耐腐蚀化工泵的选型依据

一、基本依据

1、流量是选泵的重要性能数据之一。它直接关系到整个装置的的生产能力和输送能力。例如，正常、最小和最大泵流量可以在设计院的工艺设计中计算。选泵时以最大流量为依据，注意正常流量。没有最大流量时，通常取正常流量的1.1倍作为最大流量。

2.设备系统所需的扬程是泵选择的另一个重要性能数据。一般要用放大5%~10%余量后扬程来选型。

3、液体性质。包括液体介质名称、物理性质、化学性质和其他性质。物理特性包括温度c、密度d、粘度u、固体颗粒直径和介质中的气体含量，它们与系统的扬程、有效气蚀余量的计算和合适泵的类型有关。化学性质主要指液体介质的化学腐蚀性和毒性，是选择泵材料和轴封类型的重要依据。

4、装置系统的管路布置条件指的是送液高度送液距离送液走向。吸如侧最低液面，排出侧最高液面等一些数据和管道规格及其长度、材料、管件规格、数量等，以便进行系梳扬程计算和汽蚀余量的校核。

5、操作条件的内容很多。例如，液体操作t饱和蒸汽力p、吸入侧压力PS(绝对)、排出侧容器压力PZ、海拔、环境温度、操作是间歇的还是连续的，以及泵的位置是固定的还是可移动的。

二、腐蚀的影响

一直以来，腐蚀就是化工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。据相关统计，化工设备的损坏约60%是由腐蚀造成的，因此在选择化工泵时，首先要注意材料选择的科学性。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，这是很危险的。

下面针对一些常用化工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、不同温度的硫酸腐蚀情况差异很大。对于浓度在80%以上、温度在80℃以下的浓硫酸，碳钢和铸铁的耐蚀性较好，但不适合高速流动的硫酸，不适合泵阀。

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。

2、盐酸

绝大多数金属材料都不耐盐酸腐蚀(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。与金属材料相反，大多数非金属材料对盐酸具有良好的耐腐蚀性，因此橡胶泵和塑料泵(如聚丙烯、氟塑料等。)是输送盐酸选择。

3、硝酸

大多数普通金属在硝酸中会被迅速腐蚀和破坏。不锈钢是应用广泛的耐硝酸材料，常温下对硝酸有很好的耐腐蚀性。值得一提的是，含钼不锈钢(如316、316L)对硝酸的耐蚀性不仅不如普通不锈钢(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。

4、醋酸

它是有机酸中腐蚀性的物质之一。普通钢材在各种浓度和温度的醋酸中都会严重腐蚀。不锈钢是一种极好的耐醋酸材料。含钼316不锈钢也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或氟塑料泵。

5、碱(氢氧化钠)

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。与铸铁相比，普通不锈钢对碱液的耐蚀性没有明显优势，只要允许在介质中混入少量的铁，就不推荐使用不锈钢。钛及钛合金或高合金不锈钢多用于高温碱液。

6、氨(氢氧化氨)

大多数金属和非金属在液氨和氨水(氢氧化氨)中有轻微腐蚀，只有铜和铜合金不适合使用。

7、盐水(海水)

普通钢材在氯化钠溶液、海水、盐水中的腐蚀速率不太高，一般需要用涂料保护；各种不锈钢的均匀腐蚀率也较低，但局部腐蚀可能是由氯离子引起的，316不锈钢通常更好。

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。、酮类介质包括丙酮和丁酮、酯类介质包括各种甲酯和乙酯、醚类介质包括甲醚、乙醚和丁醚，基本无腐蚀性，常用材料均可。应根据媒体的性质和相关要求进行合理选择。另外值得注意的是，酮类、酯类、醚类对各种橡胶都是可溶的，所以在选择密封材料时可以避免错误。

三、其他因素影响

一般工业用泵在工艺流程中可以忽略管道系统中的泄漏量，但必须考虑工艺变化时对流量的影响。

农业用泵如果是采用明渠输水，还必须考虑渗漏及蒸发量。压力：吸水池压力，排水池压力，管道系统中的压力差（扬程损失）。管道系统数据(管径、长度、管道附件的类型和数量、从吸入罐到压力罐的几何标高)等。

