Не кожен насос підходить для будь-якого застосування. Ось чому важливо точно визначити специфікації насосного проекту, перш ніж вибрати насос, який буде працювати найбільш ефективно і буде найбільш рентабельним. Переконайтеся, що ви розумієте навколишнє середовище, в якому працюватиме насос, і не виключайте нову технологію як рішення проблеми або збільшення терміну служби.
Якщо робота відбувається в корозійному середовищі або середовищі з високим вмістом хлоридів, титановий насос може бути найкращим варіантом.
Зараз титан використовується в конструкції деяких насосів і може забезпечити значні переваги. Титан має чудову стійкість до корозії, сумісний із середовищами з високим рівнем хлориду та має високе співвідношення міцності до ваги. Титан на 45 відсотків легший за сталь і вдвічі міцніший за алюміній. Титан також здатний протистояти абразивній та хімічній кавітаційній ерозії навіть у середовищі з високим потоком.
Навпаки, занурювальні насоси зі сплаву нержавіючої сталі, які частіше використовуються, мають більш обмежені діапазони рН і рівня хлориду. Нержавіюча сталь також більш сприйнятлива до корозійного розтріскування під напругою в агресивних середовищах. Ці фактори призводять до скорочення терміну служби насоса, підвищення витрат на технічне обслуговування та втрати прибутку, пов’язані з простоєм.
Число еквівалентності опору точковій коррозії (PREN) є загальноприйнятим показником придатності сплаву для використання в морській воді, при цьому PREN 40 є загальноприйнятим мінімальним рівнем стійкості до корозії. Цим критеріям відповідають лише супердуплексні нержавіючі сталі, екзотичні нікелеві сплави, включаючи мельхіор, і титан. З цих матеріалів тільки титан стійкий до всіх восьми видів корозії. Усі інші чутливі принаймні до пошкодження щілинною корозією.
Незважаючи на це та через їх більш загальну доступність, насоси з аустенітної нержавіючої сталі зазвичай використовуються в морській воді. Під час польових випробувань з використанням морської води через шість місяців експлуатації в рамі двигуна з аустенітної нержавіючої сталі, болтах, гайках і шайбах сталася щілинна корозія. Зокрема, рівномірна корозія спричинила надзвичайне пошкодження валу двигуна, а щілинна корозія створила шляхи витоку, які дозволили б воді проникнути в корпус двигуна. Ідентичний титановий насос, який працює паралельно, не мав жодних пошкоджень.
Захисні покриття та тимчасові аноди також зазвичай використовуються на занурювальних насосах із чавуну та нержавіючої сталі. Ці обхідні шляхи є радше тимчасовим проміжком, ніж рішенням для підвищення надійності насоса в складних умовах. Аноди необхідно регулярно міняти, щоб залишатися ефективними. Одна подряпина на захисному покритті створює опору для корозії, яка може досить швидко поширюватися. Найкращим рішенням є визначення матеріалів конструкції (наприклад, титану), сумісних із середовищем застосування.
Морська вода та інші види застосування з високим вмістом хлориду - не єдине місце, де титан має сенс. Він також чудово підходить для промислових насосних застосувань, які потребують переміщення кислотних або хімічно агресивних рідин.
Хорошим прикладом цього є програми для майнінгу. На багатьох робочих майданчиках потрібні насоси, здатні витримувати висококислотне середовище. До них належать загальні шахтні стоки з типовим значенням рН менше 4, сірчана кислота під час купального вилуговування та переробка золота з рівнем рН рідини до 0.5.
Титанові насоси також продемонстрували тривалий термін служби в агресивних середовищах, які зустрічаються на сміттєзвалищах, і для рекультивації навколишнього середовища - застосування, де часто є рідини, що містять токсичний суп сполук. Титанові насоси продемонстрували термін служби в 10 разів більший, ніж інші насоси в тому ж застосуванні, забезпечуючи довговічність, яку очікують кінцеві користувачі.
На титанові насоси не впливає більшість окислюючих кислот і промислових розчинів хлору. Ця характеристика робить їх ідеальними для використання у виробничих процесах із застосуванням хімічних речовин.
Хоча титан ідеально підходить для морської води та інших корозійних середовищ, він не знайшов широкого використання через високу вартість. Незважаючи на те, що титан є дев’ятим за поширеністю елементом і сьомим за поширеністю металом, він не зустрічається вільно в природі, а скоріше міститься в інших мінералах, з яких його потрібно видобувати. Саме такий видобуток призводить до підвищення його вартості.
Щоб подолати ці проблеми з витратами, виробники насосів створили конструкції, які використовують подвійні властивості титану: міцність матеріалу та стійкість до корозії, де це необхідно. До них відносяться корпуси двигунів, вали двигунів і кріплення. Для інших менш міцних критичних ділянок можна використовувати спеціально розроблені полімерні матеріали. Ці інноваційні конструкції знизили вартість одиниці продукції та підштовхнули попит на ці унікальні насоси.
Хоча вибір матеріалу має вирішальне значення для максимізації терміну служби насоса в агресивному середовищі, слід також враховувати інші аспекти конструкції, які однаково впливають на довговічність:
Конструкція механічного ущільнення- Використовуйте матеріали преміум-класу, такі як карбід кремнію, для поверхонь ущільнення. Переконайтеся, що всі поверхні ущільнень охолоджені та змащені окремою масляною ванною, ізолюючи їх від технологічної рідини та захистивши ущільнення у випадку, якщо насос працює всуху. В ідеалі конструкція ущільнення містить функції для активного змащування верхнього ущільнення - лише цей фактор може збільшити термін служби ущільнення у два-три рази.
Кабельний ввід- Переконайтеся, що ущільнювач у місці входу кабелю живлення в корпус двигуна сконструйований таким чином, щоб він запобігав міграції технологічної рідини в двигун через стікання. Фізичне пошкодження зовнішньої оболонки кабелю живлення або несподівана деградація матеріалу оболонки можуть призвести до того, що технологічна рідина проникне до тепла корпусу двигуна. Кабельний ввід із захисним блоком захистить двигун від пошкоджень, а процес від простою.
Термічний захист двигуна- На якість електроенергії, що подається, неможливо покластися, особливо у віддалених місцях або в суворих умовах. Може бути нерівномірна напруга, може пропасти ніжка трифази. Переконайтеся, що насос має вбудований тепловий пристрій для захисту обмоток двигуна від пошкодження, коли напруга в мережі виходить за допустимі межі.
Прогрес у розробці насосів і виробничих процесах зробив титанові насоси життєздатним варіантом. Застосування, які вимагають тривалого терміну служби в корозійних середовищах або середовищах з високим вмістом хлориду, можуть скористатися перевагами унікальних властивостей матеріалу титану для максимального збільшення часу безвідмовної роботи та мінімізації витрат протягом життєвого циклу. Матеріальні міркування є критичними, але також надійна механічна конструкція. Комплексний підхід до вибору насосів для важких умов значно збільшить шанси на успіх.