Komunālās inženierijas vircas sūknis notekūdeņu dūņu transportēšanai

II. Elastomērs

Parasti izmantotos elastomērus vircas sūkņos var iedalīt trīs kategorijās: dabīgais kaučuks, poliuretāns un sintētiskie elastomēri.
Dabīgais kaučuks
Kad dabīgais kaučuks tiek izmantots kā oderes materiāls, tam ir lieliska erozijas izturība pret cietām daļiņām, kuru diametrs ir 12 mm (1/2 collas). Tomēr, uzklājot uz lāpstiņriteņiem, tā izturība pret daļiņām, kuru diametrs pārsniedz 6 mm (1/4 collas), ievērojami samazinās. Turklāt dabiskajam kaučukam ir ierobežota pielāgošanās spējas materiāliem, kas satur asas cietas vielas. Tomēr jaunais pret-griešanas sastāvs ir zināmā mērā uzlabojis šo defektu. Salīdzinoši mīkstās tekstūras dēļ dabisko kaučuku var sagriezt vai saplēst liela izmēra cietas vielas vai gruveši. Lietojot slīpēšanas ķēdēs (piemēram, lodīšu dzirnavās, daļēji{13}}autogēnās slīpmašīnas mucās un slīpmašīnu ūdens savākšanas bedrīšu vibrācijas sietos), sieta caurumu izmēra un sieta materiāla stāvokļa regulēšana ir galvenais faktors, lai nodrošinātu tā stabilu darbību.
Dabiskajam kaučukam ir unikāls atpaliekošs atgūšanas atteices režīms, kurā iekšējā siltuma uzkrāšanās var izraisīt termiskās sadalīšanās un desulfurizācijas reakcijas, kā rezultātā strauji pasliktinās mehāniskās īpašības. Lai izvairītos no šī riska, lāpstiņriteņa apkārtmēra ātrums parasti tiek kontrolēts zem 27,5 m/s (5400 pēdas/min), lai novērstu termisku degradāciju iesūkšanas čaulas zonā, kas atrodas netālu no lāpstiņriteņa ārējās malas.
Dabiskajam kaučukam ir slikta tolerance pret eļļām, šķīdinātājiem un stiprām skābēm. Pēc saskares tas ir pakļauts ievērojamai tilpuma paplašināšanai, samazinātai nodilumizturībai un būtiskai mehāniskās izturības samazinājumam. Turklāt tas nav piemērots lietojumiem, kur šķidruma temperatūra pārsniedz 75 grādus. Ķīmiskajām vielām vai augstas temperatūras vidēm ir jāizmanto sintētiskie elastomēri, un konkrēti veidi ir jāizvēlas, pamatojoties uz konkrētās ķīmiskās vides un darba temperatūras kombināciju.
2. Poliuretāns
Poliuretāns kā sintētiskā elastomēra veids tiek veidots, sajaucot divas šķidras ķīmiskas vielas un pēc ieliešanas sacietējot. Šim materiālam ir lieliska izturība pret smalkām cietām daļiņām, un dažos gadījumos tas darbojas labāk nekā dabiskais kaučuks.
Lai gan poliuretāns nav tipisks pret ķīmisko koroziju izturīgs materiāls, tam tomēr ir ievērojami labāka ķīmiskā izplešanās izturība nekā dabiskajam kaučukam. Tādos gadījumos kā flotācijas ķēdes, kas satur dažādas ķīmiskas vielas, tā kalpošanas laiks var būt daudz ilgāks nekā dabiskā kaučuka kalpošanas laiks. Turklāt poliuretānu var izmantot kā sūkņa starpliku lāpstiņriteņiem, kuru rotācijas ātrums pārsniedz 27,5 m/s (5400 pēdas/min) (šajā stāvoklī dabīgā kaučuka vairs nav izmantojama), un tas ir piemērots arī neregulāriem gadījumiem, kad gruži var sabojāt gumijas lāpstiņriteni.
Sakarā ar to, ka poliuretāna Shore cietība parasti ir augstāka nekā parastajam dabīgajam kaučukam, tā veiktspēja var būt ierobežota, strādājot ar raupjām un asām daļiņām. Šādas daļiņas var izraisīt tās virsmas lobīšanos. Turklāt poliuretāna ķīmiskā struktūra padara to jutīgu pret "hidrolīzi" (īpašs elastomēru bojājuma veids), īpaši, ja tas ir pakļauts stiprām skābēm vai stiprām bāzēm; tomēr, īpaši uzlabojot sastāvu, var ievērojami uzlabot tā izturību pret hidrolīzi. Poliuretāna piemērojamās temperatūras augšējā robeža ir 70 grādi, un to noārdīs ogļūdeņraži.
3. Sintētiskais elastomērs
Elastomēru savienojumu sintēzē dabiskā kaučuka polimēru komponents tiek aizstāts ar īpaši izstrādātiem polimēriem. Šie īpaši izstrādātie polimēri var izturēt noteiktu ķīmisko vidi vai darba temperatūru. Šim modifikācijas procesam parasti ir jāizmanto jauni stiegrošanas līdzekļi, cietinātāji un citas specializētas piedevas, kas ir saderīgas ar izvēlēto sintētisko gumiju.
Lai gan sintētiskie elastomēri ķīmiskās noturības un karstumizturības ziņā pārspēj dabisko kaučuku, ir ievērojams kompromiss-: to nodilumizturība parasti ir zemāka nekā dabiskajai gumijai ar optimizētu sastāvu. Šīs raksturīgās atšķirības rodas no prioritāšu noteikšanas apsvērumiem materiālu dizainā. Sintētiskie elastomēri uzlabo to pielāgošanos videi, regulējot molekulāro struktūru, bet apdraud to berzes īpašības. Tas nodrošina būtisku pamatu materiālu izvēlei īpašos darba apstākļos, proti, ir jāpanāk mērķtiecīgs līdzsvars starp vides toleranci un nodilumizturību.

