Guia de seleção de materiais para bombas químicas

Durante o funcionamento a longo prazo das bombas químicas, as partes molhadas, como a caixa da bomba, o impulsor e as vedações, entram em contacto direto com o meio transportado. Estes são os materiais típicos das peças molhadas da bomba e a sua seleção determina diretamente a resistência à corrosão, a resistência ao desgaste, a estabilidade operacional e a vida útil da bomba. Uma seleção incorrecta conduz frequentemente a perfuração por corrosão, desgaste anormal, manutenção frequente ou mesmo tempo de inatividade não planeado.

Com base na nossa vasta experiência prática com bombas químicas e bombas de polpa, Este guia organiza os materiais comuns das partes molhadas, tais como UHMW-PE, FEP, fluoroplásticos FEP e PFA, tendo em conta as caraterísticas do meio, o teor de sólidos, a temperatura de funcionamento e outros factores, fornecendo uma referência para a seleção do material da bomba em bomba química e aplicações de materiais para bombas de polpa.

Porque é que a seleção de materiais para bombas químicas se deve centrar nas peças húmidas

Na indústria química, os meios transportados apresentam frequentemente uma ou mais das seguintes caraterísticas:

• Ácidos fortes, álcalis fortes ou substâncias altamente corrosivas
• Que contenham partículas sólidas, fibras ou impurezas
• Temperaturas elevadas ou flutuações significativas de temperatura
• Requisitos de elevada pureza para o meio

Se o material das partes molhadas não corresponder às condições de funcionamento, mesmo um caudal e uma altura manométrica corretamente selecionados não podem garantir um funcionamento estável a longo prazo. Por conseguinte, a seleção do material é tão importante como os parâmetros hidráulicos e é um aspeto fundamental da seleção do material da bomba resistente à corrosão.

Visão geral dos materiais das peças molhadas comuns da bomba

Na indústria de bombas químicas, os materiais não metálicos das partes molhadas normalmente utilizados incluem

• Polietileno de peso molecular ultra-elevado (UHMW-PE)
• Etileno-propileno fluorado (FEP)
• Politetrafluoroetileno (PFA) processável por fusão

Os diferentes materiais variam significativamente em termos de resistência ao desgaste, resistência à corrosão, tolerância à temperatura e adaptabilidade a partículas sólidas. A seleção do material deve estar de acordo com as condições específicas do meio.

Polietileno de peso molecular ultra-elevado (UHMW-PE)

O UHMW-PE é um plástico de engenharia líder conhecido pela sua excelente resistência ao desgaste. A sua resistência ao desgaste é aproximadamente quatro vezes superior à do PA66 ou PTFE e 7-10 vezes superior à do aço carbono e do aço inoxidável. A sua resistência ao impacto é cerca de cinco vezes superior à do ABS e mantém um desempenho estável a temperaturas tão baixas como -196°C.

Em termos de resistência à corrosão, o UHMW-PE pode suportar vários ácidos, álcalis, sais e solventes orgânicos dentro de determinados intervalos de temperatura e concentração. A 20°C e 90°C, após imersão em 80 tipos de solventes orgânicos durante 30 dias, o seu aspeto e propriedades físicas permanecem essencialmente inalterados.

Referência de seleção:

• Baixo teor de partículas sólidas (<30-40%)
• Meios que contêm areia, partículas minerais ou outras partículas de elevado desgaste
• Condições que combinam corrosão e abrasão

Nestas condições, o UHMW-PE é normalmente a melhor escolha como material para bombas de polpa.

FEP Fluoroplásticos

A FEP tem uma excelente estabilidade química e pode resistir a meios corrosivos fortes, como ácido sulfúrico, ácido clorídrico, ácido nítrico, ácido fluorídrico, hidróxido de sódio e outros produtos químicos fortes. Também tolera solventes orgânicos, como metanol, etanol e cetonas.

A sua resistência ao desgaste é mais fraca do que a do UHMW-PE, mas, em condições adequadas, continua a proporcionar uma vida útil razoável. No geral, a dureza do material é inferior à do UHMW-PE.

Quando se utiliza uma estrutura de impulsor semi-aberta, o FEP oferece uma melhor capacidade de escoamento e é adequado para..:

• Meios corrosivos contendo sólidos leves ou impurezas
• Teor de sólidos não superior a cerca de 35%
• Pasta, fibra ou meios de partículas leves

Esta configuração é normalmente utilizada para líquidos residuais químicos e meios corrosivos ligeiramente carregados de sólidos, oferecendo um equilíbrio entre a resistência à corrosão e o desempenho do fluxo como solução de material para bombas químicas.

PTFE (PFA) processável por fusão

O PFA combina a excelente resistência à corrosão do PTFE com uma melhor moldabilidade, tornando-o adequado para ambientes químicos mais exigentes. Apresenta uma boa resistência química a quase todos os produtos químicos e mantém um desempenho estável a altas temperaturas.

Em aplicações de engenharia, as peças humedecidas com PFA funcionam normalmente de forma estável a 120-150°C, adequadas para líquidos corrosivos a alta temperatura e condições que exigem uma elevada estabilidade operacional.

Referência de seleção:

• Temperatura média ≥120°C
• Líquidos corrosivos a alta temperatura
• Elevados requisitos de pureza do meio e estabilidade do material

Nestas condições, o PFA é frequentemente utilizado como um material de bomba de alta qualidade resistente à corrosão.

Pontos-chave da seleção do material da bomba

Em aplicações de bombas para produtos químicos e bombas para polpas abrasivas, a seleção do material das partes molhadas pode ser simplificada da seguinte forma:

• Elevado desgaste, elevado teor de sólidos (>30%) → UHMW-PE (material da bomba de polpa)
• Meios corrosivos + baixo teor de sólidos → FEP (impulsor semi-aberto)
• Meios corrosivos a alta temperatura (≥120°C) → PFA (material da bomba resistente à corrosão)
• Meios puros e fortemente corrosivos → FEP (impulsor fechado)

Considerações críticas para a seleção do material da bomba

Em projectos específicos, a seleção do material das partes molhadas deve ser confirmada com base em parâmetros reais, incluindo

• Nome e composição dos meios de comunicação
• Gama de temperaturas de funcionamento
• Teor de sólidos e caraterísticas das partículas
• Presença de fibras, cristalização ou impurezas
• Funcionamento contínuo ou intermitente

Uma vez esclarecidos estes factores, pode ser determinada a solução mais adequada para o material das partes molhadas da bomba.

Não tem a certeza sobre a seleção de materiais? Aproxime-se das condições reais

Diferentes meios, temperaturas, conteúdo sólido e modos de operação têm impactos significativos nos requisitos de material das partes molhadas da bomba. Mesmo entre as bombas resistentes à corrosão, os diferentes esquemas de seleção de materiais da bomba têm um desempenho muito diferente em termos de vida útil, custos de manutenção e estabilidade operacional.

Se se deparar com questões como:

• Meios que combinam propriedades corrosivas e abrasivas
• Conteúdo sólido, forma das partículas ou conteúdo de fibras pouco claros
• Se se deve escolher PFA ou FEP em condições de alta temperatura
• Desgaste frequente, fugas ou vida útil curta das bombas existentes

Convidamo-lo a fornecer o seu tipo de meio, gama de temperaturas, teor de sólidos e condições operacionais. Com base na nossa experiência prática de engenharia, podemos ajudá-lo a confirmar o material de bomba química mais adequado ou a solução de material de bomba de polpa, reduzindo os riscos de seleção e melhorando a operação estável e fiável a longo prazo.

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