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化工泵常见泵体材料的选用
发布时间:2023年07月18日

六大泵体材料

一、 铸铁

灰口铸铁是最常用的一种铸铁,一般清水泵的泵体、叶轮、泵盖、悬架等均采用该材料,通常用到三种牌号。而球墨铸铁是一种综合性能较好的铸铁。由于其力学性能接近钢,同时其铸造性能、加工性能优于钢,因此通常把它作为铸钢的替代品。


二、不锈钢

不锈钢是应用最多的不锈钢为奥氏体不锈钢。除盐酸、稀硫酸等少数介质外,奥氏体不锈钢是优良的耐腐蚀材料,是化工泵最常采用的耐腐材料。另外,高合金不锈钢(20 号合金)和双项不锈钢也是较理想的耐腐蚀材料。



三、铸钢

铸钢的强度转高,通常当压力>1.6Mpa 时,承压零件多采用铸钢。



四、碳素结构钢

通常分为普通碳素结构钢和优质碳素结构钢。


五、合金钢

最具代表性的合金钢为 40Cr,通常用于高强度泵轴的材料。



六、非金属材料

泵用非金属材料主要用于密封,如聚四氟乙烯、氟橡胶、丁腈橡胶等

其中聚四氟乙烯因具有优良的耐腐蚀、耐高温性能而用于化工泵的密封垫以及机械密封的静密封,适用于 250℃内几乎所有的化工介质,其缺点是硬度较高、装配难度大。

氟橡胶也是一种较好的耐温、耐腐蚀材料,耐温上限以160℃为宜,当用户无特殊要求时,公司化工泵均采用该材料的密封圈。

丁腈橡胶主要用于耐油或清水介质时的静密封。



泵的选材

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。不同浓度和温度的硫酸对材料的腐蚀差别较大,对于浓度在80%以上、温度小于 80℃的浓硫酸,碳钢和铸铁有较好的耐蚀性,但它不适合高速流动的硫酸,不适用作泵阀的材料;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。和金属材料相反,绝大多数非金属材料对盐酸都有良好的耐腐蚀性,所以内衬橡胶泵和塑料泵(如聚丙烯、氟塑料等)是输送盐酸的最好选择。

3.硝酸:一般金属大多在硝酸中被迅速腐蚀破坏,不锈钢是应用最广的耐硝酸材料,对常温下一切浓度的硝酸都有良好的耐蚀性,值得一提的是含钼的不锈钢(如 316、316L)对硝酸的耐蚀性不仅不优于普通不锈钢(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最强的物质之一,普通钢铁在一切浓度和温度的醋酸中都会严重腐蚀,不锈钢是优良的耐醋酸材料,含钼的316 不锈钢还能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。普通不锈钢对碱液的耐蚀性与铸铁相比没有明显优点,只要介质中容许少量铁份掺入不推荐采用不锈钢。对于高温碱液多采用钛及钛合金或者高合金不锈钢。

6.氨(氢氧化氨):大多数金属和非金属在液氨及氨水(氢氧化氨)中的腐蚀都很轻微,只有铜和铜合金不宜使用。

7.盐水(海水):普通钢铁在氯化钠溶液和海水、咸水中腐蚀率不太高,一般须采用涂料保护;各类不锈钢也有很低的均匀腐蚀率,但可能因氯离子而引起局部性腐蚀,通常采用 316 不锈钢较好。

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,酮类介质有丙酮、丁酮等,酯类介质有各种甲酯、乙酯等,醚类介质有甲醚、乙醚、丁醚等,它们基本没有腐蚀性,常用材料均可适用,具体选用时还应根据介质的属性和相关要求做出合理选择。

另外值得注意的是酮、酯、醚对多种橡胶有溶解性,在选择密封材料时避免出错。还有许多其它介质不能在此一一介绍,总之在选材时切不可随意和盲目,应多查阅相关资料或借鉴成熟经验。

金属材料知识

一、铸铁的分类、牌号及性能

铸铁和生铁都是含碳大于 2.11%的铁碳合金,习惯上把从高炉直接冶炼出来的铁水或原料铁块叫做生铁;而经过配料重熔并浇铸成铸铁件的生铁叫做铸铁。

根据铸铁中碳的存在形式,铸铁可分为白口铸铁、灰口铸铁、可锻铸铁和球墨铸铁。

1、白口铸铁

这种铸铁中的碳全部以渗碳体的形式出现,因其断口呈亮白色故称白口铸铁。

2、灰口铸铁

这种铸铁中的碳大部分或全部成片状石墨形式存在,因其断口呈灰色,故称灰口铸铁,也叫普通铸铁。泵修中,常用灰口铸铁加工平衡环、轴套、密封环等配件。灰口铸铁具有优良的铸造性、切削加工性、耐磨性和消震性,其抗压强度和硬度均接近于碳钢,但抗拉强度和塑性较低。灰口铸铁的用“HT□—□”表示,各项组成的意义见表-铸铁的代号解释:


二、钢的分类、牌号及性能

钢是指含碳量小于 2.11%的铁碳合金。

钢的分类 钢的种类很多,通常可按照钢的化学成分、品质、冶炼方法和用途等分类。

按化学成分分类:

碳素钢:钢中除碳以外不含有其他合金元素。钢的性能主要依靠碳含量的高低来调整。

根据碳含量的高低,又大致分为:



合金钢:指含有一种或多种适量的合金元素,因而具有较好或特殊性能的钢。

按其合金元素的总含量,又可分为:

合金钢按所含合金元素的种类还可分为锰钢、铬钢等。