Обращайтесь с абразивными химикатами, используя правильную диафрагму насоса

Мембранные насосы с пневматическим приводом используются во многих случаях, когда требуется устойчивость к абразивному и химическому воздействию. Когда необходимо и то, и другое, обычно используется эластомер с некоторой химической стойкостью или диафрагма из политетрафторэтилена (ПТФЭ) с эластомерной подложкой.

Проблема большинства эластомерных диафрагм, используемых в абразивных химикатах, заключается в том, что они со временем ослабляются под воздействием химического воздействия и эрозии абразивов. Это приводит к потере прочности на разрыв и твердости, что делает их уязвимыми для разрыва и распада в среду.

Диафрагмы из ПТФЭ могут обеспечить превосходную химическую стойкость, но меньшую стойкость к истиранию и гибкость, чем диафрагмы из эластомера. Несколько факторов влияют на стойкость к истиранию и гибкость ПТФЭ.

Большинство производителей диафрагм используют ПТФЭ с заточкой, изготовленный из обычного или модифицированного материала, оба из которых обладают высокой химической стойкостью. Обычный ПТФЭ обладает высокой кристалличностью и меньшей гибкостью, чем модифицированный ПТФЭ. Модифицированный ПТФЭ имеет тенденцию иметь меньшую стойкость к истиранию из-за своей аморфной структуры.

Расширенный и растянутый ПТФЭ, или ePTFE, производится по запатентованному процессу. ePTFE обеспечивает прочность и стойкость к истиранию, а резиновая подложка обеспечивает гибкость.

Внутренние испытания проводились для сравнения характеристик композитных диафрагм из эПТФЭ с двухкомпонентными диафрагмами из ПТФЭ на резиновой основе (см. изображения 1–5). В нем использовались два идентичных 1,5-дюймовых насоса с двойной диафрагмой с пневматическим впуском/выпуском (AODD) с одинаковой высотой и одинаковыми давлениями на входе воздуха, среде на входе и выходе. Один из них был оснащен композитной диафрагмой из эПТФЭ, а другой — двухсекционной диафрагмой: ПТФЭ, обращенный к среде, и термопластичный эластомер, обращенный к воздушной стороне.

Среда представляла собой суспензию, состоящую из одной части абразива и 70 частей воды. Абразивный материал содержал от 41 до 53 процентов диоксида кремния, от 7 до 31 процента оксида железа, от 17 до 25 процентов оксида алюминия и от 3 до 15 процентов оксида кальция со следами различных неорганических материалов.

Многие пользователи пневматических мембранных насосов сталкиваются с проблемами, связанными с абразивами и химикатами в рабочей среде. Эти проблемы приводят к дорогостоящим простоям, повреждению оборудования, затратам на техническое обслуживание и ремонт, а также к потерям производства.

При выборе диафрагмы следует связаться с инженером по применению или производителем насоса. Цельные композитные диафрагмы из эПТФЭ устойчивы к химическому воздействию и физическому разрушению под воздействием абразивов, обеспечивая длительный срок службы, повышенную производительность и большую безопасность. Четыре примера показывают, как компании решают проблемы с помощью композитных диафрагм из эПТФЭ.

Delta Tech Service Inc. в Бенисии, Калифорния, специализируется на обеззараживании нефтеперерабатывающего оборудования. Компания проектирует и производит агрегаты, в которых используются два 3-дюймовых насоса AODD, соединенных в коллекторах, что позволяет пользователям одновременно управлять одним или обоими насосами.

Одной из проблем в этой области был короткий срок службы диафрагм из фторэластомера, поставляемых в комплекте с насосами. Использовались мономер этилен-пропилен-диена (EPDM) и обычные диафрагмы из ПТФЭ со скосом и подложкой из термопластичного эластомера, но ни одна из них не прослужила дольше 30-дневного периода аренды (см. Изображения 6-7).

Затем компания Delta Tech опробовала первоначальный набор композитных диафрагм из эПТФЭ, срок службы которых составил более 90 дней, что более чем в четыре раза превышает срок службы диафрагм из EPDM и двухкомпонентных диафрагм из ПТФЭ/эластомер. В большинстве случаев применения насосов Delta Tech используются коксовая пыль, конденсат и различные химические чистящие средства, которые могут размягчать термопластичный эластомер и разрушать ПТФЭ.

Перейдя на цельные композитные диафрагмы из эПТФЭ, компания добилась значительной экономии затрат на техническое обслуживание и времени простоя системы.

Для извлечения металлов в процессе нефтепереработки требуются насосы, которые могут перемещать различные химикаты, металлические фрагменты и частицы пыли. Американская компания, специализирующаяся на добыче цинка, использует 10 насосов AODD для перемещения суспензий серной кислоты (концентрация до 90 процентов), соляной кислоты (концентрация до 36 процентов), ди-(2-этилгексил) фосфорной кислоты ( D2EHPA), керосин, металлический порошок и металлические хлопья. Насосы AODD использовались из-за их способности перекачивать твердые частицы и перемещаться в разные участки процесса.