i wymagają dopływu płynu barierowego, który instalacja może faktycznie utrzymać. Płukanie zewnętrzne, Plan 32, jest powszechne, gdy zawartość substancji stałych przekracza około 2% wagowych, chociaż woda spłukująca rozcieńcza produkt i dodaje ładunek ścieków. Tam, gdzie wyciek oznacza incydent, który powoduje stratę czasu, a nie sprzątanie, plan uszczelnienia jest decyzją dotyczącą bezpieczeństwa tyle, co konserwacyjne.

Napęd magnetyczny całkowicie usuwa uszczelnienie wału i dodaje osłonę zabezpieczającą jako drugą barierę, dlatego stał się domyślnym rozwiązaniem w przypadku kwasów i rozpuszczalników. Limity mają równie duże znaczenie: brak pracy na sucho, górna granica temperatury magnesu i straty spowodowane prądami wirowymi, które rosną wraz z prędkością silnika.

Tam, gdzie uszczelnienie musi zostać usunięte pod ciśnieniem, wysokociśnieniowy napęd magnetyczny z wtórną osłoną zabezpieczającą utrzymuje medium wewnątrz pompy nawet w przypadku naruszenia osłony głównej.

HMD High Pressure Sealless Magnetic Drive Centrifugal Pump Wysokociśnieniowa, bezuszczelkowalna pompa odśrodkowa HMD z napędem magnetycznym Bezuszczelkowa pompa z napędem magnetycznym do pracy w warunkach korozyjnych pod wysokim ciśnieniem, z tuleją izolacyjną Hastelloy C276 i wytrzymałością do 25 MPa i 300°C. Zobacz produkt →

Lista kontrolna specyfikacji, która zapobiega awariom w terenie

Siedem elementów zamyka luki, które sprawiają, że rozsądny dobór układu hydraulicznego staje się złą instalacją.

  1. Karta charakterystyki płynu: skład, zakres stężeń, temperatura normalna i maksymalna, ciężar właściwy, lepkość, prężność pary, pH, chlorki w ppm oraz zawartość substancji stałych według wielkości i procentu.
  2. Wybór materiału zwilżonego z podanym naddatkiem na korozję oraz informacją o działaniu medium podczas czyszczenia i wyłączania.
  3. Punkt pracy: przepływ normalny, znamionowy i minimalny, wysokość podnoszenia, dostępne NPSH i temperatura płynu w każdym przypadku.
  4. Plan uszczelnienia, dopływ płynu barierowego lub płuczącego oraz ciśnienie i przepływ, jakie może zapewnić zasilanie.
  5. Norma i dokumentacja: ISO 5199 lub API 610, certyfikaty materiałowe oraz rysunek wymiarowy do zatwierdzenia.
  6. Testowanie: test wydajności, test hydrostatyczny przy 1,5-krotnym ciśnieniu projektowym i odczyty wibracji w całym zakresie roboczym.
  7. Części zamienne: powierzchnie uszczelniające, pierścienie ślizgowe, tuleja wału i zestaw łożysk dostosowany do rzeczywistego obciążenia.

Wypełniony arkusz należy wysłać do producenta przed etapem wyceny, a nie po nim. The strona kontaktowa wymienia kanały telefoniczne, komórkowe i e-mailowe wykorzystywane do zapytań technicznych, a krótka rozmowa na temat medium zwykle zapobiega kosztownej drugiej rundzie selekcji.

Najczęściej zadawane przez inżynierów pytania dotyczące pomp do procesów chemicznych

Jaka jest różnica między pompą do procesów chemicznych a zwykłą pompą odśrodkową?

Pompa procesowa jest zbudowana do pracy ciągłej z płynami korozyjnymi lub niebezpiecznymi, dlatego ma naddatek na korozję, większą komorę uszczelnienia, konstrukcję wyjmowaną od tyłu i łożyska przystosowane do pracy przez 24 godziny. Zwykła pompa odśrodkowa jest przeznaczona do cieczy podobnych do wody w warunkach otoczenia i nie spełnia żadnego z tych wymagań.

Czy powinienem wybrać pompę z napędem magnetycznym czy pompę z uszczelnieniem mechanicznym?

Wybierz napęd magnetyczny, gdy płyn jest toksyczny, lotny lub kosztowny, a priorytetem jest brak wycieków, pod warunkiem, że medium jest czyste, a temperatura utrzymuje się w granicach limitu magnesu. Wybierz uszczelnienie mechaniczne z udokumentowanym planem płukania, gdy występują ciała stałe, gdy lepkość jest wysoka lub gdy obciążenie zbliża się do granicy suchobiegu.

Jaki margines NPSH powinna mieć pompa do procesów chemicznych?

Utrzymuj dostępność NPSH co najmniej 1 m powyżej NPSH wymaganego przy przepływie znamionowym i zwiększ ten margines w przypadku pomp o dużej energii lub cieczy w pobliżu ich ciśnienia pary. Cienki margines przy przepływie znamionowym zanika przy przepływie minimalnym, czyli tam, gdzie zwykle zaczyna się uszkodzenie kawitacyjne.

Jak długo powinna wytrzymać pompa do procesów chemicznych?

Przy prawidłowym doborze materiału, stabilnym punkcie pracy pomiędzy 80% a 110% BEP i utrzymanym planie uszczelnień, należy spodziewać się od pięciu do dziesięciu lat na obudowie i wirniku, z wymianą uszczelek po około 8 000 do 20 000 godzin pracy. Skróć te liczby znacznie, jeśli którakolwiek z trzech jest błędna.