چگونه پمپ فرآیند شیمیایی مناسب را برای مایعات خورنده انتخاب می کنید؟

در صنایع مدرن ، پمپ ها نقش مهمی در حرکت مایعات از طریق سیستم ها ، چه در تولید شیمیایی ، داروهای دارویی ، تصفیه آب یا پتروشیمی دارند. با این حال ، همه مایعات خوش خیم نیستند. بسیاری از صنایع با مایعات خورنده مانند اسیدهای قوی ، محلول های سوزاننده ، حلال ها و مخلوط های شیمیایی تهاجمی سروکار دارند. این مواد می توانند به سرعت به پمپ های معمولی آسیب برساند و باعث نشت ، خرابی و خطرات ایمنی می شود.

برای پرداختن به این چالش ها ، پمپ های فرآیند شیمیایی به طور خاص برای کنترل مایعات خورنده و ساینده ضمن حفظ کارایی ، قابلیت اطمینان و ایمنی اپراتور ، مهندسی شده اند. اما چگونه می توان پمپ مناسب را برای چنین برنامه های خواستار انتخاب کرد؟ در این مقاله به بررسی عوامل مهمی که باید هنگام انتخاب پمپ فرآیند شیمیایی برای مایعات خورنده ، از انتخاب مواد گرفته تا نوع طراحی و ملاحظات عملیاتی در نظر گرفته شده است.

درک ماهیت مایعات خورنده
اولین قدم در انتخاب پمپ مناسب ، درک ویژگی های مایعات مورد استفاده است. مایعات خورنده می توانند باعث حمله شیمیایی ، فرسایش ، ترک خوردگی استرس و تخریب مواد شوند. عواملی که بر پرخاشگری آنها تأثیر می گذارد عبارتند از:

ترکیب شیمیایی - به عنوان مثال ، اسید سولفوریک متفاوت از اسید هیدروکلریک یا نوشابه سوز آور است.
غلظت - یک اسید رقیق ممکن است نسبت به یک غلیظ تهاجمی تر باشد.
دما - درجه حرارت بالاتر خوردگی را تسریع می کند و می تواند مواد پمپ را تضعیف کند.
وجود مواد جامد - ذرات معلق علاوه بر حمله شیمیایی ممکن است باعث سایش شود.
بدون درک واضح از این خصوصیات ، حتی یک پمپ فرآیند شیمیایی به خوبی طراحی شده ممکن است زودرس شکست بخورد.

انتخاب مواد: هسته دوام پمپ
شاید مهمترین تصمیم در انتخاب پمپ ، انتخاب مواد باشد. اجزای پمپ در تماس با مایعات خورنده باید ضمن حفظ مقاومت مکانیکی در برابر حمله شیمیایی مقاومت کنند. گزینه های متداول شامل:

فلزات

فولاد ضد زنگ (316 SS) - مقاومت خوبی در برابر بسیاری از اسیدها و حلالها ارائه می دهد اما ممکن است در برابر کلریدهای بسیار غلیظ مقاومت نکند.
هاستلووی ، مونل و تیتانیوم - آلیاژهای ویژه که برای مقاومت شدید شیمیایی در محیط های بسیار تهاجمی طراحی شده اند.
چدن - به ندرت برای مایعات خورنده مناسب است اما گاهی در شرایط خفیف خورنده استفاده می شود.
پلاستیک و مواد غیر فلزی

پلی پروپیلن (PP)-سبک ، مقرون به صرفه و مقاوم در برابر طیف گسترده ای از مواد شیمیایی.
فلوراید پلی وینیلیدن (PVDF) - مقاومت عالی در برابر اسیدها و حلالها قوی.
PTFE (تفلون) - یکی از مواد شیمیایی بی اثر ، ایده آل برای محیط های بسیار خورنده.

پمپ های روکش شده

پمپ های فلزی که با لاستیک ، PTFE یا سایر پلیمرها پوشیده شده اند ، تعادل بین مقاومت مکانیکی و مقاومت در برابر خوردگی ایجاد می کنند.
انتخاب مواد اشتباه منجر به خرابی سریع پمپ می شود. مشاوره در مورد نمودار سازگاری شیمیایی بهترین روش صنعت هنگام تطبیق مایعات با پمپ مواد است.