III. Nodilum-izturīgi/erozijas-izturīgi lējumu sakausējumi

Nodilumizturīgais lējuma sakausējums ir piemērots vircas sūkņu iekšējai čaulītei un lāpstiņritenim, un tas var darboties gadījumos, kad gumijas materiāli nav piemēroti, tostarp tādi, kuros ir lielas vai asas daļiņas, augsta galva (liels lāpstiņriteņa rotācijas ātrums), augsta darba temperatūra un ogļūdeņraži bagāti.
Lietojot centrbēdzes sūkņa vircu, visbiežāk izmantotā sakausējumu sērija ir baltā dzelzs ar augstu{0}}hroma saturu. Šāda veida sakausējums ir izgatavots uz dzelzs bāzes, un metālu karbīdi veido 15–55% no tilpuma, vienmērīgi izkliedēti tajā. Šo karbīdu cietība var pārsniegt 1200 HV, nodrošinot sakausējumam izcilu izturību pret eroziju. Tomēr cieto karbīdu klātbūtne samazina materiāla stingrību un visaptverošas mehāniskās īpašības - augsta-hroma baltā dzelzs ir pakļauta trauslumam, ja tiek pakļauta triecienam. Pašlaik, veicot padziļinātu{10}izpēti par šāda veida materiāliem un nepārtrauktu vircas sūkņu konstrukcijas optimizāciju, var efektīvi mazināt trauslā lūzuma izraisīto kļūmi.
Baltais čuguns ar augstu-hroma saturu atbilst vairuma darba apstākļu prasībām, un tam ir laba tolerance pret dažādām ķīmiskām vielām. Tomēr, tā kā tā nav pietiekami izturīga pret skābēm, lielākā daļa produktu ir piemēroti tikai videi, kuras pH ir lielāks par 4. Ļoti erozīviem skābiem apstākļiem ar pH 1 vai mazāku, lai gan ir pieejamas īpašas augstas-hroma čuguna iespējas, to nodilumizturība ir nedaudz zemāka nekā tradicionālajiem modeļiem.
Scenārijiem ar tīri korozīviem apstākļiem vai tiem, kuriem nepieciešama īpaša triecienizturība, var izvēlēties lējuma tēraudu un niķeļa sakausējumu sērijas. Īpaši vieglā vircā, kur vide ir īpaši kodīga, var izmantot duplekso nerūsējošo tēraudu vai austenīta nerūsējošo tēraudu; suspensijai ar visspēcīgāko koroziju ir jāizvēlas sakausējumi uz niķeļa{1}}. Jāuzsver, ka šie tēraudi un niķeļa sakausējumi nav paredzēti nodilumizturībai. To izturības pret koroziju uzlabošana parasti notiek uz nodilumizturības rēķina, tāpēc tie parasti nav ieteicami scenārijiem, kas saistīti ar erozīvām cietām vielām.

