مضخة كيميائية عالية المقاومة للتآكل لنقل حمض الهيدروكلوريك (HCl) وحمض الكبريتيك (H₂SO₄) في إنتاج المواد الكيميائية الدقيقة

خلفية المشروع

شركة غاز تقع في زيجونغ، الصين، متخصصة في إنتاج المواد الكيميائية الدقيقة والغازات الإلكترونية المتخصصة. أثناء عملية التصنيع، تتطلب عدة وحدات إنتاج نقلًا وتدويرًا مستمرين للسوائل الكيميائية المسببة للتآكل، بما في ذلك حمض الهيدروكلوريك (HCl) بتركيز 30% وحمض الكبريتيك (H₂SO₄) بتركيز 98% ومحاليل عمليات حمضية أخرى.

نظرًا للخصائص التآكلية القوية لهذه المواد الكيميائية، يجب أن توفر معدات الضخ مقاومة ممتازة للتآكل، وأداء إغلاق موثوقًا، وتشغيلًا مستقرًا تحت ظروف الإنتاج المستمر.

في بداية هذا المشروع، استخدم العميل فولاذ 316L المقاوم للصدأ مضخة كيميائية لتطبيقات نقل الأحماض. ومع ذلك، بعد فترة من التشغيل، أظهرت المضخة تدريجيًا مشاكل تآكل في المكونات المبللة، وتسرب في الختم الميكانيكي، وتوقفات متكررة للصيانة.

لم تؤدِ هذه المشكلات إلى زيادة تكاليف الصيانة فحسب، بل أثرت أيضًا على استقرار عملية الإنتاج. احتاج العميل إلى حل مضخة كيميائية أكثر موثوقية ومقاومة عالية للتآكل يمكنها التعامل مع الوسائط الحمضية العدوانية مع تقليل وقت التوقف غير المتوقع.

التحليل الهندسي لتحدي الضخ

بعد استلام متطلبات المشروع، قام فريق الهندسة في Changyu Pump بتحليل ظروف تشغيل العميل، بما في ذلك الخصائص الكيميائية للوسائط، ومتطلبات درجة الحرارة، وضغط التشغيل، وبيئة التركيب.

لم يكن التحدي الرئيسي هو تحقيق معدل التدفق والضغط المطلوبين فحسب، بل ضمان الموثوقية طويلة الأجل عند نقل السوائل الكيميائية شديدة التآكل.

تضمنت عملية الإنتاج تطبيقات مختلفة لنقل الأحماض. تطلب قسم حمض الهيدروكلوريك مضخة قادرة على مقاومة تآكل الكلوريد القوي، بينما تطلب قسم حمض الكبريتيك تشغيلًا مستقرًا تحت ظروف حمض عالية التركيز.

بناءً على تجربة العميل السابقة مع مضخات الفولاذ المقاوم للصدأ 316L، قررت Changyu Pump أن ترقية مادة المعدن وحدها لن تحل مشاكل التآكل والتسرب بشكل كامل. تطلب حل أكثر ملاءمة هيكل مضخة يستخدم مواد تبطين مستقرة كيميائيًا مقترنة بتقنية ختم ميكانيكي موثوقة.

لذلك، أوصت Changyu Pump بمضخة الطرد المركزي المصنوعة من الفلوروبلاستيك من سلسلة CYF مع هيكل تبطين من FEP.

حل Changyu Pump

وفقًا لظروف تشغيل العميل، قدمت Changyu Pump حلاً من سلسلة CYF مضخة كيميائية مبطنة بـ FEP لعملية نقل الأحماض.

كان نموذج المضخة المختار هو:

مضخة الطرد المركزي المصنوعة من الفلوروبلاستيك CYF65-50-160

تظهر معلمات التشغيل الرئيسية أدناه:

البند	المواصفات
نموذج المضخة	CYF65-50-160
وسائط التطبيق	حمض الهيدروكلوريك بتركيز 30% وحمض الكبريتيك بتركيز 98% (أقسام عملية مختلفة)
معدل التدفق	25 متر مكعب في الساعة
الرأس	32 م
درجة حرارة التشغيل	80 درجة مئوية
قوة المحرك	5 كيلو واط
السرعة	2900 دورة/دقيقة
هيكل المضخة	غلاف فولاذي مع FEP تبطين
نوع الختم	ختم ميكانيكي خارجي من النوع المنفاخي

تتبنى سلسلة CYF هيكل غلاف فولاذي مقترن بتبطين من الفلوروبلاستيك FEP. مقارنة بمضخات الفولاذ المقاوم للصدأ 316L التقليدية، يمنع هذا التصميم الوسائط المسببة للتآكل من الاتصال المباشر بمكونات الضغط المعدنية.

يوفر تبطين FEP مقاومة كيميائية ممتازة، بينما يحافظ الهيكل الفولاذي الخارجي على القوة الميكانيكية المطلوبة للتشغيل الصناعي.

