Vật liệu bơm công nghiệp: ion & Sử dụng (I)

Việc lựa chọn vật liệu cho máy bơm nước trong sản xuất công nghiệp là rất quan trọng, vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến tuổi thọ thiết bị, hiệu quả vận hành, chi phí bảo trì, và thậm chí là sự an toàn và ổn định của toàn bộ quy trình sản xuất. Việc lựa chọn vật liệu không phải là chọn vật liệu đắt nhất, mà là sự cân nhắc toàn diện dựa trên các đặc tính hóa học, đặc điểm vật lý, điều kiện vận hành của chất lỏng được xử lý và hiệu quả chi phí.

Dưới đây là giải thích có hệ thống về các yêu cầu về vật liệu cho nhiều loại máy bơm nước trong sản xuất công nghiệp.

I. Nguyên tắc lựa chọn cốt lõi

Trước khi lựa chọn vật liệu máy bơm, cần xác định các yếu tố chính sau:

Độ ăn mòn của môi trường: Đây là yếu tố cần cân nhắc hàng đầu. Độ pH, hàm lượng ion clorua, khả năng oxy hóa, v.v. của môi trường quyết định vật liệu chống ăn mòn cần thiết.

Độ mài mòn: Môi trường có chứa các hạt rắn (ví dụ: cát, bùn, hạt xúc tác) hay không. Điều này đòi hỏi vật liệu có độ cứng và khả năng chống mài mòn cao.

Nhiệt độ và áp suất vận hành: Nhiệt độ cao làm tăng tốc độ ăn mòn và làm giảm độ bền vật liệu; áp suất cao đòi hỏi vật liệu phải có độ bền cơ học cao hơn.

Độ tinh khiết của môi trường và các yêu cầu đặc biệt: Đối với các ngành công nghiệp như thực phẩm và dược phẩm, vật liệu không độc hại, không gây ô nhiễm và dễ vệ sinh (ví dụ: thép không gỉ) là bắt buộc. Đối với nước tinh khiết hoặc siêu tinh khiết, vật liệu không làm rò rỉ ion và gây ô nhiễm môi trường là điều cần thiết.

Cân nhắc về chi phí: Chọn vật liệu tiết kiệm nhất đáp ứng được các yêu cầu của quy trình.

II. Vật liệu thân bơm thông dụng và ứng dụng của chúng

1. Gang

Đặc điểm: Giá thành thấp, khả năng đúc tốt, độ bền cơ học trung bình. Khả năng chống ăn mòn kém.

Ứng dụng:

Máy bơm nước: Vận chuyển nước nhiệt độ môi trường, nước công nghiệp không ăn mòn, nước làm mát.

Một số máy bơm nước tuần hoàn, máy bơm HVAC.

Hạn chế: Không thích hợp cho axit, kiềm, nước muối, nước biển hoặc môi trường chứa nhiều hạt mài mòn. Trong nước máy, việc sử dụng lâu dài có thể dẫn đến rỉ sét, gây ra hiện tượng nước vàng đục.

2. Thép không gỉ

Đây là vật liệu chống ăn mòn được sử dụng rộng rãi nhất trong các máy bơm công nghiệp, nhưng thép không gỉ là một danh mục bao gồm nhiều loại khác nhau.

Thép không gỉ 304:

Đặc điểm: Thép không gỉ austenit thông dụng, chống ăn mòn nói chung (ví dụ, axit nitric loãng, axit hữu cơ).

Ứng dụng: Ngành thực phẩm, đồ uống, dược phẩm (đạt tiêu chuẩn vệ sinh); vận chuyển hóa chất có tính ăn mòn nhẹ trong ngành công nghiệp hóa chất; dung dịch kiềm ở nhiệt độ môi trường.

Thép không gỉ 316/316L:

Đặc điểm: Chứa Molypden (Mo), có khả năng chống rỗ clorua và ăn mòn khe hở tốt hơn so với 304.

Ứng dụng: Là vật liệu được sử dụng rộng rãi nhất cho máy bơm hóa chất. Dùng để vận chuyển nước biển, nước muối, dung dịch clorua, axit sunfuric loãng, axit photphoric, v.v. 316L có hàm lượng carbon thấp hơn, khả năng chống ăn mòn liên hạt tốt hơn, thích hợp cho các chi tiết hàn.

Thép không gỉ 304L/316L:

Đặc điểm: Phiên bản ít carbon, chủ yếu được sử dụng khi không thể xử lý nhiệt sau khi hàn, để ngăn ngừa ăn mòn giữa các hạt.

Ứng dụng: Vỏ bơm lớn hoặc bơm có cấu trúc phức tạp đòi hỏi phải hàn nhiều.

Thép không gỉ kép (ví dụ: 2205):

Đặc điểm: Kết hợp cấu trúc austenit và ferritic, độ bền gấp đôi 304/316, khả năng chống nứt ăn mòn do ứng suất clorua tuyệt vời và khả năng chống rỗ tốt.

Ứng dụng: Nước muối có nồng độ cao, nước biển, điều kiện khắc nghiệt chứa ion clorua, dầu khí, giàn khoan ngoài khơi, khử lưu huỳnh khí thải (FGD).