• svg
  • svg
  • svg
  • svg
  • svg
  • svg
  • svg
  • svg
thumb

دفتر مرکزی تهران

خیابان سعدی جنوبی - پاساژ سعدی - طبقه همکف - پلاک 26

درخواست مشاوره

به دنبال یک مجری جهت ارائه یک طرح با کیفیت و مقرون به صرفه برای پروژه بعدی خود هستید؟

* Please Fill Required Fields *
img

تماس با کارشناس

021-33977138,9

ساعت کاری

باعث خرسندی ماست که در خدمت شما باشیم.

  • شنبه تا چهارشنبه8 صبح الی 6 بعدازظهر
  • پنج شنبه8 صبح الی 2 بعدازظهر
  • svg
  • svg
  • svg
  • svg
thumb

دفتر مرکزی تهران

خیابان سعدی جنوبی - پاساژ سعدی - طبقه همکف - پلاک 26

درخواست مشاوره

به دنبال یک مجری جهت ارائه یک طرح با کیفیت و مقرون به صرفه برای پروژه بعدی خود هستید؟

* Please Fill Required Fields *
img

تماس با کارشناس

021-33977138,9

ساعت کاری

باعث خرسندی ماست که در خدمت شما باشیم.

  • شنبه تا چهارشنبه8 صبح الی 6 بعدازظهر
  • پنج شنبه8 صبح الی 2 بعدازظهر

علت خوردگی پروانه پمپ

نویسنده admin دسته بندی اخبار

۱۸

دی
۱۳۹۹

جنس اجزا پمپ با توجه به شرایط عملکرد انتخاب میشود. اجزا پمپ بایستی مقاومت کافی درمقابل خوردگی (corrosion) داشته باشد. عمر کاری یک پمپ برابر است با میزان ساعاتی که پمپ میتواند کار کند، قبل از آنکه یک یا چند جز پمپ تعویض گردد. عمر کاری پمپ به عوامل عملکرد پمپ در دمای پایین، عدم وجود ذرات همراه سیال، عملکرد پمپ در نقطه بیشترین راندمان، وجود NPSH کافی و مطمئن و عبور سیال خنثی در پمپ بستگی دارد. چنانچه این عوامل به نحو مناسب تامین شوند، عمر پمپ زیاد خواهد بود. خوردگی از عوامل مهم کاهش عمر پمپ میباشد. عملکرد پمپ خارج از نقطه طراحی تاثیر بسزایی بر کاهش عمر پمپ دارد. در عملکرد پمپ خارج از نقطه طراحی جهت سرعت نسبی سیال دقیقا مطابق زاویه پره نیست و ضمن جدایی سیال از جداره، اغتشاش جریان نیز افزایش مییابد و برخورد گردابه به بدنه پمپ میتواند موجب خوردگی شود.

انواع خوردگی در پروانه پمپ 

  • ۱- خورندگی (Erosion corrosion)

مقدار خوردگی بیشتر فلزات چنانچه در مجاور سیالی که در حال حرکت است قرار داشته باشند، افزایش مییابد. این خوردگی به زاویه برخورد سیال به فلز بستگی دارد. معلوم شده است چنانچه جدایی سیال از جداره رخ دهد مقدار اغتشاش ایجاد شده بیشتر و در نتیجه مقدار خوردگی فلز نیز افزایش مییابد. در پمپ سانتریفیوژ پروانه پمپ در معرض خورندگی قرار دارد. اگر پوسته نیز در معرض خورندگی است ولی در درجه اهمیت کمتری نسبت به پروانه قرار دارد. پوسته حلزونی در مقایسه با پوسته دارای دیفیوزر، کمتر در معرض خورندگی هستند که این به دلیل پایینتر بودن سرعت در حلزون است. رینگ سایشی نیز در معرض خورندگی شدید هستند، زیرا سرعت سیال مجاور رینگ سایشی بالا است و لازم است جنس مناسبی برای رینگ سایشی انتخاب شود.

مقاومت یک جز در مقابل خورندگی به سختی سطح جز بستگی دارد ولی لزوما ماده سخت و مقاومت در مقابل خورندگی، در مقابل خوردگی شیمیایی مقاومت ندارند. فولاد ضد زنگ سری ۳۰۰ خوردگی کسی دارند ولی با توجه به اینکه قابلیت سخت شدن فولاد ضد زنگ کم است، سری ۳۰۰ خوردگی کمی دارند ولی با توجه به اینکه قابلیت سخت شدن آنها کم است،مقاومت کمتری در مقابل خورندگی دارند، در صورتیکه سطوح فولاد سری ۵۰۰ را میتوان سخت تر کرد و مقاومت فلز در مقابل خورندگی را افزایش داد. بیشتر اجزا پمپ تا سختی ۳۵۰ در مقیاس برینل (Brinell) ساخته میشوند، زیرا عملیات ماشین کاری برای سختی بیشتر از ۳۵۰ اقتصادی نیست. البته برای رینگ سایشی و روکش مربوط به قسمت آب بندی سختی بالاتر نیز استفاده میشود.