يسمح هذا المزيج للمضخة بتحقيق كل من مقاومة التآكل والموثوقية الميكانيكية طويلة الأجل، مما يجعلها مناسبة لتطبيقات النقل الكيميائي الصعبة.

هيكل مبطّن بـ FEP لتطبيقات نقل الأحماض

بالنسبة لهذا المشروع، كانت مقاومة التآكل هي العامل الرئيسي في اختيار المضخة.

قد تواجه مضخات الفولاذ المقاوم للصدأ التقليدية مشاكل تآكل عند التشغيل في بيئات حمضية قوية لفترات طويلة، خاصة عند التعرض لتركيزات عالية، أو تقلبات في درجات الحرارة، أو ظروف كيميائية معقدة.

اختارت Changyu Pump هيكلًا فولاذيًا مبطنًا بـ FEP لمواجهة هذه التحديات.

يعزل التبطين الفلوروبلاستيكي الوسيط المسبب للتآكل عن الجسم المعدني ويوفر مقاومة ممتازة ضد المواد الكيميائية العدوانية، بما في ذلك:

• حمض الهيدروكلوريك (HCl)؛;
• حمض الكبريتيك (H₂SO₄)؛;
• السوائل الحمضية للعمليات؛;
• المحاليل الكيميائية المسببة للتآكل الأخرى.

مقارنة بمضخة الفولاذ المقاوم للصدأ 316L السابقة للعميل، يعمل التصميم المبطن بـ FEP على تحسين مقاومة التآكل بشكل كبير ويساعد في إطالة عمر خدمة المعدات.

تحسين الختم الميكانيكي لتقليل خطر التسرب

أثناء التشغيل السابق، كان تسرب الختم الميكانيكي أحد المشكلات الرئيسية التي تؤثر على موثوقية المعدات.

لتحسين أداء الإغلاق، قامت Changyu Pump بتجهيز سلسلة CYF بتصميم ختم ميكانيكي خارجي من النوع المنفاخي.

يمكن تجهيز نظام الإغلاق بمواد مقاومة للتآكل مثل:

• ألومينا السيراميك بنقاوة 99.9%؛;
• كربيد السيليكون (SiC)؛;
• مواد PTFE المملوءة.

يقلل هيكل المنفاخ الخارجي من تعرض المكونات المعدنية الحساسة للوسائط المسببة للتآكل ويحسن استقرار الإغلاق أثناء التشغيل المستمر.

من خلال الجمع بين اختيار المواد المناسب وتصميم الإغلاق المحسن، تقلل مضخة CYF بشكل فعال من خطر التسرب الكيميائي وتحسن سلامة التشغيل.

صور من الموقع

نتائج المشروع

بعد التركيب، تم تطبيق مضخة الطرد المركزي المصنوعة من الفلوروبلاستيك من سلسلة CYF بنجاح في عملية إنتاج المواد الكيميائية الدقيقة للعميل لنقل حمض الهيدروكلوريك وحمض الكبريتيك.

مقارنة بمضخة الفولاذ المقاوم للصدأ 316L السابقة، أدى الحل الجديد إلى تحسين موثوقية المعدات بشكل فعال.

حل هيكل تبطين FEP مشاكل التآكل في الوسائط الحمضية القوية، بينما قلل تصميم الختم الميكانيكي المحسن من التسرب ومتطلبات الصيانة.

توفر المضخة الآن تشغيلًا مستقرًا وموثوقًا لنظام الإنتاج المستمر للعميل، مما يساعد على تحسين كفاءة الإنتاج وتقليل وقت التوقف غير المتوقع.

حلول مضخات Changyu Pump المقاومة للتآكل

بالنسبة لتطبيقات النقل الكيميائي المسبب للتآكل، يتطلب اختيار المضخة أكثر من مجرد مطابقة معدل التدفق والضغط. يجب مراعاة توافق المواد، وهيكل الإغلاق، وظروف التشغيل.

مع سنوات من الخبرة في تصنيع المضخات المقاومة للتآكل،, مضخة تشانغيو توفر حلولاً مخصصة لصناعات تشمل الكيماويات الدقيقة، والكيماويات الإلكترونية، والإنتاج الصيدلاني، ومواد الطاقة الجديدة، ومعالجة مياه الصرف الصحي.

من خلال الاختيار المهني للمواد، وتصميم المضخات، وتحسين الختم، تساعد Changyu Pump العملاء في حل مشاكل الضخ الصعبة التي تتضمن حمض الهيدروكلوريك، وحمض الكبريتيك، وحمض النيتريك، وحمض الهيدروفلوريك، والمحاليل القلوية، والسوائل المسببة للتآكل الأخرى.

توفر سلسلة مضخات الطرد المركزي المصنوعة من البلاستيك الفلوري CYF حلاً موثوقاً للعملاء الذين يحتاجون إلى تشغيل آمن ومستقر وطويل الأمد في بيئات شديدة التآكل.