Flygt material selection for pumps

Вибір матеріалів насоса для промислових стоків.

Дод. матеріали Отримати консультацію

Raise performance and extend system lifetime 

FLYGT_UKRAINE-impellers

Рідини, особливо промислові можуть бути як корозійними, так і абразивними. Отже, вибір правильних матеріалів насоса має вирішальне значення для отримання надійної, довготривалої та економічно ефективної роботи.

Як впливає рідина на тривалість роботи насоса
"How wastewater influences pump lifetime"

FLYGT_UKRAINE-impeller wear test

 

 

 

Існують різні типи промислових стоків. Залежно від типу, існує необхідність використання різних матеріалів для продовження терміну служби насоса. Вміст хлориду, значення pH, температура, вміст кисню та абразивні речовини - фактори, що впливають на вибір матеріалу та захист. Неочищені стічні води зазвичай не містять розчиненого кисню, оскільки мікроорганізми використовують кисень для споживання органічного матеріалу, присутнього у стічних водах. Якщо кисень присутній, навіть у малих кількостях, при застосуванні сірого чавуну та вуглецевої сталі може виникнути неприпустимо високий рівень корозії. Вміст хлоридів у стічних водах може коливатися від 10 до 500мг/л. Цей показник може бутизначно вище у процесах металургійних та нафтогазових підприємств. Також може бути вище через інфільтрацію морської води. Для порівняння рівень хлоридів в Атлантичному океані становить 19500 мг/л.

Абразивні частинки
Це збільшує ризик зносу гідравлічних деталей. Корозія матеріалу та зношування можуть спричинити незаплановані поломки та зупинки роботи та скоротити термін експлуатації насоса.

Wear
Wear is, by definition, the loss of material from a surface.

Зношування деталей
Зношування - це, за визначенням, втрата матеріалу з поверхні. Якщо швидкість обертання робочого колеса в улиті насоса висока, ерозія прискорюється. Частини насоса, такі як робоче колесо ( або пропелери у змішувачах або пропелерних, або шнекових насосах), інші матеріали, які безпосередньо контактують із середовищем яке перекачується, в першу чергу піддаються ерозії та зносу. Знос не є лінійним пропорційним швидкості середовища яке перекачується. Для металів зношуванність зазвичай пропорційна більшій, ніж площа швидкості. Тести показують, що показник 2,4 відповідає (Зношення= c*V2,4). Іншими словами, якщо швидкість зростає на 50%, знос збільшується в 2,6 рази. 

Існує залежність між зносостійкістю та твердістю однотипних металевих матеріалів (мал.1). Ці випробування на зносостійкість проводилися в лабораторії Шведського заводу Flygt. Для випробування використовували спеціально розроблений пристрій, який моделював фактичні умови всередині насоса. Flygt Hard Iron матеріал має надзвичайно високу стійкість до зношування завдяки високому вмісту твердого Карбіду Хрому.

Випробування на відносну стійкість до зношування у суспензії із 20% природним гранітним піском (розмір зерна: 0,70 мм) 

Лінійна залежність між твердістю та зносостійкістю найбільш чітко видно на прикладах загартованих сталей. Хоча ці типи сталей виготовлені за однією і тією ж технікою та мають спільну структуру, твердість відрізняється. Сірий чавун із вбудованим м'яким графітом у структурі має кращі показники до зношування у загартованому та литому станах порівняно з вуглецевою сталлю зі схожею твердістю. З іншого боку, нержавіюча сталь краще сірого чавуну завдяки більш високим опорам до корозії.Швидкість корозії для індукованої киснем корозії може бути прискорена з багатьох причин, включаючи високу температуру, середовища з високим або низьким значенням рН, високий вміст кисню або високий вміст хлориду. Найпоширенішим з цих прискорюючих ефектів є вміст хлориду. Як правило, якщо рівень хлориду нижче 200 мг/л, для сірого чавуну та вуглецевої сталі додаткові заходи захисту не потрібні.

FLYGT_UKRAINE-wear resistance test

Типи корозій  

FLYGT_UKRAINE-effects- general-corrosion -50- years-use

Існують численні типи корозійних явищ, але загальна корозія та ерозія-корозія є найбільш поширеними для сірого чавуну та вуглецевої сталі. Гальванічна корозія - це ще один тип, який зазвичай асоціюється з алюмінієвими насосами (наприклад дренажні насоси). Однак, ризик корозії гальванічного типу є також значним, наприклад, при використанні робочих колес із нержавіючої сталі у стічних водах. Загальна корозія атакує всі типи поверхонь, але зазвичай відбувається з низькою швидкістю. Загальна корозія зазвичай не є проблемою для компонентів, відлитих з товстими стінками, які захищають функцію насоса.