ملاحظات طراحی پمپ
فراتر از مواد ، نوع طراحی پمپ نیز با مایعات خورنده تأثیر می گذارد. طرح های متداول عبارتند از:

1. پمپ های فرآیند شیمیایی گریز از مرکز
بیشترین استفاده در صنایع شیمیایی به دلیل کارآیی و تطبیق پذیری آنها. آنها برای انتقال انرژی به مایعات از پروانه چرخان استفاده می کنند. ملاحظات کلیدی:

بهترین برای مایعات ویسکوزیته کم و متوسط.
در نسخه های روکش شده یا فلزی موجود است.
باید دارای پروانه و مقاوم در برابر خوردگی باشد.
2. پمپ های درایو مغناطیسی
این مهر و موم های مکانیکی - یکی از رایج ترین نقاط نشت در پمپ ها - با استفاده از یک جفت مغناطیسی برای انتقال گشتاور. مزایا شامل:

طراحی بدون نشت ، افزایش ایمنی هنگام استفاده از مایعات خطرناک.
نیازهای نگهداری کمتری از آنجا که مهر و موم ها در معرض سایش قرار نمی گیرند.
به خصوص برای مایعات سمی ، قابل اشتعال یا بسیار خورنده مناسب است.
3 پمپ های دیافراگم
پمپ های جابجایی مثبت که با خم شدن دیافراگم مایع حرکت می کنند. مزایای:

می تواند دوغاب و مایعات را با مواد جامد معلق کنترل کند.
عالی برای اندازه گیری و دوز مواد شیمیایی خورنده.
جداسازی کامل مایعات پمپ شده از اجزای مکانیکی ارائه می دهد.
پمپ های پریستالتیک
از یک شیلنگ یا لوله انعطاف پذیر توسط غلطک ها استفاده کنید. آنها هستند:

ایده آل برای مواد شیمیایی بسیار پرخاشگر یا ساینده.
نگهداری آسان از آنجا که فقط شیلنگ با مایع تماس می گیرد.
در ظرفیت جریان در مقایسه با پمپ های گریز از مرکز محدود است.
انتخاب نوع پمپ مناسب به نیازهای جریان ، ویسکوزیته ، خصوصیات شیمیایی و اینکه آیا پیشگیری از نشت اولویت اصلی است بستگی دارد.

طراحی مهر و موم
نشت یکی از جدی ترین خطرات هنگام رسیدگی به مایعات خورنده است. حتی نشت جزئی می تواند کارگران ، تجهیزات آسیب دیده را به خطر بیندازد و مقررات زیست محیطی را نقض کند. برای کاهش این موضوع ، طراحی مهر و موم پمپ بسیار مهم است:

از مهر و موم های مکانیکی با چهره های مقاوم در برابر خوردگی (کربن ، کاربید سیلیکون یا سرامیک) استفاده می شود.
مهر و موم های مکانیکی دوتایی در محیط های بسیار خطرناک محافظت بیشتری می کنند.
پمپ های کمتری مهر و موم (مانند درایو مغناطیسی یا پمپ های دیافراگم) خطر خرابی مهر و موم را به طور کامل از بین می برند.
انتخاب ترتیب آب بندی مناسب ، ایمنی و قابلیت اطمینان طولانی مدت را تضمین می کند.

کارایی
هنگام انتخاب پمپ فرآیند شیمیایی نباید از کارآیی نادیده گرفته شود. مایعات خورنده اغلب به پمپاژ مداوم نیاز دارند و پمپ های ناکارآمد می توانند منجر به هزینه های بالای انرژی شوند. عواملی که بر کارآیی تأثیر می گذارد عبارتند از:

طراحی هیدرولیک پروانه - سرعت جریان و فشار سر را تعیین می کند.
ترخیص در داخل پمپ - تحمل های محکم تر باعث افزایش کارایی می شود اما در صورت بروز خوردگی ممکن است طول عمر را کاهش دهد.
دامنه عملیاتی - پمپ ها باید برای عملکرد بهینه در نزدیکی بهترین نقطه راندمان (BEP) خود انتخاب شوند.
تعادل مقاومت در برابر خوردگی با بهره وری انرژی برای کاهش هزینه های عملیاتی ضروری است.

