تصميم متقدم للمواد والبناء لإطالة عمر المضخة
يؤثر اختيار المواد بشكل كبير على أداء المضخة في البيئات المسببة للتآكل والتآكل ودرجات الحرارة العالية. يستكشف هذا القسم الخصائص المعدنية ومعالجات السطح واعتبارات التصميم الهيكلي.
2.1 مواد مقاومة للتآكل
الفولاذ المقاوم للصدأ:
316L (جامعة الأمم المتحدة S31603):يحتوي على 2-3% من الموليبدينوم لمقاومة الكلوريد (برين = 24)
دوبلكس 2205 (جامعة الأمم المتحدة S31803): بنية 40% فيريت/60% أوستينيت مع برين = 34
هاستيلوي سي-276 (جامعة الأمم المتحدة N10276):يقاوم حمض الكبريتيك والتآكل الناتج عن الإجهاد الناتج عن الكلوريد
الحديد المطاوع:
ASTM A536-84 درجة 60-40-18 لتطبيقات مياه الشرب
طلاء الإيبوكسي (إس إس بي سي-إس بي 10) يطيل العمر الافتراضي في التربة العدوانية
خيارات غير معدنية:
بولي فينيلدين فلوريد (بولي فينيل كلوريد) لمعالجة حمض الهيدروفلوريك
البوليمر المقوى بألياف الكربون (البلاستيك المقوى بألياف الكربون) للتطبيقات خفيفة الوزن وعالية القوة
2.2 ابتكارات التصميم الميكانيكي
تصميم المكره:
المراوح شبه المفتوحة:تقليل تشابك الألياف في تطبيقات مياه الصرف الصحي (الشكل 3)
المراوح المغلقة:كفاءة أعلى للسوائل النظيفة (ايزو 5199 الفئة N)
ريش منحنية للخلف:تقليل الدفع الشعاعي في الأنظمة ذات التدفق العالي
أنظمة الختم:
يتم الحفاظ على ضغط السائل الحاجز بمقدار 1.5 بار فوق ضغط النظام
مخزن غاز النيتروجين للتطبيقات الخالية من الانبعاثات
وجه دوار من الكربون والجرافيت مع حلقة ثابتة من كربيد السيليكون
الحد الأقصى للضغط: 10 بار
الأختام الميكانيكية الفردية (واجهة برمجة التطبيقات 682 يخطط 11):
الأختام المزدوجة (واجهة برمجة التطبيقات 682 يخطط 53B):
أنظمة المحامل:
محامل أسطوانية مدببة (سلسلة إس كيه إف 32000) تتحمل أحمالًا محورية تصل إلى 250% من السعة المقدرة
محامل كروية ذات اتصال زاوي للتطبيقات عالية السرعة
مركبات برونزية-جرافيتية (ASTM B403) بخلوص شعاعي 0.05 مم
التزييت عن طريق حلقات الزيت ذاتية التشحيم أو أنظمة الدورة القسرية
محامل الأكمام:
محامل الدفع:
2.3 هندسة السطح
طلاء الرش الحراري:
توفر طلاءات مرحاض-كو (ASTM B733) صلابة 300 قيمة عالية
الأكسدة الكهربية البلازمية (منظمة PEO) لمكونات الألومنيوم
الطلاء الكهربائي:
سمك طلاء الكروم (ASTM B633): 0.05-0.15 مم
طلاء النيكل والفوسفور (ASTM B733) للتطبيقات غير المغناطيسية
اختبار البيانات
اختبار رش الملح (ASTM B117):
الفولاذ المقاوم للصدأ 316L: 2000 ساعة قبل الصدأ الأحمر
الحديد المطاوع: 600 ساعة قبل التكسير
اختبار الضغط الهيدروستاتيكي:
1.5x ضغط التصميم لمدة 10 دقائق (الجمعية الامريكية للمهندسين الميكانيكيين بولي كلوريد الفينيل القسم الثامن)
دراسة حالة: نظام ضخ المنصات البحرية
تمكنت منصة بحر الشمال التي تستخدم مضخات من الفولاذ المقاوم للصدأ من توفير 1.2 مليون دولار على مدى 5 سنوات مقارنة ببدائل الفولاذ الكربوني. وكشفت مطيافية المعاوقة الكهروكيميائية عن انخفاض معدلات التآكل من 0.12 مم/سنة إلى 0.03 مم/سنة.
خاتمة
يجب أن يتوازن اختيار المواد بين التكلفة والخصائص الميكانيكية والتعرض البيئي.