如果需要的话还应作出装置特性曲线。

四、管道的影响

在设计布置管道时，应注意如下事项：

a、合理选择管径，管径大，相同流量下，液体流速小，阻力损失小，但价格高，管径小会导致阻力损失急剧增加，从而增加所选泵的扬程、分配功率以及成本和运行费用。因此应从技术和经济的角度综合考虑。

B、排出管及其管接头应考虑所能承受的最大压力。

c、管道布置应尽可能直，尽量减少管道中的附件，尽量缩短管道长度。转弯时，弯头的弯曲半径应为管道直径的3~5倍，角度应尽可能大于90℃。

D、泵的排出侧必须装设阀门(球阀或截止阀等)和逆止阀。阀门用来调节泵的工况点，逆止阀在液体倒流时可防止泵反转，并使泵避免水锤的打击。(当液体倒流时，会产生巨大的反向压力，使泵损坏)

五、流量扬程的影响

流量的确定：

A、如果生产工艺中已给出最小、正常、最大流量，应按最大流量考虑。

B、如果生产工艺中只给出正常流量，应考虑留有一定的余量。

大流量低扬程ns100泵的流量裕度为5%，小流量高扬程ns50泵的流量裕度为10%，50≤ns≤100泵的流量裕度为5%，质量差、工况差的泵的流量裕度为10%。

C、如果基本数据只给重量流量，应换算成体积流量。

六、温度的影响

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：

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。如DFL(W)H化工泵、DFL(W)PH屏蔽化工泵(屏蔽电机超过90℃时保护等级应为H)；DFCZ普通型和IH化学泵由于采用悬挂结构，温度上限可达140℃~160℃；IHF氟衬泵使用温度可达200℃；只有CQB普通磁力泵的工作温度不超过100℃。值得一提的是，易结晶或含有颗粒的介质应配备密封面冲洗管道(设计中预留接口)。

2.对于120℃以上300℃以内的介质，泵盖上应设置冷却室，密封室还应连接冷却液(带双端机械密封)。当冷却液不允许渗入介质时，冷却后应连接介质本身(可通过简单的热交换器实现)。

3.对于300℃以上的高温介质，不仅泵头需要冷却，悬浮轴承室也要配备冷却系统。泵结构一般为中心支撑形式，机械密封是金属波纹管，但价格较高(价格是普通机械密封的10倍以上)。

七、密封性的影响

无泄漏是化工设备永恒的追求，正是这一要求推动了磁力泵和屏蔽泵的日益应用。但是要真正做到无泄漏还有很长的路要走，比如磁力泵隔离套和屏蔽泵屏蔽套的使用寿命，材料的点蚀，静密封的可靠性等等。现就密封方面的一些基本情况简单介绍。

1、密封形式

对于静密封，通常只有两种形式:垫片和密封圈，o型圈是应用的密封圈；对于动密封，化工泵很少使用填料密封，主要是机械密封，分为单端和双端、平衡和不平衡密封。平衡密封适用于高压介质(通常指压力大于1.0兆帕)，双端机械密封主要用于高温、易结晶、粘稠、含颗粒和有毒挥发性介质。双端机械密封应在密封腔内注入隔离液，压力一般比介质压力高0.07。

2、密封材料

化学泵静密封材料一般采用氟橡胶，聚四氟乙烯只在特殊情况下使用；机械密封动静环的材料配置很关键，不是硬质合金对硬质合金，但是价格高是一方面，两者之间没有硬度差，不合理，根据介质的特性区别对待。

（注：美国石油学会API610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）

八、粘度的影响

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，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。一般样品上的参数是输送清水时的性能，输送粘性介质时要换算(不同粘度的修正系数请参考相关换算图)。对于粘度较高的浆类、膏类及粘稠液的输送，建议选用螺杆泵。