溫度對泵的選型影響

時間：2012-3-23閱讀：1875

溫度對泵的選型影響

　　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℃時屏蔽電機的防護等級應(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)可使溫度上限達到140℃~160℃；IHF襯氟泵zui高使用溫度可達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（須配雙端面機械密封），當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，機械密封采用金屬波紋管型，但價格高（價格是普通機封的10多倍）。目前公司只有2CY\LQRY離心油泵使用溫度能夠達到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、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。當然正確、經(jīng)濟地選擇用材料還要有豐富的經(jīng)驗，并敏銳地注意國內(nèi)外材料的研究和開發(fā)。

　　允許使用溫度:非金屬泵的允許zui高使用溫度遠比金屬泵低。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zui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。

我國國家標準GB／T3215～2007《石油、重化學(xué)和天然氣工業(yè)用離心泵》等同采用國標準ANSI／API610-2004《石油、重化學(xué)和天然氣工業(yè)用離心泵》（英文版）。

　　GB／T3215-2007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／T3215-2007中給出的離心泵零件的材料等級，表2-11為GB／T3215-2007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（zui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
濃度<20％的苛性鈉（氫氧化鈉）		>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
碳酸鉀		<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
硫酸濃度	≤85％	<230	不限	A-8	②
濃度>9 6％的氫氟酸		<38	不限	S-9	②

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、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。當然正確、經(jīng)濟地選擇用材料還要有豐富的經(jīng)驗，并敏銳地注意國內(nèi)外材料的研究和開發(fā)。

　　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GB3215-2007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)當消除應(yīng)力。

　　⑦應(yīng)當使用UNSN08007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)該共同商定預(yù)定使用條件的結(jié)構(gòu)材料。

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