IV. Keramika

Šķidruma sūkņos parasti izmantoto keramiku var iedalīt trīs kategorijās: keramika uz polimēru{0}} bāzes, funkcionālā keramika. Keramikas materiāliem ir lieliska izturība pret koroziju un nodilumizturība, taču tiem ir gari ražošanas cikli un augstas apstrādes grūtības, kā rezultātā ražošanas izmaksas ir salīdzinoši augstas.
Polimēru{0}}keramika
Epoksīda kompozītmateriālu keramika: pamatojoties uz epoksīdsveķiem, tiem ir lieliska saķere, izturība pret koroziju un izmēru stabilitāte. Alumīnija oksīda un silīcija karbīda daļiņas, kā arī īsi{1}}grieztas šķiedras tiek izmantotas kā keramikas stiegrojuma fāzes. Pēc sacietēšanas tie veido kompozītmateriālu ar augstu stiprību un cietību, kam ir labāka ķīmiskā izturība pret koroziju nekā materiāliem, kuru pamatā ir poliuretāns{3}}, un mērena triecienizturība. Tos parasti izmanto vircas sūkņu vai vietēji nodilumizturīgu komponentu (piemēram, sūkņa korpusu iekšējo oderējumu un lāpstiņriteņu malu) iekšējā oderējuma pārklājumam, jo ​​īpaši šķidrā vidē ar vidēju skābu vai sārmainu ķīmisko vielu koncentrāciju.
Vinila kompozītmateriālu keramika: Vinila sveķi apvieno epoksīdsveķu stingrību un ķīmisko izturību, kā arī nepiesātinātā poliestera cietēšanas īpašības. Izmantojot alumīnija oksīdu, silīcija karbīdu utt. kā stiegrojošās fāzes, apvienojumā ar keramikas šķiedrām/ūsām, materiāla triecienizturība un izturība pret plīsumiem ir ievērojami uzlabota. Piemērots izdedžu vircas apstrādes scenārijiem ar vidēju daļiņu izmēru un sarežģītu ķīmisko vidi.
Poliuretāna{0}}kompozītu keramika: izmantojot poliuretānu (PU) kā matricu, kā keramikas stiegrojuma fāzes tiek izmantotas parastās cietās keramikas daļiņas, piemēram, alumīnija oksīds (Al₂O3), silīcija karbīds (SiC) un cirkonijs (ZrO₂). Pateicoties keramikas daļiņu dispersijas stiprināšanai, tiek ievērojami uzlabota poliuretāna nodilumizturība un triecienizturība, bet tiek saglabāta poliuretāna elastība, ļaujot tam izturēt eroziju un nodilumu, ko izraisa sīkas vai vidēja izmēra cietās daļiņas. Tas ir piemērots scenārijiem, kas saistīti ar ķīmiskām vielām vai vidēji nodilumizturīgu suspensiju, piemēram, flotācijas ķēdēm un atkritumu transportēšanai. Īpaši, aizstājot tradicionālo dabisko gumiju, tas var līdzsvarot gan ķīmisko izturību, gan nodilumizturību.
2. Funkcionālā keramika
Alumīnija oksīda keramika (Al₂O3 keramika): Alumīnija oksīda keramika ir agrākā funkcionālā keramika, ko izmanto vircas sūkņos. Jo augstāka ir tā cietība un nodilumizturība un ķīmiskās veiktspējas stabilitāte (izņemot spēcīgus sārma šķīdumus un fluorūdeņražskābi), jo zemākas ir izmaksas. To parasti izmanto vircas sūkņu lāpstiņriteņa iekšējai oderei, aizsarguzmavai un vietējai nodilumizturīgam -nodiluma slānim, īpaši piemērots vidējas nodiluma intensitātes vircas apstrādei, taču tam ir lielāks trauslums un vājāka triecienizturība.
Silīcija karbīda keramika (SiC keramika): silīcija karbīda keramikai (īpaši reakcijas -saķepinātam SiC un bez spiediena-saķepinātam SiC) ir ārkārtīgi augsta nodilumizturība, lieliska izturība pret koroziju (nav izturīga pret fluorūdeņražskābi un stiprām oksidējošām skābēm), laba siltumvadītspēja, augsta temperatūras izturība, salīdzinot ar alumīnija oksīda keramiku. Tie ir piemēroti augstas-apkopes, spēcīgas-korozijas vai augstas{5}}temperatūras vircai, piemēram, augstas-koncentrācijas vircai, kas satur asas daļiņas (piemēram, kvarca smiltis, metāla izdedžus), vai skābi/sārmu-saturošu ķīmisko vircu. Tos bieži izmanto kā -nodilumizturīgus serdes komponentus, piemēram, lāpstiņriteņus, priekšējās aizsargplāksnes un vircas sūkņu nodiluma gredzenus.
Ar cirkonija oksīdu rūdīta keramika (ZrO₂ keramika): šī keramika ir rūdīta ar stabilizatoriem, piemēram, itrija oksīdu (Y₂O3), un tai ir ārkārtīgi augsta izturība pret lūzumiem (3-5 reizes lielāka nekā alumīnija oksīda keramikai) un nodilumizturība. Tiem ir augsta cietība (Mosa cietība svārstās no 8,5 līdz 9 pakāpēm) un lieliska izturība pret koroziju (izņemot fluorūdeņražskābi): tie ir piemēroti lietojumiem, kuros suspensijas daļiņām ir noteikta ietekmes pakāpe (piemēram, rupjas daļiņas, izdedži, smiltis un grants), un tos var izmantot tādām sastāvdaļām kā lāpstiņriteņi un tradicionālie pārklājumi un trauslumizturīgie materiāli. stabilāk darbojas vidējas nodiluma intensitātes un triecienizturīgos apstākļos.