ملاحظات نگهداری و چرخه عمر
پمپ مناسب برای مایعات خورنده فقط مربوط به سازگاری فوری نیست. همچنین باید در طول عمر خدمات خود قابل حفظ باشد. عوامل اصلی شامل موارد زیر است:

سهولت جداسازی-پمپ های غیر فلزی اغلب سبک وزن و خدمات ساده تر هستند.
در دسترس بودن قطعات یدکی - آلیاژهای تخصصی ممکن است زمان سرب طولانی تر و هزینه های بالاتری داشته باشند.
طول عمر پیش بینی شده - پمپ هایی با مواد برتر و طراحی قوی ممکن است هزینه مقدماتی بالاتری داشته باشند اما هزینه کل مالکیت را پایین تر کنند.
بازرسی روتین از مهر و موم ها ، یاتاقان ها و قطعات خیس شده بسیار مهم است ، به خصوص در محیط هایی که خرابی غیر منتظره می تواند منجر به خرابی پرهزینه شود.

نگرانی های ایمنی و زیست محیطی
هنگام رسیدگی به مایعات خورنده ، ایمنی نمی تواند به خطر بیفتد. پمپ فرآیند شیمیایی مناسب باید مطابق با استانداردهای صنعت مانند API 610 (برای پمپ های گریز از مرکز در صنایع نفتی ، پتروشیمی و گاز طبیعی) یا ISO 2858 باشد. اقدامات ایمنی اضافی شامل موارد زیر است:

با استفاده از مهار ثانویه برای پمپ هایی که مواد شیمیایی بسیار سمی یا خطرناک دارند.
ترکیب سیستم های تشخیص نشت در پمپ های کمتری.
اطمینان از آموزش اپراتورها در کنترل ایمن مواد خورنده.
با اولویت بندی ایمنی در انتخاب پمپ ، شرکت ها از کارگران ، محیط زیست و شهرت آنها محافظت می کنند.

متعادل کردن هزینه و عملکرد
هزینه اغلب یک عامل تعیین کننده است ، اما تمرکز فقط بر قیمت اولیه یک پمپ می تواند گمراه کننده باشد. یک پمپ ارزان تر که از مواد با دوام کمتری ساخته می شود ممکن است به سرعت از بین برود و در نتیجه تعویض های مکرر ، خرابی بالاتر و افزایش خطرات ایجاد شود. در عوض ، شرکت ها باید ارزیابی کنند:

هزینه کل مالکیت (TCO) - از جمله قیمت خرید ، هزینه انرژی ، نگهداری و طول عمر.
بازده سرمایه گذاری (ROI) - از طریق کاهش خرابی ، بهبود ایمنی و عمر خدمات طولانی محاسبه می شود.
انتخاب پمپ کمی گرانتر اما با کیفیت بالاتر اغلب در دراز مدت اقتصادی تر است.

پایان
انتخاب پمپ فرآیند شیمیایی مناسب برای مایعات خورنده ، نیاز به ارزیابی دقیق خواص سیال ، مواد پمپ ، نوع طراحی ، ترتیب آب بندی ، کارآیی و الزامات ایمنی دارد. هیچ پمپ منفرد متناسب با همه برنامه ها نیست. بهترین انتخاب بستگی به تعادل سازگاری شیمیایی ، نیازهای عملکرد و هزینه های چرخه عمر دارد.

با سرمایه گذاری در زمان انتخاب و مشاوره با تولید کنندگان پمپ یا منابع سازگاری شیمیایی ، صنایع می توانند از خرابی زودرس جلوگیری کنند ، خطرات زیست محیطی را کاهش داده و از عملکرد مداوم و ایمن اطمینان حاصل کنند. در محیطی که مایعات خورنده یک واقعیت روزانه است ، پمپ مناسب فقط یک ابزار عملیاتی نیست - این یک سنگ بنای ایمنی ، کارآیی و قابلیت اطمینان است. $ $