  • ۲- خوردگی خستگی (fatigue)

در اجزایی که تحت تنش متناوب قرار دارند، بایستی تنش حد تحمل ماده ملاحظه شود. در اثر اعمال تنش سیکلی ترک ریز بر روی سطح جسم ایجاد خواهد شد. در محیط خورنده سطح ترک دار فلز سریعا خورده میشود و موجب عمیق تر شدن ترک شده، در نهایت قطعه مواجه با شکست خواد شد. از آنجا که مقاومت در مقابل خوردگی خستگی هر فلز بیشتر به مقاومت آن فلز در مقابل خوردگی بستگی دارد تا به تنش حد(tensil strength)، عمر اجزاء مختلف پمپ که در معرض خوردگی هستند تنها تخمین زده میشوند. بعنوان نمونه محور پمپ که در معرض خوردگی خستگی قرار دارد، بهتر است با استفاده از روکشهایی از تماس مستقیم با سیال جلوگیری گردد.

  • ۳- خوردگی مرز دانه ای (intergranular)

خوردگی مرز دانه ای در ذرات سطح جسم رخ میدهد. درصورت بروز خوردگی مرز دانه ای ظاهر سطح کمتر نشان از خوردگی میدهد ولی بطور ناگهانی رشد کرده و منجر به تجزیه مواد سطح جسم میگردد. در فولاد خوردگی مرز دانه ای در اثر جدا شدن کاربید در سطح فولاد در هنگام سرد شدن آهسته هنگام ریختگی ایجاد میشود. در اینصورت در مجاور محیط خورنده کاربید مورد حمله قرار خواهد گرفت. خوردگی مرز دانه ای با سرد کردن سریع یا کاهش میزان کربن فولاد جلوگیری میشود. فولاد سری ۳۰۰ دارای حداقل ۰.۰۸% کربن است که درصورت عدم ریختگی صحیح فولاد سری ۳۰۰ در معرض خوردگی مرز دانه ای خواهد بود. فولاد با کربن حدود ۰.۰۳% در همان سری ۳۰۰ کمتر در معرض خوردگی مرز دانه ای قرار دارد.

  • ۴- خوردگی کاویتاسیون (cavitation erosion)

خوردگی کاویتاسیون در اثر تنش موضعی بسیار بالا بر روی فلز هنگام سقوط حباب کاویتاسیون رخ میدهد. در محیط خورنده، وجود کاویتاسیون خوردگی را تشدید میکند. با وجود اینکه تلاش زیادی صورت میگیرد تا پمپ در شرایط کاویتاسیون قرار نگیرد ولی در شرایطی که پمپ در دبی غیر از دبی بهترین راندمان کار کند، همواره کاویتاسیون وجود دارد، حتی تامین NPSH مورد نیاز پمپ در دبی بهترین راندمان نمیتواند خسارات کاویتاسیون را جلوگیری کند زیرا معمولا در دبی کم، NPSH لازم پمپ مقداری است که بتواند هد و راندمان گفته شده را تامین کند و نمیتواند از خسارات کاویتاسیون جلوگیری کند، زیرا مقدار NPSH لازم در دبی کم برای داشتن شرایط مناسب چندین برابر  NPSHمربوط به نقطه بهترین راندمان است و تامین آن عملی نیست. پروانه باز در پمپ جریان مخلوط که هد بیشتر از m۱۰ را تولید میکند، در معرفی خوردگی کاویتاسیون در فاصله بین پره متحرک و پوسته ثابت اند که به آن کاویتاسیون نوک پره (vane tip cavitation) گفته میشود. کاویتاسیون نوک پره در اثر وجود ورتکسی در فاصله بین پره و پوسته ایجاد میشود و عملا با تامین NPSH نیز نمیتوان کاویتاسیون نوک پره را از بین برد. با توجه به نتایج تجربی موادی که در مقابل خوردگی کاویتاسیون مقاوم ترند به ترتیب افزایش مقاومت در مقابل کاویتاسیون عبارتند از: چدن، برنز ریختگی، برنز منگنز، مونل (monel)، فولاد سری ۴۰۰، فولاد سری ۳۰۰ و آلیاژ برنزنیکل آلومنیوم.

جنس اجزای پمپ

  • ۱- پروانه(impeller)

در انتخاب جنس پروانه لازم است مقاومت پروانه در مقابل خوردگی، سایش، کاویتاسیون و خاصیت ماشین کاری و هزینه تمام شده ملاحظه شود. برای بیشتر موارد که سیال مورد انتقال آب یا سایر سیالات غیر خورنده میباشد، جنس برنز مناسبترین ماده برای پروانه است، البته برای دمای بالاتر از ۱۲۰ درجه سانتیگراد جنس برنز مناسب نیست و نامناسب بودن برنز بخاطر محدودیت اعمال شده در اثر تفاوت زیاد بین ضریب انبساط طولی پروانه برنزی و شافت خواهد شد. در پمپ کوچک پروانه چدنی نیز استفاده میشود که خود منجر به کاهش قیمت تمام شده پمپ میشود که مهمترین عامل انتخاب پروانه چدنی است. در شرایطی که برنز نتواند مقاومت مورد انتظار را برآورده کند (بخصوص دمای بالاتر از ۱۲۰ درجه سانتیگراد) فولادسری ۴۰۰ استفاده خواهد شد، البته برای آب دریا فولادسری ۴۰۰ استفاده نخواهد شد. فولاد سری ۳۰۰ نیز در شرایط محیط کاری با مقاومت کمتر میتواند انتخاب گردد.

