溫度對泵的選型的影響

時間：2012-12-21 07:52作者：齒輪泵　點擊： 次
一.高溫介質(zhì)的輸送對泵的結(jié)構(gòu)、材料以及輔助系統(tǒng)提出了更高要求，下面談一談不同的溫度變化對冷卻的要求以及公司適用泵型：

    1.對于溫度低于120℃的介質(zhì)，通常不設(shè)置專門的冷卻系統(tǒng)，多采用本身介質(zhì)來潤滑和冷卻。像IHG、ISWH化工泵、PHG屏蔽化工泵(超過90℃時屏蔽電機(jī)的防護(hù)等級應(yīng)采用H級)；而CZ普通型和IH化工泵由于采用了懸架結(jié)構(gòu)可使溫度上限達(dá)到140℃~160℃；IHF襯氟泵最高使用溫度可達(dá)200℃；只有CQB普通磁力泵使用溫度不超過100℃。值得一提是對于易結(jié)晶或含有顆粒的介質(zhì)應(yīng)配有密封面沖洗管路（設(shè)計時均留有接口）。

    2.對于120℃以上、300℃以內(nèi)的介質(zhì)，一般在泵蓋上須設(shè)有冷卻腔，密封室也應(yīng)接通冷卻液（須配雙端面機(jī)械密封），當(dāng)不允許冷卻液滲入介質(zhì)中時，應(yīng)采取將本身介質(zhì)冷卻后接入（可通過簡易熱交換器實現(xiàn)）。目前公司有CZ型化工流程泵、GRG高溫管道泵以及LQRY熱水循環(huán)泵（正在開發(fā)）可供選用，另外CQB-G高溫型磁力泵可用于280℃以內(nèi)的高溫介質(zhì)。

    3.對于300℃以上的高溫介質(zhì)，不僅泵頭部分需要冷卻，懸架軸承室也應(yīng)設(shè)有冷卻系統(tǒng)，泵結(jié)構(gòu)一般為中心支承形式，機(jī)械密封最好采用金屬波紋管型，但價格高（價格是普通機(jī)封的10多倍）。目前公司只有2CY\LQRY離心油泵使用溫度能夠達(dá)到420℃（正在開發(fā)）。

二.泵材料的選用，對泵的可靠性至關(guān)重要，尤其是煉油廠和化工廠用泵，多是在易燃、易爆、腐蝕性強(qiáng)、高溫、低溫等工藝條件下工作。因此我國和美國等均制定有規(guī)范。當(dāng)然正確、經(jīng)濟(jì)地選擇用材料還要有豐富的經(jīng)驗，并敏銳地注意國內(nèi)外最新材料的研究和開發(fā)。

允許使用溫度:    非金屬泵的允許最高使用溫度遠(yuǎn)比金屬泵低。其耐溫范圍受到很多因素限制，一是溫度升高，材料的強(qiáng)度下降(某些塑料低溫下出現(xiàn)脆性)；二是塑料的熱膨脹系數(shù)是鑄鐵的2～6倍，使用溫度較高時，運轉(zhuǎn)間隙變小，泵無法安全運轉(zhuǎn)，或襯里層與鑄鐵外殼不能很好貼合；三是在較高溫度下連續(xù)運轉(zhuǎn)時，某些塑料易發(fā)生“蠕變’’，零件尺寸發(fā)生變化。因此非金屬泵的允許使用溫度與材料性能、結(jié)構(gòu)設(shè)計等因素有關(guān)。

    需要說明，不能將材料的耐熱性誤為泵的允許使用溫度，如聚全氟乙丙烯的最高工作溫度約為237℃。美國GOULDS泵公司用此材料作襯里的塑料泵可在204℃下連續(xù)運轉(zhuǎn)，但為安全，該公司的樣本中將此泵的允許使用溫度限制在≤150℃。泵制造廠應(yīng)根據(jù)材料品種和結(jié)構(gòu)設(shè)計，并考慮泵的長期連續(xù)運行及可靠性，在樣本上正確規(guī)定非金屬泵的允許使用溫度。

我國國家標(biāo)準(zhǔn)GB／T 3215～2007《石油、重化學(xué)和天然氣工業(yè)用離心泵》等同采用國標(biāo)準(zhǔn)ANSI／API 610-2004《石油、重化學(xué)和天然氣工業(yè)用離心泵》(英文版)。

    GB／T 3215-2007中給出的離心泵材料等級選用指南如表2-9所示。表2-9僅作為供流程裝置內(nèi)和流程裝置外流體輸送和進(jìn)料的使用的一般指導(dǎo)用。如果沒有專門的判斷知識和使用經(jīng)驗，則不建議利用此表。

