نکاتی که هنگام کار با مایعات خورنده باید بدانید
مایع خورنده سیالی است که به موادی که با آنها در تماس است حمله کرده و آنها را از بین می برد. فلزات، سنگ، شیشه و حتی برخی از انواع پلاستیک‌ها می‌توانند در معرض خوردگی ناشی از مایعات یا مواد شیمیایی خورنده باشند که به طور کلی به شش دسته تقسیم می‌شوند: اسیدهای قوی، اسیدهای ضعیف، بازهای قوی، بازهای ضعیف، عوامل کم‌آبی و عوامل اکسید کننده. برخی از مواد شیمیایی می توانند به بیش از یک دسته تعلق داشته باشند. به عنوان مثال، اسید سولفوریک یک اسید قوی، یک عامل آب زدایی و یک اکسید کننده است. مواد خورنده همچنین می توانند به دسته های خطر دیگری مانند سمیت (سمی) یا قابل اشتعال تعلق داشته باشند.
اگر مایعات خورنده بتوانند موادی مانند شیشه و فلز را از بین ببرند، واضح است که برای انسان خطرناک هستند. اداره ایمنی و بهداشت شغلی ایالات متحده (OSHA) خطرات سلامتی ناشی از این مواد را به رسمیت می شناسد و آنها را به عنوان "ماده ای شیمیایی که باعث تخریب بافت پوست می شود، یعنی نکروز قابل مشاهده از طریق اپیدرم و به داخل درم، حداقل در یکی از موارد) تعریف می کند. سه حیوان آزمایش شده پس از قرار گرفتن در معرض تا مدت چهار ساعت. واکنش های خورنده با زخم، خونریزی، دلمه های خونی و در پایان 14 روز مشاهده، تغییر رنگ به دلیل سفید شدن پوست، نواحی کامل آلوپسی و اسکار مشخص می شود.
هنگامی که یک پمپ برای انتقال مایعات خطرناک در آبگیری نفت و گاز - مانند مواد شیمیایی قابل اشتعال، احتراق، سمی و خورنده - استفاده می شود، ضروری است که چندین فاکتور در نظر گرفته شود. این ملاحظات برای انتخاب پمپ مناسب برای کار بسیار مهم هستند.
ملاحظات
اول، ویژگی های سیال. چه نوع سیالی پمپاژ خواهد شد؟ آن سیال چه ویژگی هایی دارد؟ این اطلاعات را می توان در برگه اطلاعات ایمنی سیال (SDS که قبلاً برگه داده ایمنی مواد یا MSDS نامیده می شد) یافت.
تصویر 1: منحنی عملکرد (تصاویر از طریق Atlas Copco Power Technique)
طبق یک خلاصه OSHA در مورد SDS، «HCS 29 CFR 1910.1200(g) مستلزم آن است که سازنده، توزیع کننده یا واردکننده مواد شیمیایی، SDSهایی را برای هر ماده شیمیایی خطرناک به کاربران پایین دستی ارائه دهد تا اطلاعات مربوط به این خطرات را به اشتراک بگذارند ... مانند خواص هر ماده شیمیایی. خطرات فیزیکی، بهداشتی و محیطی سلامت؛ اقدامات حفاظتی؛ و اقدامات احتیاطی ایمنی برای جابجایی، ذخیره و حمل مواد شیمیایی. SDS سیال داده های حیاتی مانند غلظت، وزن مخصوص، مقاومت در برابر دما، ویسکوزیته، قابلیت اشتعال (در صورت وجود) و مشخصات محتوای جامد را ارائه می دهد.
الزامات برنامه
برای اطمینان از اندازه مناسب پمپ، کاربران باید منحنی ظرفیت سر سازنده پمپ را نیز در نظر بگیرند. منحنی پمپ (که منحنی انتخاب پمپ، منحنی بازده پمپ یا منحنی عملکرد پمپ نیز نامیده می شود) اطلاعات مورد نیاز برای تعیین توانایی پمپ برای تولید جریان تحت شرایطی که بر عملکرد دستگاه تأثیر می گذارد را ارائه می دهد.
خواندن دقیق منحنی های پمپ - یا مشورت با یک متخصص پمپ که می تواند - اطمینان حاصل می کند که کاربران پمپ مناسب را بر اساس متغیرهای کاربردی مانند: هد (به عنوان انرژی مورد نیاز برای تخلیه آب از یک پمپ به ارتفاع معادل بر حسب فوت یا متر) دریافت می کنند. جریان (حجم مایعی که باید در یک دوره زمانی معین حرکت کند، یعنی گالن در دقیقه [gpm] یا متر مکعب در ساعت (m³/h); چرخش در دقیقه (rpm)؛ اندازه پروانه، مطابق با عملکرد پمپ؛ قدرت؛ بهره وری؛ و سر مکش مثبت خالص (NPSH).
پمپ مناسب برای یک کاربرد
پرکاربردترین تجهیزات برای انتقال سیالات خورنده نفت و گاز پمپ گریز از مرکز می باشد. پمپ‌های سانتریفیوژ انرژی کارآمدی دارند، در هر دو نوع مکش معمولی یا خود پرایمینگ در دسترس هستند و در طیف وسیعی از اندازه‌ها هستند که برای پمپاژ از چند گرم در دقیقه تا هزاران گرم در دقیقه طراحی شده‌اند.