Kods

Materiāla nosaukums
Tips

Funkcijas apraksts
A04

ULTRACHROME® 24% hroma korozija{1}}izturīgs pelēkais dzelzs
Balts čuguns
A04 sakausējums ir baltā dzelzs veids, kas īpaši paredzēts urbšanas un vītņgriešanas operācijām. A04 izturība pret koroziju nav tik laba kā A05, un tā parasti nav izturīga pret koroziju. A04 izmanto adapteru, blīvēšanas kārbu un iztukšošanas ierīču blīvēšanai.
A05

ULTRACHROME® 27% hroma korozija{1}}izturīgs pelēkais dzelzs
Balts čuguns
A05 sakausējums ir nodilumizturīgs baltais čuguns, kas īpaši labi darbojas dažādos erozijas apstākļos, tostarp viegli korozīvā vidē. A05 augstā nodilumizturība ir saistīta ar cieto karbīdu klātbūtni tā mikrostruktūrā.
A25

Ni-Cr-Mo tērauds
Lietais tērauds

A25 sakausējums ir leģēta tērauda veids ar mērenu nodilumizturību un augstām mehāniskajām īpašībām. Šo sakausējumu izmanto lieliem lējumiem, kur stingrība ir ārkārtīgi svarīga, piemēram, grants sūkņa korpusam.
A49

ULTRACHROME® 28% hroma zema oglekļa satura augsta-hroma satura-zema oglekļa satura baltā dzelzs
Balts čuguns
A49 sakausējums ir pret koroziju{1}}izturīgs baltais čuguns, kas ir piemērots zema pH kodīgajiem apstākļiem. Tomēr tai ir arī erozijas nodiluma problēma. Šis sakausējums ir īpaši piemērots dūmgāzu desulfurizācijai (FGD) un citiem vidēji kodīgiem suspensijas lietojumiem.
A53