    表2-10為GB／T 3215-2007中給出的離心泵零件的材料等級，表2-11為GB／T 3215-

2007中給出的離心泵部件的材料規(guī)范。

    表2-9  材料等級選用指南

使用條件	溫度范圍／℃	壓力范圍	材料等級	參見注
淡水、冷凝水、冷卻塔水	<100	不限	I-1或I-2
沸水和工業(yè)流程用水	<122   122～175     >175	不限     不限     不限	1-1或I-2 S-5 S-6、C-6	①     ①     ①
鍋爐供水 軸向剖分雙層殼體(圓筒體)	>95 >95	不限 不限	C-6  S-6
鍋爐循環(huán)器	>95	不限	C-6
污水、回流儲罐水、排泄水以及含水的烴類，包括回流液	<175     >175	不限     不限	S-3或S-6  C-6	②
丙烷、丁烷、液化石油氣、氨、乙烯、低溫使用(最低金屬溫度)	230     >-46     >-73     >-100     >-1 9 6	不限     不限     不限     不限     不限	S-1 S-1(LCB) S-1(LC2) S-1(LC3) A-7或A-8	③     ③   ③，④   ③，④
柴油，汽油，石腦油，煤油，粗柴油，輕的、中等的和重潤滑油，燃料油，殘渣油，原油，瀝青，合成原油底油	<230   230～370     >370	不限     不限     不限	S-1  S-6  C-6	②，⑤     ②
無腐蝕性烴類，例如催化重整油、加氫裂化油、脫硫油等	230～370	不限	S-4	⑤
二甲苯、甲苯、丙酮、苯、糖醛、甲乙基酮(MEK)、異丙基苯	<230	不限	S-1
碳酸鈉，	<175	不限	1-1

 

使用條件		溫度范圍／℃	壓力范圍	材料等級	參見注
濃度<20％的苛性鈉(氫氧化鈉)		<100	不限	S-1	⑥
		>100	不限		⑦
海水		<95	不限		⑧
酸性水		<260	不限	n1
生產(chǎn)用后的水、地層水及鹽水		不限	不限	D-1或13-2	③
硫磺(液態(tài))		不限	不限	S-1
FCC漿		<370	不限	C-6
碳酸鉀		<175	不限	C-6
		<370	不限	A-8
乙醇胺、二乙醇胺、醇胺、原料溶液		<1 20	不限	S-1
二乙醇胺、醇胺-貧溶液		<1 20	不限	S-1或S-8	⑥，⑨
乙醇胺-貧溶液(只有C02)		80～1 50	不限	S-9	⑥
乙醇胺-貧溶液(COz和H2 S)		80～1 50	不限	S-8	⑥，⑨
乙醇胺、二乙醇胺、醇胺富溶液		<80	不限	S-1或S-8	⑥
硫酸濃度	>85％	<38	不限	S-1	②
	≤85％	<230	不限	A-8	②
濃度>9 6％的氫氟酸		<38	不限	S-9	②

 

    ①水的含氧量和緩沖作用在選擇材料時應(yīng)予以考慮。

    ②污水腐蝕度超過230

金屬泵的材料

    泵材料的選用，對泵的可靠性至關(guān)重要，尤其是煉油廠和化工廠用泵，多是在易燃、易爆、腐蝕性強(qiáng)、高溫、低溫等工藝條件下工作。因此我國和美國等均制定有規(guī)范。當(dāng)然正確、經(jīng)濟(jì)地選擇用材料還要有豐富的經(jīng)驗，并敏銳地注意國內(nèi)外最新材料的研究和開發(fā)。

    我國國家標(biāo)準(zhǔn)GB／T 3215～2007《石油、重化學(xué)和天然氣工業(yè)用離心泵》等同采用國標(biāo)準(zhǔn)ANSI／API 610-2004《石油、重化學(xué)和天然氣工業(yè)用離心泵》(英文版)。

    GB／T 3215-2007中給出的離心泵材料等級選用指南如表2-9所示。表2-9僅作為供流程裝置內(nèi)和流程裝置外流體輸送和進(jìn)料的使用的一般指導(dǎo)用。如果沒有專門的判斷知識和使用經(jīng)驗，則不建議利用此表。

