腐食性化学物質移送ポンプ: 酸およびアルカリに適したポンプの選択

30 パーセントの塩酸を運ぶ移送ラインは、どの教科書よりもポンプの材料の選択について詳しく教えてくれます。鋳鉄製のケーシングには数週間以内に穴が開き始めます。メカニカルシールは酸の薄い膜を出し、基礎を汚し、近くのパイプサポートを攻撃します。インペラは元の直径を失うため、アラームをトリガーすることなくバッチの速度を低下させるのに十分なだけ流量が低下します。このサービスを運営したことがある方なら、物語の結末をすでにご存知でしょう。

解決策は、より大きなモーターや予備のシールキットではありません。解決策は、液体の化学物質、濃度、温度に合わせて接液コンポーネントを調整した腐食性化学物質移送ポンプです。まずポンプの構造を選択します。次にポンプのサイズを調整します。これはポンプの購入数とは逆ですが、腐食性媒体の場合、これが予測可能な耐用年数につながる唯一の順序です。

流動的なプロファイルがあらゆる選択の決定を左右します

ポンプメーカーは信頼できる腐食剤を推奨できません 化学移送ポンプ 化学名だけから見ても。仕様プロセスは 6 つの流体特性から始まり、それぞれの特性によって材料または油圧の選択が変わります。

• 化学的正体と濃度。 10 パーセントの硫酸溶液は、98 パーセントの溶液とは異なる挙動を示します。濃度によって腐食性レベルが設定され、金属合金、フッ素ポリマーライニング、またはプラスチックケーシングが必要かどうかが決まります。
• 流体温度。 腐食速度は温度とともに上昇します。冷たい塩酸に耐えられるポンプでも、同じ酸を 80 °C でポンプで送り出すと、1 シーズン以内に故障する可能性があります。
• 比重。 流体の密度が高くなると、より多くのモーター出力が必要になり、ケーシングに含まれなければならない圧力が増加し、ポンプの定格圧力に影響します。
• ポンピング温度での粘度。 粘性流体は発生揚程を減少させ、ポンプの動作点を移動させます。室温のデータシートに記載されている値ではなく、常に実際のポンプ温度での粘度を使用してください。
• 固形分含有量。 たとえ少量の硬い粒子でも、ライナー、インペラ、シール面を侵食します。お問い合わせの際は、粒径、硬度、濃度をご記載ください。
• 蒸気圧と可燃性。 蒸気圧の高い流体では、キャビテーションを回避するために利用可能な NPSH が高くなります。また、可燃性流体では、作業環境への漏れを防ぐためにシールレス ポンプ設計が正当化されます。

これらの要素のいずれかが欠けていると、ポンプが安全な動作範囲を超えてしまう可能性があります。耐薬品性の表は、指定された濃度と温度に対してのみ有効であるため、モデルを選択する前に完全なプロファイルが重要になります。

遠心分離、シールレス、またはライニング: 化学薬品に合わせた構造

流体プロファイルが完了すると、ポンプの構造を選択することになります。腐食性化学物質の移送では、耐食性合金を使用した遠心ポンプ、フッ素ライニング遠心ポンプ、シールレス磁気駆動ポンプの 3 つの設計でほとんどの役割をカバーできます。

合金遠心ポンプは、流量と揚程の要件が高い、中程度の腐食性の化学薬品に適しています。標準的な遠心ポンプの使い慣れた修理およびメンテナンスの範囲を維持しながら、接液部は特定の酸、アルカリ、または塩の流れに適合した合金から鋳造されています。これは、流体が非金属の接液部を正当化するほど攻撃的でない場合に実用的なオプションです。

化学物質が金属を攻撃する場合、フッ素ライニングされたポンプがより安全な手段となります。の IHFフッ素ライニング渦巻ポンプ 金属構造が酸と接触しないように、ケーシングとインペラの上にフッ素ポリマーのライニングを使用しています。この構造は、塩酸、硫酸、硝酸を適度な温度で処理し、多くのプラントに、より現実的な初期コストで高級合金ポンプの耐食性を与えます。

