Анализ основных областей применения и сценариев: корпус химического насоса

Анализ основных областей применения и сценариев использования корпусов химических насосов
1. Нефтехимическая и нефтеперерабатывающая промышленность
Основные требования: перекачка высокотемпературных, высоконапорных, легковоспламеняющихся, взрывоопасных или коррозионных сред (например, сырой нефти, бензина, серной кислоты, бензола и т.д.).
Типичные сценарии:
Установка атмосферной и вакуумной перегонки для перекачки сырой нефти (температура 300-400℃, давление 1-3 МПа), корпус насоса должен быть изготовлен из жаропрочного сплава Cr-Mo (например, 15CrMo) или нержавеющей стали (316L).
Установка пиролиза этилена для перекачки этиленового пека (высокое содержание серы), требуется корпус насоса из двухфазной нержавеющей стали (2205), устойчивой к коррозии серы.
Ключевые требования: корпус насоса должен иметь сертификат API 610, противопожарную конструкцию (например, механическое уплотнение API 682) для предотвращения утечек среды и аварий.
2. Химическая, фармацевтическая и тонкая химическая промышленность
Основные требования: перекачка химикатов высокой чистоты, с низким уровнем загрязнения или высокой коррозионной активностью (например, кислотно-щелочных растворов, органических растворителей, фармацевтических промежуточных продуктов).
Типичные сценарии:
Перекачка электролита для литиевых батарей (органические растворители на основе карбонатов), корпус насоса изготовлен с использованием PTFE или PVDF-подкладки для предотвращения загрязнения ионами металлов.
Перекачка раствора пенициллина (чувствительного к pH) в фармацевтическом цехе, требуется корпус насоса из санитарной нержавеющей стали (316L, шероховатость поверхности Ra<0,8 мкм), соответствующий стандартам FDA/GMP.
Специальная конструкция: корпус насоса имеет конструкцию без мертвых зон (например, конструкция мембранного насоса) для удобства CIP (очистки на месте) и SIP (стерилизации паром).
3. Угольная химия и производство водорода из угля
Основные требования: перекачка высоковязких сред, содержащих твердые частицы (например, угольной пульпы, каменноугольной смолы, промывочной жидкости синтез-газа).
Типичные сценарии:
Перекачка угольной пульпы (содержание твердых веществ 40-60%, размер частиц <0,1 мм) на заводе по газификации угля, корпус насоса должен быть изготовлен из износостойкого чугуна (например, Ni-Hard) или иметь керамическое покрытие (Al₂O₃) для предотвращения эрозионного износа.
Проект производства водорода из угля для перекачки высокотемпературного водорода (400℃, давление 10-30 МПа), корпус насоса изготовлен из сплава 2,25Cr-1Mo, устойчивого к водородной хрупкости, для предотвращения водородного растрескивания (HIC).
Проблемы производительности: корпус насоса должен выдерживать высокое перепады давления (ΔP>5 МПа), часто используется многоступенчатая конструкция (например, насосы с гильзами) для повышения надежности уплотнения.
4. Производство удобрений и пестицидов
Основные требования: перекачка сред, содержащих аммиак, мочевину, фосфаты и т.д., в некоторых случаях требуется устойчивость к высокому давлению и кристаллизации.
Типичные сценарии:
Циркуляционный насос синтетической колонны мочевины (перекачка смеси NH₃/CO₂, давление 15-25 МПа), корпус насоса изготовлен из стали 316L+ с наплавкой Stellite для защиты от коррозии карбамидатом аммония и предотвращения межкристаллитной коррозии.
Перекачка растворителей на основе хлорированных углеводородов (например, хлорбензола) при производстве эмульсий пестицидов, корпус насоса изготовлен из чугуна с Viton-подкладкой, устойчивой к растворяющей коррозии.
Энергосберегающая конструкция: в некоторых случаях используются магнитные насосы (корпус насоса без уплотнения вала) для предотвращения утечек аммиака, эффективность на 5-8% выше, чем у традиционных центробежных насосов.
5. Охрана окружающей среды и очистка сточных вод
Основные требования: перекачка сточных вод высокой концентрации, шлама, кислотно-щелочных отходов (например, сточных вод гальванических производств, сточных вод химических парков).
Типичные сценарии:
Перекачка цианистых сточных вод (pH 1-14, содержащих ионы CN-) в гальваническом цехе, корпус насоса изготовлен с использованием резиновой (Buna-N) или стеклопластиковой (FRP) подкладки, устойчивой к электрохимической коррозии.
Перекачка активного ила (содержание твердых веществ 5-10%) на очистных сооружениях, используется корпус насоса с одним винтом (чугун + износостойкий статор), подходящий для высоковязких неньютоновских жидкостей.
Конструкция для предотвращения засоров: проточная часть корпуса насоса имеет конструкцию большого диаметра, предотвращающую засоры (например, двухпоточные рабочие колеса), пропускает твердые частицы размером до 10-20 мм.
6. Опреснение морской воды и морская химия
Основные требования: перекачка морской воды с высокой соленостью, концентрированных соляных растворов или коррозионных сред при разработке морских нефтегазовых месторождений.
Типичные сценарии:
Высоконапорный насос установки обратного осмоса для опреснения морской воды (давление 6-8 МПа, содержание Cl- 20000 ppm), корпус насоса изготовлен из высокоаустенитной нержавеющей стали (904L) или титанового сплава (TA2) для предотвращения коррозионного растрескивания под напряжением (SCC), вызванного ионами хлора.
Перекачка сточных вод нефтедобычи (содержащих H₂S, CO₂) на морском нефтяном месторождении, корпус насоса должен соответствовать стандарту NACE MR0175, изготовлен из двухфазной нержавеющей стали (2507) или Inconel 625, устойчивой к коррозионному растрескиванию под напряжением (SSC), вызванному сульфидами.