Kako odabrati materijal rotora za višestupanjsku pumpu?

Mnogi se ljudi pitaju zašto su impeleri višestupanjskih pumpi skloni oštećenjima-obično, to nije problem sa samom opremom. Glavni uzrok je obično nepravilan odabir materijala rotora. Odabir pogrešnog materijala može dovesti do brzog trošenja rotora i oštrog pada učinkovitosti, ili čak do loma rotora i potpunog kvara crpke.

 

 

• Uobičajeni materijali za višestupanjske rotore pumpi:

 

1. Lijevano željezo

Lijevano željezo je najčešći materijal za rotore pumpi za vodu. Koristi se za prijenos ne{1}}korozivnih medija. Uobičajene kvalitete uključuju HT150, HT200 i HT250. HT150 se koristi za ne-kritične dijelove kao što su baza i jastučić, HT200 za tijelo pumpe, poklopac pumpe i ovjes, a HT250 za impeler, habajući prsten i rukavac osovine.

Različite zemlje koriste različite oznake za sivo željezo. Na primjer, Japan koristi FC, Njemačka koristi GG, a Sjedinjene Države koriste Class.

 

2. Nodularni lijev

Nodularni lijev ima dobre ukupne performanse. Njegova nacionalna standardna oznaka je QT. Budući da su njegova mehanička svojstva slična čeliku, a njegova svojstva kovanja i strojne obrade su superiorna, općenito se koristi kao zamjena za lijevani čelik. Uobičajene ocjene uključuju QT450-10, QT500-7 i QT600-3.

DIN standardi označavaju nodularno željezo kao GGG, dok američki standard koristi "Ductile iron".

Druge vrste uključuju-lijevano željezo otporno na koroziju (lijevano željezo-silicija), lijevano željezo-otporno na habanje (bijelo lijevano željezo) i lijevano željezo visoke-žilavosti (kovak lijev).

 

3. Lijevani čelik

Cast steel has high strength. When the pressure is >1,6 MPa, tlačni-dijelovi uglavnom su izrađeni od lijevanog čelika. Oznaka nacionalnog standarda je ZG, a uobičajeni stupnjevi su ZG230-450. Japan i Sjedinjene Države obično koriste CS za označavanje lijevanog čelika.

 

4. Nehrđajući čelik

Najčešće korišteni nehrđajući čelik je austenitni nehrđajući čelik, kao što su 0Cr18Ni9, 1Cr18Ni9Ti i 0Cr18Ni12Mo2Ti. Osim za nekoliko medija kao što su klorovodična kiselina i razrijeđena sumporna kiselina, austenitni nehrđajući čelik izvrstan je-materijal otporan na koroziju i najčešće je korišteni-materijal otporan na koroziju za kemijske pumpe. Japan i Sjedinjene Države obično koriste SS304, SS316 i SS316L za označavanje austenitnog nehrđajućeg čelika.

Martenzitni nehrđajući čelici kao što su 2Cr13 i 3Cr13 imaju superiorna mehanička svojstva u usporedbi s austenitnim nehrđajućim čelicima i obično se koriste kao materijali za osovine pumpi i čahure. Odgovarajuća oznaka u Japanu i Sjedinjenim Državama je SS420.

Osim toga, visoko{0}}legirani nehrđajući čelik (Legura 20) i dupleks nehrđajući čelik također su idealni materijali-otporni na koroziju.

 

5. Legirani čelik

Najzastupljeniji legirani čelik je 40Cr, koji se obično koristi za-osovine pumpi visoke čvrstoće.

 

6. Ugljični konstrukcijski čelik

Općenito se dijeli na obični ugljični konstrukcijski čelik i visoko{0}}kvalitetni ugljični konstrukcijski čelik.

Najreprezentativniji obični ugljični konstrukcijski čelik je Q235, široko korišten u raznim čeličnim pločama i profilima; najreprezentativniji visoko{1}}kvalitetni ugljični čelik je čelik 45, naširoko se koristi za osovine pumpi gdje otpornost na koroziju nije uvjet.

 

7. Ne-metalni materijali

Ne-metalni materijali za pumpe uglavnom se koriste za brtvljenje, kao što su politetrafluoretilen (PTFE), fluorkaučuk i nitrilna guma. Politetrafluoretilen (PTFE) se koristi za brtve u kemijskim pumpama i statičke brtve u mehaničkim brtvama zbog svoje izvrsne otpornosti na koroziju i otpornost na visoke temperature. Pogodan je za gotovo sve kemijske medije unutar 250 stupnjeva. Njegovi nedostaci su velika tvrdoća i teška montaža.

 

• Odaberite materijal impelera prema transportnom mediju.

 

Mediji čiste vode

Za prijenos čiste vode bez nečistoća ili čvrstih čestica dovoljan je sivi lijev. Jeftin je, čvrst i ima izvrsna svojstva lijevanja i strojne obrade, što ga čini najisplativijim izborom-za standardne primjene pročišćavanja vode.

 

Voda koja sadrži mulj ili male količine čestica (npr. otpadna voda)

Obični sivi lijev ima izrazito slabu otpornost na habanje i lako se istroši prilikom duljeg pumpanja pješčane vode. U takvim slučajevima mora se koristiti-krom-otporan na habanje od lijevanog željeza. Lijevano željezo s visokom-kromom-otpornošću na habanje ima značajno poboljšanu otpornost na habanje i radni vijek 3-5 puta duži od običnog lijevanog željeza. Posebno je prikladan za riječnu vodu koja sadrži čestice, otpadnu vodu s gradilišta i vodu iz rudnika.

 

Korozivne tekućine (kiseline, lužine, soli)

Lijevano željezo nikada se ne smije koristiti u korozivnim okruženjima-iznimno je sklono hrđanju i perforaciji! Za blago korozivne medije odaberite nehrđajući čelik 304. Za umjerenu do jaku kiselinsku i alkalnu koroziju preporučuje se nehrđajući čelik 316L. Za okruženja s morskom vodom ili visoko-kloridnom soli, nadogradite na 2205 duplex nehrđajući čelik, koji ima izvrsnu otpornost na kloridnu koroziju.

 

Uvjeti visoke-temperature i visokog{1}}tlaka

U primjenama kao što su napojna voda za kotlove, visoko{0}}temperaturna cirkulirajuća voda i visoko{1}}tlačni sustavi cjevovoda, treba izbjegavati lijevano željezo i obični nehrđajući čelik. Umjesto toga treba odabrati ugljični lijevani čelik ili legirani lijevani čelik. Ovi materijali posjeduju visoku mehaničku čvrstoću, otpornost na visoke temperature i otpornost na udare visokog tlaka, osiguravajući stabilan i siguran rad pod visokim temperaturama i visokim tlakom bez deformacija ili pucanja.

 

Zaključno, pri odabiru materijala rotora za višestupanjske pumpe potrebno je sveobuhvatno razmotriti karakteristike medija, radne okoline, proračun troškova i dugoročnu-pouzdanost. Ispravno podudaranje materijala ne samo da poboljšava učinkovitost crpke, već i učinkovito izbjegava kvarove opreme uzrokovane neodgovarajućim materijalima, čime se osigurava stabilnost i sigurnost proizvodnog procesa.