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柴油机泵材质选型


一直以来,腐蚀就是柴油机设备头痛的 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,柴油机设备的 破坏约有60%是由于腐蚀引起的 ,因此在柴油机泵选型时首先要注意选材的 科学性。通常有一种误区,认为不锈钢是“万能材料”,不论什么介质和环境条件都捧出不锈钢泵,这是很危险的 。下面针对一些常用柴油机介质谈谈选材的 要点:

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,碳素钢和铸铁有较好的 耐蚀性,但它不适合高速流动的 硫酸,不适用作泵阀的 材料;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 泵阀通常采用高硅铸铁(铸造及加工难度大)、高合金不锈钢(20号合金)制造。氟塑料具有较好的 耐硫酸性能,采用衬氟泵(F46)是一种更为经济的 选择。公司适用产品有:IHF氟塑料柴油机泵、PF(FS)强耐腐蚀离心泵、CQB-F氟塑料液压泵等。

2.盐酸
决大多数金属材料都不耐盐酸腐蚀(acid corrosion)(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,所以内衬橡胶泵和塑料泵(如聚丙烯、氟塑料等)是输送盐酸的 好选择。公司适用产品有:IHF氟塑料柴油机泵、PF(FS)强耐腐蚀离心泵、CQ聚丙烯液压泵(或氟塑料液压泵)等。

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。公司适用产品有:DFL(W)H柴油机泵、DFL(W)PH屏蔽柴油机泵、DFCZ流程泵、DFLZP电动柴油机泵、IH型柴油机泵、CQB液压泵等,材料为304。

4.醋酸
它是有机酸中腐蚀性强的 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它腐蚀介质等苛刻要求时,可选用高合金不锈钢泵或氟塑料泵。

5.碱(氢氧(Oxygen)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。柴油机泵以柴油机为动力的水泵,完全减轻工人的劳动强度,而且使用、移动、安装方便、极少维修、性能稳定。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份掺入不推荐采用不锈钢。对于高温碱液多采用钛及钛合金或者高合金不锈钢。公司一般铸铁泵均可用于常温低浓度碱液,特殊要求时可采用各类不锈钢泵或氟塑料泵。

6.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。公司产品大多适用于氨及氨水的 输送。

7.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。公司各类柴油机泵都有316材料配置。

8.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,它们基本没有腐蚀性,常用材料均可适用,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(xuanze)。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免出错。

还有许多其它介质不能在此一一介绍,总之在选材时切不可随意和盲目,应多查阅相关资料或借鉴成熟经验 .
冷却问题

高温介质的 输送对泵的 结构、材料以及辅助系统提出了更高要求,下面谈一谈不同的 温度变化对冷却的 要求以及公司适用泵型:

1.对于温度低于120℃的 介质,通常不设置专门的 冷却系统,多采用本身介质来润滑和冷却。像IH
G、ISWH柴油机泵、PHG屏蔽柴油机泵(超过90℃时屏蔽电机的 防护等级应采用H级);而CZ普通型和IH柴油机泵由于采用了悬架结构可使温度(temperature)上限达到140℃~160℃;IHF衬氟泵高使用温度可达200℃;只有CQB普通液压泵使用温度不超过100℃。值得一提是对于易结晶或含有颗粒的 介质应配有密封面冲洗管路(设计时均留有接口)。

2.对于120℃以上、300℃以内的 介质(起决定作用的物质),一般在泵盖上须设有冷却腔,密封室也应接通冷却液(须配双端面机械密封),当不允许冷却液渗入介质中时,应采取将本身介质冷却后接入(可通过简易热交换器实现)。目前公司有CZ型柴油机流程泵、GRG高温管道泵以及LQRY热水循环泵(正在开发)可供选用,另外CQB-G高温型液压泵可用于280℃以内的 高温介质。

3.对于300℃以上的 高温介质,不仅泵头部分需要冷却(cooling),悬架轴承室也应设有冷却系统,泵结构一般为中心支承形式,机械密封好采用金属波纹管型,但价格高(价格是普通机封的 10多倍)。分离式千斤顶360kw以下柴油水泵机组采用国内首创的柴油机与水泵通过弹性联轴节直接连接技术,减少了故障点,并使机组的起动时间大大缩短,增加了机组的可靠性和应急性能。柴油机泵以柴油机为动力的水泵,完全减轻工人的劳动强度,而且使用、移动、安装方便、极少维修、性能稳定。目前公司只有2CY\LQRY离心油泵(Deep well pump)使用温度能够达到420℃(正在开发)。

密封问题

无泄漏是柴油机设备的 永远追求,正是这种要求促成了液压泵和屏蔽泵的 应用日益扩展。然而真正做到无泄漏还有很长的 路要走,比如液压泵隔离套和屏蔽泵屏蔽套的 寿命问题、材料的 孔蚀问题、静密封的 可靠性问题等等。现就密封方面的 一些基本情况简单介绍如下:

1.密封形式 对于静密封来说,通常只有密封垫和密封圈两种形式,而密封圈又以O型圈应用广;对于动密封,柴油机泵很少采用填料密封,以机械密封为主,机械密封又有单端面和双端面、平衡型和非平衡型之分,平衡型适用于高压介质的 密封(通常指压力大于1.0MPa),双端面机封主要用于高温、易结晶、有粘度、含颗粒以及有毒挥发的 介质,双端面机封应向密封腔中注入隔离液,其压力一般高于介质压力0.07~0.1MPa。

2.密封材料(Material) 柴油机泵静密封的 材料一般采用氟橡胶,特殊情况才采用聚四氟材料;机械密封动静环的 材料配置较为关键,并不是硬质合金对硬质合金就好,价格高是一方面,两者没有硬度差也并不合理,所以好根据介质特点区别对待。

(注:美国石油学会API 610第八版对机械密封和管路系统的 典型配置在附录D中有比较详尽的 规定)

粘度问题

介质的 粘度对泵的 性能影响是很大的 ,当粘度增加时,泵的 扬程曲线下降,佳工况的 扬程和流量均随之下降,而功率则随之上升,因而效率降低。一般样本上的 参数均为输送清水时的 性能,当输送粘性介质时应进行换算(不同粘度的 修正系数可查阅相关换算)。对于粘度比较高的 浆类、膏类及粘稠液的 输送,建议选用螺杆泵,公司G单螺杆泵适用介质粘度可达1000000cst。

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点击次数:更新时间:2020/2/29 18:02:49打印此页
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