هنگام پمپاژ مایعات خورنده، پمپ های گریز از مرکز یک مزیت دیگر ارائه می دهند - آب بندی مکانیکی. این مهر و موم ها از نشت در جایی که شفت دوار داخلی از داخل محفظه پمپ ثابت بیرون زده جلوگیری می کند. این شبیه به نحوه استفاده پمپ آب خودرو از مهر و موم مکانیکی برای جلوگیری از نشت مایع خنک کننده از پمپ است. مهر و موم مکانیکی از حلقه‌های مسطح با دقت ماشین‌کاری شده از مواد بادوام - مانند کربن سرامیکی یا کاربید سیلیکون - استفاده می‌کند که در آن یکی با شفت می‌چرخد و دیگری ثابت است. سیالی که پمپاژ می شود بین سطوح آب بند حرکت می کند و یک فیلم روان کننده ایجاد می کند. اگر پمپ بدون مایع کار کند (اجرای خشک)، اصطکاک باعث می شود صفحات آب بندی به سرعت گرم شوند و در نتیجه باعث خرابی آب بند می شود.
اگر یک آب بندی مکانیکی در نتیجه کار خشک خراب شود، مایع از پمپ نشت می کند. اگر مایعی که پمپاژ می شود آب باشد، این ممکن است فقط یک ناراحتی باشد. در سیالات خورنده، نشت می تواند منجر به آسیب به انسان شود، به طور بالقوه آسیب زیادی به زیرساخت های اطراف وارد کند و احتمالاً محیطی را ایجاد کند که کاربران دیگر با سازمان های نظارتی مانند OSHA مطابقت نداشته باشند. علاوه بر این، زمانی که پمپ باید از سرویس خارج شود و تعمیر شود، ملاحظات زمان خرابی و هزینه (یا میانگین زمان بین خرابی [MTBF]) وجود دارد.
مصالح ساختمانی مناسب
مهم است که مواد ساخت پمپ مناسب را انتخاب کنید. این امر به ویژه هنگام جابجایی مایعات خورنده بسیار مهم است. عدم انجام این کار منجر به خوردگی قطعاتی می شود که با سیال خورنده مواجه می شوند - مانند واشرها و حلقه های O- که می تواند بر عملکرد و طول مدت کار پمپ تأثیر بگذارد.
طبق corrosionpedia.com، خوردگی به این صورت تعریف می شود"زوال و از بین رفتن یک ماده و خواص حیاتی آن در اثر واکنش های شیمیایی، الکتروشیمیایی و سایر واکنش های سطح ماده در معرض با محیط اطراف. خوردگی فلزات و نافلزات به دلیل برهمکنش تدریجی محیطی روی سطح مواد صورت می گیرد.
در حال حاضر، خوردگی به خودی خود معمولا یک مشکل بزرگ نیست. مصالح ساختمانی مناسب - مانند چدن، برنز، برنز منگنز، برنز نیکل-آلومینیوم، فولاد ریخته‌گری شده و فولاد ضد زنگ - به آسانی در دسترس هستند و قادرند اکثر سیالات خورنده را به طور ایمن و کارآمد مدیریت کنند. درک انواع مختلف خوردگی و همچنین عواملی که در میزان خوردگی نقش دارند، برای انتخاب مواد مناسب مهم است.
انتخاب ماده ای که بتواند در برابر خوردگی و عوامل اضافی مانند فرسایش و کاویتاسیون مقاومت کند، دشوار است. یک قانون کلی در انتخاب مصالح ساختمانی مناسب این است که ابتدا موادی را انتخاب کنید که در برابر خوردگی مقاوم باشند و سپس مناسب‌ترین مقاومت را در برابر سایش و/یا کاویتاسیون انتخاب کنید. در اینجا چند نمونه از خوردگی که کاربران هنگام استفاده از پمپ گریز از مرکز برای جابجایی سیالات خورنده با آن مواجه می شوند، آورده شده است.
سایش - خوردگی
سایش یا سایش ساینده، حذف فلزی است که در اثر برش یا سایش مکانیکی مواد جامد حمل شده در مایع پمپ شده ایجاد می شود. هنگامی که مایع خورنده پمپاژ شده حاوی مواد جامد ساینده (سایش-خوردگی) نیز باشد، معمولاً برای اطمینان از عملکرد و عمر پمپ، به مواد آلیاژی بالاتر مانند فولاد ضد زنگ نیاز است. در پمپ های گریز از مرکز، پروانه به ویژه حساس است. اگرچه بدنه ممکن است در این مورد آسیب ببیند، اما مشکل بزرگتر معمولاً پروانه و پوشیدن حلقه ها است.
کاویتاسیون - سایش - خوردگی
کاویتاسیون اغلب در پمپ‌های انرژی با مکش بالا رخ می‌دهد، کاویتاسیون حذف فلز به دلیل تنش‌های موضعی زیاد در سطح فلز ناشی از انفجار حباب‌های بخار کاویتاسیون است. در یک محیط ساینده کاویتاسیون و خورنده، مواد پایه فرسایش می‌یابند زیرا ذرات ساینده توسط نیروی انفجاری حباب‌های کاویتاسیون به سمت سطح پروانه شتاب می‌گیرند و فرآیند خوردگی را تسریع می‌کنند.
با یک متخصص مشورت کنید
در حالی که این یک راهنمای جامع برای انتخاب پمپ در هنگام انتقال سیالات خورنده نیست، امیدواریم تصویری از چالش ها و همچنین برخی از عوامل حیاتی را در هنگام انتخاب پمپ در نظر بگیرید. موارد زیادی از نوع سیال منتقل شده تا انتخاب مواد ساخت پمپ مناسب وجود دارد.
کاربران باید با جمع آوری اطلاعات در مورد سیالی که قرار است پمپ شود شروع کنند. دوم، جمع آوری اطلاعات در مورد الزامات برنامه و شرایط محیطی. سپس، با یک متخصص پمپ مشورت کنید که می تواند در انتخاب پمپ مناسب برای کار با در نظر گرفتن همه عوامل فوق توصیه کند.
مرجع: www.pumpsandsystems.com