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.高溫介質的輸送對泵的結構、材料以及輔助系統提出了更高要求，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，通常不設置專門的冷卻系統，多采用本身介質來潤滑和冷卻。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采用H級)；而CZ普通型和IH化工泵由于采用了懸架結構可使溫度上限達到140℃~160℃；IHF襯氟泵最高使用溫度可達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晶或含有顆粒的介質應配有密封面沖洗管路（設計時均留有接口）。

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

    3.對于300℃以上的高溫介質，不僅泵頭部分需要冷卻，懸架軸承室也應設有冷卻系統，泵結構一般為中心支承形式，機械密封最好采用金屬波紋管型，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）。

二.泵材料的選用，對泵的可靠性至關重要，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范。當然正確、經濟地選擇用材料還要有豐富的經驗，并敏銳地注意國內外最新材料的研究和開發。

允許使用溫度:    非金屬泵的允許最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脆性)；二是塑料的熱膨脹系數是鑄鐵的2～6倍，使用溫度較高時，運轉間隙變小，泵無法安全運轉，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運轉時，某些塑料易發生“蠕變’’，零件尺寸發生變化。因此非金屬泵的允許使用溫度與材料性能、結構設計等因素有關。

    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℃下連續運轉，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℃。泵制造廠應根據材料品種和結構設計，并考慮泵的長期連續運行及可靠性，在樣本上正確規定非金屬泵的允許使用溫度。

我國國家標準GB／T 3215～2007《石油、重化學和天然氣工業用離心泵》等同采用國標準ANSI／API 610-2004《石油、重化學和天然氣工業用離心泵》(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和流程裝置外流體輸送和進料的使用的一般指導用。如果沒有專門的判斷知識和使用經驗，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
生產用后的水、地層水及鹽水		不限	不限	D-1或13-2	③
硫磺(液態)		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范。當然正確、經濟地選擇用材料還要有豐富的經驗，并敏銳地注意國內外最新材料的研究和開發。

    我國國家標準GB／T 3215～2007《石油、重化學和天然氣工業用離心泵》等同采用國標準ANSI／API 610-2004《石油、重化學和天然氣工業用離心泵》(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和流程裝置外流體輸送和進料的使用的一般指導用。如果沒有專門的判斷知識和使用經驗，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
生產用后的水、地層水及鹽水		不限	不限	D-1或13-2	③
硫磺(液態)		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為低溫作業條件所選擇的材料應符合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。應取得各種工作條件下的推薦材料。

    ⑥所有焊縫都應當消除應力。

    ⑦應當使用UNS N08007或Ni—Cu合金泵材料。

    ⑧對于海水、生產用后的水、地層水及鹽水的工作條件，買方和賣方應該共同商定最適合預定使用條件的結構材料。

的烴類、酸類和酸渣可能差別很大。應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為低溫作業條件所選擇的材料應符合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。應取得各種工作條件下的推薦材料。

    ⑥所有焊縫都應當消除應力。

    ⑦應當使用UNS N08007或Ni—Cu合金泵材料。

    ⑧對于海水、生產用后的水、地層水及鹽水的工作條件，買方和賣方應該共同商定最適合預定使用條件的結構材料。



 

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