Ерозія-корозія 
Коли рідина тече з великою швидкістю та кисень розмиває продукти корозії з поверхні, ерозія-корозія є поширеним явищем. Як правило, локалізовані в районах з турбулентним потоком, ефекти ще сильніші, коли є бульбашки газу та тверді частинки. Ерозійно-корозійні пошкодження можуть бути прийняті за пошкодження кавітації. Кавітація може виникнути, якщо насос не працює в робочій зоні своєї кривої або не вистачає показникку NPSH. Для правильно підібраного насос, або умов, які забезпечать низьких або достатній показник NPSH ризик виникнення кавітації низький. У таких випадках ерозія-корозія, швидше за все, є причиною пошкодження матеріалів.

Ерозія-корозія та Гальванічна корозія  

Ситуація коли два різних метали електрично з'єднані та контактують зі стічними водами, що містять хлориди, вони утворюють гальванічний елемент, де більш благородний матеріал є катодний та менш благородний анодний. Потім анодний матеріал піддається корозії. 

Flygt_UKRAINE-Erosion-corrosion

 

Сірий чавун (Grey Cast Iron)

Відомий своїми чудовими характеристиками лиття, також може бути загартованим і демонструє достаньо непогані механічні властивості. Сірий чавун - це найпоширеніший матеріал крильчатки, придатний для більшості комунальних стічних вод, де не існує спеціальних вимог щодо захисту від корозії або вимог до зношування. Сірий чавун можна використовувати зі стічними водами в межах pH від 5,5 до 14 за умови, що вміст хлоридів не перевищує 200 мг/л.  Якщо вміст хлориду перевищує гранично допустимі значення, то рекомендується використовувати цинкові аноди, так і спеціальне епоксидне покриття.

Нержавіюча сталь (Stainless Steel )

Нержавіюча сталь (типи нержавіючої сталі SS 304, SS 316, SS 329, SAF Super Duplex) демонструє високу стійкість до корозії, але має низький показник до зношування. Стічні води часом можуть містити абразивні частинки, що обмежує придатність нержавіючої сталі для використання у стічних водах. Якщо робоче колесо із нержавіючої сталі це вимога Замовника в якості бажаного матеріалу, то додатково є можливість використання цинкових анодів для захисту колеса. Але цинкові аноди у корозійних середовищах потребуватимуть заміни частіше у порівнянні із використанням робочого колеса із сірого чавуну без доаткових опцій. Заміна робочого колеса з сірого чавуну на нержавіючу сталь також становить небезпеку корозії. Це збільшує потенціал корозії для інших компонентів насоса. Тому нержавіюча сталь, як правило, не є рекомендованим матеріалом у застосуванні стічних вод.

FLYGT HARD IRON

Hard Iron має середню стійкість до корозії та дуже хороші властивості до зношування. Випробування на зношування показують, що термін експлуатації крильчатки, виготовленої із твердосплавного заліза, може бути втричі більше, ніж
робочого колеса із загартованого сірого чавуну. Hard-Iron - це високоміцний сплав чавуну, що складається з 25% хрому та 3% вуглецю. Під час процесу затвердіння хром та вуглець перетворюються на дуже тверді карбіди. Це робить Hard-Iron високостійким до абразивного зносу та корозії. Малюнок 4: Випробування, наведені вище, показують порівняння зносу матеріалу. Використання Hard Iron мінімізує зношування крильчатки насоса Випробування на прискорене зношування з піском були проведені в лабораторії Flygt. Перед випробуваннями зазор між робочим колесом та улітою насоса вимірювався в межах 0,3 мм. Результати випробувань показують, що зношування крильчатки з нержавіючої сталі відбувається значно швидше. Через 50 - 65 годин "прискореного випробування" зазор між робочим колесом та улітою насоса вимірювали в межах 2 мм (мал. 4). Крильчатка, виготовлена з Hard-Iron, пропрацювала приблизно в три рази довше. Близько 190 годин "прискореного випробування".

Рейтинг: 0/5 - 0 голосов

Форма зворотнього зв'язку

Будь ласка, заповніть дану форму,
і ми обов'язково з Вами зв'яжемося.


м. Київ, перевулок Лабораторний,1
(Орієнтир НСК "Олімпійський", Федерація Футболу України)

V_korotin@ukr.net

+38067 878 47 48

Проверка "Я не робот" обязательная!