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漏れ自体が主なリスクである場合、磁気駆動ポンプはメカニカルシールを取り外し、流体を密閉されたケーシング内に封じ込めます。多くの場合、有毒な液体、高価な液体、または可燃性の液体のデフォルトとして使用されます。その代償として、ドライラン保護が厳密に要求されることと、固体に対する許容度が低くなることが挙げられます。の 腐食性および摩耗性の環境における磁気ポンプの材料選択ガイド に、一般的な故障モードと、ライナーとインペラの選択によりそれがどのように防止されるかを示します。

以下の表は、3 つの構造が典型的な腐食性移送用途についてどのように比較されるかをまとめたものです。

ポンプの仕様を変える使用条件

油圧のサイジングは構造の選択後に行われます。流量と全揚程によってポンプのサイズが決まりますが、それらが重要になるのは吸引条件が正しい場合のみです。システム内で利用可能な NPSH は、ポンプに必要な NPSH を十分な余裕をもって超える必要があります。そうしないと、インペラがキャビテーションを発生して腐食します。タンカーの荷降ろし、サンプの排出、長い水平移送ラインはすべて異なる吸引プロファイルを持っており、それぞれを文書化する必要があります。

周囲条件も仕様に影響します。ポンプが屋外の暖房のない場所に設置されている場合は、モーターのエンクロージャと絶縁クラスが現地の温度範囲に対応する必要があります。高地では、大気圧が低いため利用可能な NPSH が減少し、より大きな吸引ノズルや異なる設置高さの選択が必要になる可能性があります。周囲の空気中の腐食性蒸気も、モーター保護の選択に影響を与えます。塩素または酸性ヒューム雰囲気では、シールレスポンプが酸をモーター巻線や制御装置から遠ざけます。

デューティサイクルも重要です。安定した動作点で継続的に動作するポンプには、シフトごとに数回停止および始動するポンプとは異なるシールおよびベアリング要件があります。バルク貯蔵タンクから混合容器への断続的な移送は化学プラントでは一般的なパターンであり、曲線上の最大点だけでなく、実際の流量範囲に合わせてポンプを選択する必要があります。

これらのプロセス転送業務については、 CZ標準化学プロセスポンプ は、文書化された流れ、ヘッド、および流体の特性を処理しながら、検査および調整のためにシール領域にアクセスできるように構成されています。

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実用的な信頼性と調達に関する考慮事項

腐食サービスの信頼性は、通常、見積段階で見落とされる詳細によって決まります。ガスケットと O リングの化合物は化学物質と一致する必要があります。間違ったエラストマーを使用すると、ケーシングの材質が完全に指定されている場合でも、破損し、漏出ガスが発生する可能性があります。メカニカル シールには、正しい面の組み合わせとフラッシング計画が必要です。そうしないと、シールが最初に漏れるコンポーネントになります。の ケミカルアルカリポンプの漏れのない性能を確保するためのガイダンス 酸移送サービスのメンテナンス要求を引き起こすのと同じシールとガスケットの問題をカバーします。

調達では、購入価格だけでなく、生涯コストも比較する必要があります。より薄いライニングまたは限界のインペラ合金を備えたポンプは、見積書では魅力的に見えるかもしれませんが、熱酸使用で 18 か月後に故障します。接液部を交換可能にし、シールグランドにアクセスできる構造により、各修理のコストが削減されます。の FSB フッ素合金製遠心ポンプ これは、床面積が限られている小規模な中継ステーションでのメンテナンスを簡素化する直結設計の一例です。

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最後に、納品前にメーカーとデータパッケージについて合意します。腐食性化学薬品移送ポンプは汎用品ではありません。文書には、ポンプが後で別の用途に誤用されないように、接液材料、最大許容作動圧力と温度、および意図された使用流体を記載する必要があります。

プラントの稼働を維持する腐食性化学薬品移送ポンプは、カタログ ページではなく流体データから始まります。薬品、濃度、温度、粘度、固形分含有量、吸引条件を定義します。中程度の腐食性物質には遠心力合金、強酸にはフッ素ライニング設計、漏れが許容できない場合は磁気ドライブなど、サービスに合わせた構造を選択してください。用途を完全に文書化すれば、ポンプは計画した耐用年数を実現します。データをスキップすると、穴だらけのケーシング、しだれアザラシ、そして計画外のシャットダウンに戻ります。