ULTRACHROME® austenīta nerūsējošais tērauds ar augstu{0}}hroma balto dzelzi
Balts čuguns
A53 sakausējums ir augstas{1}korozijas izturīgs sakausējums ar mērenu izturību pret koroziju. A53 var izmantot zema pH lietojumos, piemēram, fosfātu apstākļos vai dažos sēra dioksīda noņemšanas lietojumos, kur pastāv arī erozijas problēmas.
A61

HYPERCHROME® 30% Cr augsta hroma balta dzelzs
Balts čuguns
A61 sakausējums ir hipereutektisks baltais čuguns. Tā kā sakausējuma matricā ir liela cieto un nodilumizturīgo hroma karbīdu daļa, tai ir ārkārtīgi augsta izturība pret koroziju.
A68

HYPERCHROME® 30% Cr augsta hroma balta dzelzs
Balts čuguns
A68 sakausējums ir hipereutektisks baltais dzelzs. Tas ir piemērots augsta nodiluma apstākļiem, un tam ir neliela izturība pret koroziju. To vajadzētu izmantot lietojumos, kur nepieciešama līdzīga izturība pret koroziju kā sakausējumam Ultrachrome A05 un labāks nodilumizturības līmenis nekā Hyperchrome® A61 sakausējumam.
A241

ULTRACHROME® 32% hroma augsta hroma baltā dzelzs
Balts čuguns
A241 sakausējums ir nodilumizturīgs-un triecienizturīgs-balts čuguns. Tas ir optimizēts lietojumiem, kur trieciens rada materiālu zudumus. Salīdzinot ar A61, A241 ir lieliska triecienizturība, un, salīdzinot ar A05, tai ir lieliska izturība pret koroziju.
C21

13% hroma tērauda
Martensīta nerūsējošais tērauds
C21 sakausējums ir pilnībā rūdīts 420C nerūsējošais tērauds.
C23

CF-8M nerūsējošais tērauds
Austenīta nerūsējošais tērauds

C23 sakausējums ir CF-8M nerūsējošais tērauds. C23 ir lieliska izturība pret koroziju, bet tā izturība pret koroziju ir slikta. Tas ir liešanas ekvivalents 316SS.
C26

CD-4MCuN nerūsējošais tērauds
Dupleksais nerūsējošais tērauds
C26 sakausējums ir CD-4M CuN dupleksais nerūsējošais tērauds. Tas ir izturīgāks pret koroziju nekā C23, bet parasti tam ir sliktāka izturība pret koroziju. Tas ir liešanas ekvivalents 2205SS.
D21

Sferoidālais grafīta čuguns (SG dzelzs)
Čuguns
D21 sakausējums ir kaļamā čuguna kategorija ar pelēcīgu krāsu, un to izmanto kā standarta materiālu sūkņu korpusiem un rāmjiem.
D25

Augstas -stiprības kaļamais čuguns (SG čuguns)
Čuguns
D25 sakausējums ir patentēts kaļamais čuguns, ko izmanto augstspiediena tvertnēs, kurām nepieciešama visaugstākā mehāniskā izturība.
N02

63% Ni 30% Cu sakausējums
Pretkoroziju{0}}izturīgs niķeļa sakausējums
N02 sakausējums ir niķeļa -vara sakausējums, kas ir piemērots korozīvā vidē, taču tam ir vāja nodilumizturība. N02 ir pazīstams arī kā Monel sakausējums.
N22

58N 22Cr 12Mo sakausējums
Pretkoroziju{0}}izturīgs niķeļa sakausējums
N22 ir īpaši pret koroziju{1}}izturīgs sakausējums, ko izmanto īpaši skarbos lietojumos, ko nevar izturēt pat austenīta un austenīta supersakausējums. N22 ir pazīstams arī kā Hastelloy® C-22®.
J32

70% volframa karbīda pārklājums 420SS
Nerūsējošais tērauds ar keramikas-pārklājumu
J32 ir metāla-keramikas kompozītmateriālu pārklājums, kas sastāv no 70% volframa karbīda un 420 nerūsējošā tērauda substrāta. To izmanto vārpstas uzmavām korozīvos apstākļos.
J37

