Materiali per pompe industriali: ioni e utilizzo (I)

La selezione dei materiali per le pompe idrauliche nella produzione industriale è fondamentale, poiché influisce direttamente sulla durata utile delle apparecchiature, sull'efficienza operativa, sui costi di manutenzione e persino sulla sicurezza e la stabilità dell'intero processo produttivo. La selezione dei materiali non consiste semplicemente nel scegliere l'opzione più costosa, ma piuttosto in un compromesso globale basato sulle proprietà chimiche, sulle caratteristiche fisiche, sulle condizioni operative del fluido da trattare e sul rapporto costo-efficacia.

Di seguito è riportata una spiegazione sistematica dei requisiti dei materiali per le varie pompe idrauliche nella produzione industriale.

I. Principi di selezione del nucleo

Prima di selezionare i materiali della pompa, è necessario definire i seguenti fattori chiave:

Corrosività del mezzo: questo è il fattore principale da considerare. Il pH, il contenuto di ioni cloruro, l'ossidabilità, ecc. del mezzo determinano il materiale resistente alla corrosione richiesto.

Abrasività: se il mezzo contiene particelle solide (ad esempio sabbia, fanghi, particelle di catalizzatore). Ciò richiede materiali con elevata durezza e resistenza all'usura.

Temperatura e pressione di esercizio: le alte temperature accelerano la corrosione e riducono la resistenza dei materiali; l'alta pressione richiede una maggiore resistenza meccanica dei materiali.

Purezza media e requisiti speciali: per settori come quello alimentare e farmaceutico, sono richiesti materiali atossici, non contaminanti e facili da pulire (ad esempio, acciaio inossidabile). Per l'acqua pura o ultrapura, sono essenziali materiali che non rilasciano ioni e non contaminano il mezzo.

Considerazioni sui costi: selezionare il materiale più economico che soddisfi i requisiti del processo.

II. Materiali comuni per il corpo della pompa e loro applicazioni

1. Ghisa

Caratteristiche: Basso costo, buona colabilità, moderata resistenza meccanica. Scarsa resistenza alla corrosione.

Applicazioni:

Pompe per acqua: trasporto di acqua industriale non corrosiva a temperatura ambiente e di acqua di raffreddamento.

Alcune pompe di circolazione dell'acqua, pompe HVAC.

Limitazioni: Non adatto ad acidi, alcali, acqua salata, acqua di mare o fluidi contenenti grandi quantità di particelle abrasive. In acqua di rubinetto, il funzionamento prolungato può causare ruggine, causando acqua gialla.

2. Acciaio inossidabile

Si tratta del materiale resistente alla corrosione più ampiamente utilizzato nelle pompe industriali, ma l'acciaio inossidabile è una categoria che comprende vari gradi.

Acciaio inossidabile 304:

Caratteristiche: Acciaio inossidabile austenitico per uso generale, resistente alla corrosione generale (ad esempio, acido nitrico diluito, acidi organici).

Applicazioni: industrie alimentari, delle bevande e farmaceutiche (conforme agli standard sanitari); trasporto di sostanze chimiche leggermente corrosive nell'industria chimica; soluzioni alcaline a temperatura ambiente.

Acciaio inossidabile 316/316L:

Caratteristiche: Contiene molibdeno (Mo), che offre una migliore resistenza alla corrosione da cloruri e alla corrosione interstiziale rispetto al 304.

Applicazioni: Il materiale più ampiamente utilizzato per le pompe chimiche. Utilizzato per il trasporto di acqua di mare, salamoia, soluzioni di cloruri, acido solforico diluito, acido fosforico, ecc. Il 316L ha un contenuto di carbonio inferiore, offrendo una migliore resistenza alla corrosione intergranulare, adatto per componenti saldati.

Acciaio inossidabile 304L/316L:

Caratteristiche: Versioni a basso tenore di carbonio, utilizzate principalmente quando non è possibile il trattamento termico dopo la saldatura, per prevenire la corrosione intergranulare.

Applicazioni: corpi pompa di grandi dimensioni o pompe con strutture complesse che richiedono saldature estese.

Acciaio inossidabile duplex (ad esempio, 2205):

Caratteristiche: Combina strutture austenitiche e ferritiche, la resistenza è doppia rispetto a quella del 304/316, eccellente resistenza alla corrosione sotto sforzo da cloruri e buona resistenza alla vaiolatura.

Applicazioni: salamoia ad alta concentrazione, acqua di mare, condizioni difficili contenenti ioni cloruro, petrolio e gas, piattaforme offshore, desolforazione dei gas di combustione (FGD).