Quins són els materials comuns del cos de la bomba per a les bombes centrífugues? Quines són les característiques de diferents materials?

Els materials comuns per als cossos de bomba centrífuga inclouen ferro colat, acer inoxidable, acer colat, bronze, materials compostos, acer estructural de carboni, acer aliatge i materials no metàl·lics. Els factors a tenir en compte a l’hora de seleccionar materials inclouen: a. força; b. resistència a la corrosió; c. Resistència al desgast abrasiu; d. Rendiment de colada i mecanitzat; e. Rendiment de reparació de soldadura; i f. cost. Mirem de prop.

1. Ferro colat

Per a la majoria d’aplicacions de transmissió líquida, el ferro colat gris és un material millor per a la carcassa de la bomba. Per a les bombes d’una sola etapa, el ferro colat gris sol ser prou fort com per suportar la pressió generada. El ferro dúctil s’utilitza àmpliament en intervals de pressió i temperatura. En aplicacions on el ferro colat gris i el ferro dúctil no poden aconseguir una resistència a la corrosió suficient, el ferro colat de níquel alt resistent a la corrosió s’utilitza normalment com a material del cos de la bomba. En els darrers anys, s’ha desenvolupat un nou tipus de material de ferro colat de níquel resistent a la corrosió (anomenat D2W) amb bones propietats de soldadura, que conté una petita quantitat de niobi per millorar les seves propietats de soldadura. El ferro típic austenític conté un 15920% de níquel i s’utilitza àmpliament en aigua salada.

El ferro colat gris és el ferro colat més utilitzat i el codi estàndard nacional és HT. El cos de la bomba, la coberta de la bomba del rotor, la suspensió, etc. de les bombes centrífugues d’aigua neta general estan fetes d’aquest material, i normalment s’utilitzen tres graus: HT150, HT200 i HT250. L’HT150 s’utilitza principalment per a parts no principals com la placa de base i posterior, HT200 s’utilitza principalment per a la bomba del cos de la bomba, la coberta de la bomba, la suspensió, etc., mentre que HT250 s’utilitza majoritàriament per a impulsors, tap, màniga, etc. El mètode de representació de la fosa grisa varia a diferents països, com FC al Japó, GG a Alemanya i CASS4 als Estats Units.

El ferro dúctil és una mena de ferro colat amb un bon rendiment integral i el seu codi estàndard nacional és Qt. Com que les seves propietats mecàniques són a prop de l’acer i el seu rendiment de processament de colada és millor que l’acer, normalment s’utilitza com a substitut de l’acer colat. Les notes més utilitzades són: qt 450-10, qt 500-7, qt 600-3. A causa de les limitacions del procés de colada i d’altres raons, l’impulsor de les bombes d’aigua està format principalment per aquest material, especialment el rotor obert. L’estàndard DN representa el ferro dúctil com a GGG, i l’estàndard americà el representa com a ferro dúctil

2. Acer inoxidable

L’acer inoxidable més àmpliament utilitzat és l’acer inoxidable austenític. Excepte uns quants medis, com l’àcid clorhídric i l’àcid sulfúric diluït, l’acer inoxidable austenític és un excel·lent material resistent a la corrosió i el material resistent a la corrosió més utilitzat per a les bombes químiques. A més, l’acer inoxidable d’aliatge (aliatge 20) i l’acer inoxidable dúplex també són materials ideals resistents a la corrosió.

3. Acer de fosa

Per a productes de petroli corrosius i nocius, o quan la pressió de sortida d’una bomba multistada arriba a 13,8MPa, s’ha d’utilitzar acer de fosa especificat o acer inoxidable. En les bombes d’alimentació de la caldera i moltes aplicacions d’hidrocarburs, s’utilitza sovint l’acer inoxidable martensític. L’acer inoxidable martensític té bones propietats mecàniques i és adequat per a condicions d’alta pressió, però la seva resistència a la corrosió no és tan bona com altres tipus d’acer inoxidable en aplicacions químiques i altres entorns d’aplicació corrosiva. L’acer inoxidable austenític (CF -8 m, CF -3 m, etc.) s’utilitza sovint com a material de caixa de bomba. A més, l’acer inoxidable austenític és resistent a la corrosió a causa de la seva alta velocitat i es pot soldar i reparar al lloc relativament fàcilment. Les bombes d'injecció d'aigua de mar a gran pressió tenen requisits més elevats per a la resistència a la corrosió i les propietats mecàniques. La carcassa de la bomba està feta d'acer inoxidable dúplex (50% de ferrita + 50% austenita).

A mesura que la força de l’acer colat es fa més elevada, normalment quan la pressió és superior a 16MPa, les peces portadores de pressió estan fabricades majoritàriament en acer colat. El codi estàndard nacional és ZG i el grau més utilitzat és ZG 230-450. El Japó i els Estats Units solen utilitzar CS per representar acer colat.

4. Acer estructural de carboni

Generalment dividit en acer estructural de carboni comú i acer estructural de carboni d’alta qualitat. L’acer estructural de carboni comú més representatiu és Q235, que s’utilitza principalment per a diverses plaques d’acer i seccions d’acer; L’acer estructural de carboni d’alta qualitat més representatiu és l’acer núm. 45, que s’utilitza àmpliament com a material de l’eix de la bomba quan no es requereix corrosió.

5. Acer d’aliatge

L’acer d’aliatge més representatiu és de 40Cr, que s’utilitza normalment com a material per a eixos de bombes d’alta resistència.

6. Materials no metàl·lics

Els materials no metàl·lics per a les bombes s’utilitzen principalment per segellar, com el politetrafluoroetilè, el fluorubber, el cautxú de nitril, etc. Entre elles, el politetrafluoroetilè té una excel·lent resistència a la corrosió i una resistència a la temperatura alta, i s’utilitza per a segellat estàtic de gaskets de bomba química i segells mecànics i és adequat per a gairebé tots els mitjans químics. Els seus desavantatges són una gran duresa i un muntatge difícil.
El fluorubber també és un material amb bona resistència a la calor i a la corrosió, amb una resistència a la temperatura superior de 160 graus. Quan l’usuari no té requisits especials, les nostres bombes químiques utilitzen segells fets d’aquest material, mentre que el cautxú de nitril s’utilitza principalment per al segellat estàtic de medis d’aigua resistent al petroli o a l’aigua neta.

7. Bronze

Els materials de bronze també s’utilitzen com a masses de bombes en moltes aplicacions de bomba d’aigua. El bronze de plom s’utilitza sovint en bombes petites i de baixa pressió i el plom ajuda a segellar el cos de la bomba. El bronze d’estany s’utilitza com a material del cos de la bomba per a grans bombes centrífuges. Tot i que el bronze de níquel-alumini té les millors propietats mecàniques i la resistència a la corrosió, és car i no té competitivitat.

8. Materials compostos

Per tal de millorar la resistència a la corrosió química de la bomba, es pot instal·lar un revestiment al volte. Els materials de folre inclouen politetrafluoroetilè, cautxú, etc. Les bombes de ceràmica integral i les bombes de grafit s’utilitzen per transportar líquids altament corrosius, com l’àcid hidrofluòric a la indústria del paper i la polpa i la indústria d’acabat metàl·lic, mentre que els materials compostos (com la resina epoxi) s’utilitzen per fabricar cossos.