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化工泵可以選擇鑄鐵材質(zhì),但僅限特定的化工工況,核心取決于輸送介質(zhì)的腐蝕性、溫度、壓力,鑄鐵材質(zhì)的耐蝕性較弱,需嚴(yán)格匹配適用場景,避免因腐蝕導(dǎo)致泵體失效或介質(zhì)泄漏。
以下是化工泵選用鑄鐵材質(zhì)的適用工況、限制條件、替代方案的詳細(xì)分析:
一、 化工泵選用鑄鐵材質(zhì)的適用場景
鑄鐵(灰鑄鐵 HT200/HT250、球墨鑄鐵 QT450-10)的優(yōu)勢是成本低、鑄造性能好、剛性強(qiáng)、承壓能力高,適合輸送無腐蝕性或極弱腐蝕性的化工介質(zhì),具體包括:
中性化工介質(zhì)
輸送介質(zhì) pH 值在 6~8 之間,且不含氯離子、強(qiáng)酸根、強(qiáng)堿根,例如:中性鹽水溶液(濃度<5%)、液態(tài)石蠟、潤滑油、部分中性有機(jī)溶劑(如煤油、柴油)。
典型應(yīng)用:化工原料中轉(zhuǎn)、中性溶劑輸送、低溫低壓的工藝循環(huán)。
低溫低壓工況
介質(zhì)溫度≤120℃,工作壓力≤1.6MPa,避免高溫高壓加劇腐蝕或?qū)е妈T鐵蠕變。
球墨鑄鐵可承受更高壓力(≤2.5MPa),適用于中壓中性介質(zhì)輸送。
含少量固體顆粒的中性介質(zhì)
介質(zhì)含固率≤5%,顆粒粒徑<0.5mm,鑄鐵的耐磨性優(yōu)于普通不銹鋼,適合輸送中性含細(xì)顆粒介質(zhì)(如中性礦漿、化工廢渣漿液)。
二、 化工泵選用鑄鐵材質(zhì)的嚴(yán)格限制條件
鑄鐵的本質(zhì)是鐵碳合金,耐蝕性差,以下工況嚴(yán)禁使用鑄鐵化工泵,否則會出現(xiàn)泵體銹蝕、開裂、介質(zhì)泄漏等安全隱患:
強(qiáng)腐蝕介質(zhì)工況
酸性介質(zhì):pH<6,尤其是硫酸、鹽酸、硝酸、醋酸等強(qiáng)酸,即使?jié)舛葮O低,也會快速腐蝕鑄鐵,導(dǎo)致過流面麻點、穿孔。
堿性介質(zhì):pH>10,如氫氧化鈉、氫氧化鉀溶液,強(qiáng)堿會與鑄鐵中的鐵元素反應(yīng),生成氫氧化物,導(dǎo)致泵體剝落。
高氯離子介質(zhì):Cl?濃度>500mg/L,如海水、鹵水、氯化物溶液,會引發(fā)鑄鐵的點蝕和應(yīng)力腐蝕開裂。
高溫高壓工況
介質(zhì)溫度>120℃,高壓(>2.5MPa)會加速鑄鐵的氧化腐蝕,同時降低鑄鐵的機(jī)械強(qiáng)度,易引發(fā)泵體破裂。
衛(wèi)生級 / 精密化工工況
制藥、食品級化工介質(zhì),鑄鐵易生銹,銹蝕產(chǎn)物會污染介質(zhì),需選用不銹鋼(304/316L)或非金屬材質(zhì)(氟塑料、玻璃鋼)。
三、 鑄鐵化工泵的防腐蝕強(qiáng)化措施
若在允許工況下使用鑄鐵化工泵,需采取以下措施延長使用壽命:
表面防腐涂層處理
過流面噴涂環(huán)氧樹脂、聚氨酯或氟碳涂層,涂層厚度≥200μm,隔絕介質(zhì)與鑄鐵直接接觸;定期檢查涂層完整性,破損處及時修補(bǔ)。
泵體外表面涂防銹漆,避免環(huán)境腐蝕。
配套緩蝕劑
對中性介質(zhì)添加適量緩蝕劑,抑制鑄鐵的電化學(xué)腐蝕(需確認(rèn)緩蝕劑與介質(zhì)兼容,不影響化工工藝)。
優(yōu)化密封與潤滑
采用機(jī)械密封 + 清潔沖洗水,防止介質(zhì)滲漏腐蝕泵軸和軸承箱;沖洗水需為中性清水,避免引入腐蝕性雜質(zhì)。
選用耐油抗乳化的潤滑油,防止?jié)櫥妥冑|(zhì)后加劇軸承箱腐蝕。
四、 化工泵材質(zhì)的替代選型方案(不適用于鑄鐵的工況)
當(dāng)工況超出鑄鐵的適用范圍時,需按介質(zhì)特性選擇以下材質(zhì):
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五、 核心選型結(jié)論
化工泵可以用鑄鐵,但必須滿足 “中性介質(zhì) + 低溫低壓 + 無強(qiáng)腐蝕離子” 三個條件;若介質(zhì)存在任何腐蝕性,或工況為高溫高壓、衛(wèi)生級,優(yōu)先選擇不銹鋼、合金或非金屬襯里材質(zhì),避免安全風(fēng)險。
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