  • ۲- پوسته

در انتخاب جنس پوسته لازم است مقاومت پوسته در مقابل فشار سیال، خوردگی، سایش و قابلیت ماشین کاری و هزینه تمام شده ملاحظه گردد. در بیشتر موارد کاربرد پمپ، چدن با توجه به هزینه تمام شده بعنوان جنس پوسته مناسب است. در شرایطی که مواد نفتی توسط پمپ منتقل شود، فولاد سری ۴۰۰ یا سری ۳۰۰ مناسب ترهستند. برای پمپ چند طبقه پوسته چدنی تا فشار خروجی ۶/۹ Mpa و دمای ۱۷۷ درجه سانتیگراد مناسب است. در موارد فشار و دمای بالا فولاد ریختگی استفاده میشود و یا اینکه پوسته فولادی بشکه ای در پمپ چند طبقه بکار میرود. نکته قابل ذکر در تفاوت بین پوسته چدنی و فولادی در حالتی که قسمتی از پوسته خورده شده باشد، خاصیت جوشکاری پوسته فولادی است که امر جوشکاری در موارد چدنی عملی نیست و بایستی تعویض گردد. آهن با خاصیت نورد شدن(ductile iron) خاصیت بین دو جنس چدن و فولاد را دارد، البته همچنان خاصیت جوشکاری موثر مانند فولاد را ندارند ولی در مقایسه با چدن مقاومت بیشتری دارد.

  • ۳- محور (shaft)

در انتخاب جنس محور پمپ سانتریفیوژ لازم است مقاومت محور در مقابل خستگی، خوردگی و تمرکز تنش در محل خار ملاحظه شود. تنش حد خستگی تنشی است که چنانچه محور تحت تنش کمتر از آن و بصورت متناوب به هر تعداد قرار گیرد، مقاومت کند. با توجه به چرخش محور، تنش موجود در محور در هر دور بطور متناوب تغییر جهت میدهند. چنانچه محور تحت تنش کمتر از تنش حد خستگی باشد، مشکلی نخواهد داشت. در عمل میزان تنش حد خستگی در اثر وجود شیار بر روی محور به میزان قابل توجهی کاهش مییابد. شایان ذکر است در انتخاب جنس محور مناسب است بیشتر به مقاومت محور در مقابل خوردگی دقت کرد.

  • ۴- رینگ سایشی (wearing rings)

در انتخاب جنس رینگ سایشی لازم است مقاومت رینگ سایشی در مقابل خوردگی، سایش در اثر برخورد با ذرات سیال، سایش در اثر تماس با فلز و قابلیت ماشین کاری ملاحظه گردد. رینگ سایشی شامل رینگ تعبیه شده بر روی پروانه و بر روی پوسته میباشد که هدف از نصب رینگ کاهش شکاف بین پروانه و پوسته است که در اثر ایجاد سایش شکاف بین پروانه و پوسته بیشتر شده و تنش داخلی یا خارجی پمپ افزایش میابد. برنز بیشترین ماده ای است که در ساخت رینگ سایشی استفاده میشود، زیرا در مقابل خوردگی بهترین مقاومت را دارد و نیز در مقابل سایش در سیال تمیز نیز مقاومت خوبی دارد ولی در مجاورت سیال همراه با ذرات، مناسب نیست. برنز همچنین در سایش فلز با فلز از خود مقاومت خوبی نشان میدهد بخصوص برای آلیاژ برنز با ۱۵% سرب که مناسبترین ماده برای رینگ سایشی است. ضمنا خاصیت ماشین کاری انواع برنز خوب میباشد. در شرایطی که استفاده از رینگ برنزی مناسب نباشد (وجود ذرات همراه سیال یا دمای سیال بالاتر از ۱۲۰ درجه سانتیگراد)، رینگ فولادی مناسب است. برعکس برنز فولاد سری ۴۰۰ و ۳۰۰ مقاومت خوبی در مقابل پوست رفتگی(Galling) ندارند که در اینصورت لازم است شکاف بین رینگ مجاور هم حدود ۱۲۵ تا ۱۵۰ برینل انتخاب گردد. افزایش شکاف بین رینگ امکان سایش و همینطور گریپاژ را کاهش میدهد ولی در عوض راندمان عملکرد پمپ کاهش خواهد یافت. در پمپ بزرگ با دبی کم این کاهش کمتر از ۱% میباشد ولی در پمپ کوچک با هد بالا این کاهش راندمان قابل ملاحظه است.

درج نظر