70% volframa karbīda pārklājums CD4-MCUN
Nerūsējošais tērauds ar keramikas-pārklājumu
J37 ir metāla-keramikas kompozītmateriālu pārklājums, kas sastāv no 70% volframa karbīda un dupleksa nerūsējošā tērauda pamatnes. To izmanto vārpstas uzmavām korozīvos un abrazīvos apstākļos.
J39

80% volframa karbīda pārklājums 420SS
Nerūsējošais tērauds ar keramikas-pārklājumu
J39 ir metāla-keramikas kompozītmateriālu pārklājums, kas sastāv no 80% smalkgraudaina-volframa karbīda un 420 nerūsējošā tērauda pamatnes. To izmanto vārpstas uzmavām īpaši abrazīvos apstākļos, un tai ir augstāka nodilumizturība salīdzinājumā ar J32.
R35

Linatex® Premium gumija
Dabīgais kaučuks
R35 Linatex premium ir mīksta un ļoti elastīga dabīgā kaučuka, kas ir optimizēta sīku daļiņu vircas noberšanai.
R55

Dzirnavu izplūdes oderējums ir izgatavots no dabiskā kaučuka.
Dabīgais kaučuks
R55 dabīgais kaučuks ir savienojums, kas īpaši izstrādāts, lai novērstu parasto plašo vircas sadali slīpmašīnu izvadīšanas lietojumos.
R508

Dzirnavu izplūdes oderējums ir izgatavots no dabiskā kaučuka.
Dabīgais kaučuks
R508 dabīgais kaučuks ir savienojums, kas īpaši izstrādāts visprasīgākajiem lietojumiem, un tam piemīt ārkārtīgi augsta plīsuma izturība un stiepes izturība.
S01

EPDM gumija
Sintētiskais elastomērs
S01 ir sintētisks elastomērs ar izcilu skābes izturību un ozona izturību. To galvenokārt izmanto blīvēšanai, jo tai ir zemas spiedes paliekošās deformācijas īpašības.
S12

Nitrila gumija
Sintētiskais elastomērs
S12 ir sintētiskā kaučuka veids, ko parasti izmanto ar taukiem, eļļām un vaskiem. S12 ir mērena izturība pret koroziju.
S21

Butil (IIR) gumija
Sintētiskais elastomērs
Sintētiskajai gumijai S21 ir lieliska ķīmiskā stabilitāte, laba karstumizturība un izturība pret oksidēšanu, taču tai ir slikta izturība pret koroziju. S21 izmanto skābā vidē.
S31

Hlorsulfonēts polietilēns
Sintētiskais elastomērs
S31 ir antioksidants un karstumizturīgs elastomērs. Tam ir lieliska ķīmiskā stabilitāte pret skābēm un ogļūdeņražiem.
S42

Polibutadiēns
Sintētiskais elastomērs
S42 ir augstas -stiprības sintētiskais elastomērs, kura dinamiskā veiktspēja ir tikai nedaudz zemāka nekā dabiskajam kaučukam. S42 ir lieliska temperatūras izturība un eļļas izturība. To parasti izmanto situācijās, kad dabīgais kaučuks noārdās uz ogļūdeņraža{5}.
S51

Sintētiskais elastomērs
Sintētiskais elastomērs S51 uzrāda izcilu izturību pret eļļām un ķimikālijām augstās temperatūrās, taču tam ir slikta izturība pret koroziju.
U38

Nodilumizturīgs -poliuretāns
Poliuretāna elastomērs
U38 ir eroziju izturīgs-materiāls, kas labi darbojas elastomēru lietojumos un ir piemērots "netīrumu" problēmām. Tas ir saistīts ar U38 lielo plīsumu un stiepes izturību. Tomēr tā erozijas izturība nav tik laba kā dabiskajam kaučukam (R55ª gumija).
Y08

Silīcija nitrīds apvienots ar silīcija karbīdu
Keramika

Y08 ir nodilumizturīga-keramika, kas labi darbojas sīku daļiņu nodiluma lietojumos, taču tai ir vāja izturība pret cietiem triecieniem un eroziju, kas pārsniedz -1 mm.