Pompa Ömrünün Uzatılması için Gelişmiş Malzeme ve Yapı Tasarımı
Malzeme seçimi, aşındırıcı, aşındırıcı ve yüksek sıcaklık ortamlarında pompa performansını önemli ölçüde etkiler. Bu bölüm metalurjik özellikleri, yüzey işlemlerini ve yapısal tasarım hususlarını inceler.
2.1 Korozyon Dirençli Malzemeler
Paslanmaz Çelikler:
316L (UNS S31603): Klorür direnci için %2-3 molibden içerir (PREN = 24)
Dubleks 2205 (UNS S31803): %40 ferrit/%60 ostenit yapısı PREN ile = 34
Hastelloy C-276 (UNS N10276): Sülfürik asit ve klorür stres korozyonuna karşı dayanıklıdır
Sfero döküm:
İçme suyu uygulamaları için ASTM A536-84 Sınıf 60-40-18
Epoksi kaplama (SSPC-SP10) agresif topraklarda kullanım ömrünü uzatır
Metalik Olmayan Seçenekler:
Hidroflorik asit işleme için Poliviniliden Florür (PVDF)
Hafif, yüksek mukavemetli uygulamalar için Karbon Fiber Takviyeli Polimer (CFRP)
2.2 Mekanik Tasarım Yenilikleri
Pervane Tasarımı:
Yarı Açık Pervaneler: Atık su uygulamalarında lif dolaşıklığını azaltın (Şekil 3)
Kapalı Pervaneler: Temiz sıvılar için daha yüksek verimlilik (ISO 5199 Sınıf N)
Geriye Eğimli Kanatlar: Yüksek akışlı sistemlerde radyal itmeyi en aza indirin
Sızdırmazlık Sistemleri:
Bariyer sıvısı basıncı sistem basıncının 1,5 bar üzerinde tutulur
Sıfır emisyon uygulamaları için azot gazı tamponu
Silisyum karbür sabit halkalı karbon-grafit döner yüz
Maksimum basınç: 10 bar
Tek Mekanik Contalar (API 682 Plan 11):
Çift Contalar (API 682 Plan 53B):
Rulman Sistemleri:
Nominal kapasitenin %250'sine kadar eksenel yükleri kaldıran konik makaralı rulmanlar (SKF 32000 serisi)
Yüksek hızlı uygulamalar için açılı temaslı bilyalı rulmanlar
0,05 mm radyal boşluklu bronz-grafit kompozitler (ASTM B403)
Kendi kendini yağlayan yağ halkaları veya zorunlu sirkülasyon sistemleri aracılığıyla yağlama
Kovan Yatakları:
İtme Yatakları:
2.3 Yüzey Mühendisliği
Termal Sprey Kaplamalar:
WC-Co kaplamaları (ASTM B733) 300 HV sertlik sağlar
Alüminyum bileşenler için plazma elektrolitik oksidasyon (PEO)
Elektrokaplama:
Krom kaplama (ASTM B633) kalınlığı: 0,05-0,15 mm
Manyetik olmayan uygulamalar için nikel-fosfor kaplama (ASTM B733)
Test Verileri
Tuz Püskürtme Testi (ASTM B117):
316L paslanmaz çelik: Kırmızı pas oluşumundan önce 2.000 saat
Sfero döküm: Çukurlaşmadan önce 600 saat
Hidrostatik Test:
10 dakika için 1,5x tasarım basıncı (ASME BPVC Bölüm VIII)
Vaka Çalışması: Açık Deniz Platform Pompalama Sistemi
Dubleks paslanmaz çelik pompalar kullanan bir Kuzey Denizi platformu, karbon çelik alternatiflerine kıyasla 5 yılda 1,2 milyon dolar tasarruf sağladı. Elektrokimyasal empedans spektroskopisi (EIS), korozyon oranlarının 0,12 mm/yıldan 0,03 mm/yıla düştüğünü ortaya koydu.
Çözüm
Malzeme seçimi maliyet, mekanik özellikler ve çevresel etkiler açısından dengelenmelidir.