    表2-10為GB／T 3215-2007中給出的離心泵零件的材料等級，表2-11為GB／T 3215-

2007中給出的離心泵部件的材料規(guī)范。

    表2-9  材料等級選用指南

使用條件	溫度范圍／℃	壓力范圍	材料等級	參見注
淡水、冷凝水、冷卻塔水	<100	不限	I-1或I-2
沸水和工業(yè)流程用水	<122   122～175     >175	不限     不限     不限	1-1或I-2 S-5 S-6、C-6	①     ①     ①
鍋爐供水 軸向剖分雙層殼體(圓筒體)	>95     >95	不限     不限	C-6  S-6
鍋爐循環(huán)器	>95	不限	C-6
污水、回流儲罐水、排泄水以及含水的烴類，包括回流液	<175     >175	不限     不限	S-3或S-6  C-6	②
丙烷、丁烷、液化石油氣、氨、乙烯、低溫使用(最低金屬溫度)	230     >-46     >-73     >-100     >-1 9 6	不限     不限     不限     不限     不限	S-1 S-1(LCB) S-1(LC2) S-1(LC3) A-7或A-8	③     ③   ③，④   ③，④
柴油，汽油，石腦油，煤油，粗柴油，輕的、中等的和重潤滑油，燃料油，殘渣油，原油，瀝青，合成原油底油	<230   230～370     >370	不限     不限     不限	S-1  S-6  C-6	②，⑤     ②
無腐蝕性烴類，例如催化重整油、加氫裂化油、脫硫油等	230～370	不限	S-4	⑤
二甲苯、甲苯、丙酮、苯、糖醛、甲乙基酮(MEK)、異丙基苯	<230	不限	S-1
碳酸鈉，	<175	不限	1-1

 

使用條件		溫度范圍／℃	壓力范圍	材料等級	參見注
濃度<20％的苛性鈉(氫氧化鈉)		<100	不限	S-1	⑥
		>100	不限		⑦
海水		<95	不限		⑧
酸性水		<260	不限	n1
生產(chǎn)用后的水、地層水及鹽水		不限	不限	D-1或13-2	③
硫磺(液態(tài))		不限	不限	S-1
FCC漿		<370	不限	C-6
碳酸鉀		<175	不限	C-6
		<370	不限	A-8
乙醇胺、二乙醇胺、醇胺、原料溶液		<1 20	不限	S-1
二乙醇胺、醇胺-貧溶液		<1 20	不限	S-1或S-8	⑥，⑨
乙醇胺-貧溶液(只有C02)		80～1 50	不限	S-9	⑥
乙醇胺-貧溶液(COz和H2 S)		80～1 50	不限	S-8	⑥，⑨
乙醇胺、二乙醇胺、醇胺富溶液		<80	不限	S-1或S-8	⑥
硫酸濃度	>85％	<38	不限	S-1	②
	≤85％	<230	不限	A-8	②
濃度>9 6％的氫氟酸		<38	不限	S-9	②

 

    ①水的含氧量和緩沖作用在選擇材料時應(yīng)予以考慮。

    ②污水腐蝕度超過230℃的烴類、酸類和酸渣可能差別很大。應(yīng)當(dāng)取得各種工作條件的推薦材料。本表中指出的材料等級對于很多這類工作條件是令人滿意的，但也必須經(jīng)過驗證。對于工作溫度低于95℃也可以考慮S-8材料。

    ③為低溫作業(yè)條件所選擇的材料應(yīng)符合GB 3215-2007中5.12.4和5.12.1.6的要求。所示的鑄鐵合金ASTMA352、1CB、1C2和1C3級僅供參考。對于可鍛的合金使用同等材料。

    ④基于鋁、銅、鋁銅和鎳的合金材料也可以考慮實施-196℃的低溫條件。

    ⑤如果物料的腐蝕性低，S-4級材料可用于231-370℃的使用條件。應(yīng)取得各種工作條件下的推薦材料。

    ⑥所有焊縫都應(yīng)當(dāng)消除應(yīng)力。

    ⑦應(yīng)當(dāng)使用UNS N08007或Ni—Cu合金泵材料。

    ⑧對于海水、生產(chǎn)用后的水、地層水及鹽水的工作條件，買方和賣方應(yīng)該共同商定最適合預(yù)定使用條件的結(jié)構(gòu)材料。

的烴類、酸類和酸渣可能差別很大。應(yīng)當(dāng)取得各種工作條件的推薦材料。本表中指出的材料等級對于很多這類工作條件是令人滿意的，但也必須經(jīng)過驗證。對于工作溫度低于95。C也可以考慮S-8材料。

    ③為低溫作業(yè)條件所選擇的材料應(yīng)符合GB 3215-2007中5.12.4和5.12.1.6的要求。所示的鑄鐵合金ASTMA352、1CB、1C2和1C3級僅供參考。對于可鍛的合金使用同等材料。

    ④基于鋁、銅、鋁銅和鎳的合金材料也可以考慮實施-196℃的低溫條件。

    ⑤如果物料的腐蝕性低，S-4級材料可用于231-370℃的使用條件。應(yīng)取得各種工作條件下的推薦材料。

    ⑥所有焊縫都應(yīng)當(dāng)消除應(yīng)力。

    ⑦應(yīng)當(dāng)使用UNS N08007或Ni—Cu合金泵材料。

    ⑧對于海水、生產(chǎn)用后的水、地層水及鹽水的工作條件，買方和賣方應(yīng)該共同商定最適合預(yù)定使用條件的結(jié)構(gòu)材料。



 

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