Kommunális mérnöki hígtrágya szivattyú szennyvíziszap szállításához

II. Elasztomer

A hígtrágyaszivattyúkban általánosan használt elasztomerek három kategóriába sorolhatók: természetes gumi, poliuretán és szintetikus elasztomerek.
Természetes gumi
Ha természetes gumit használnak bélésanyagként, kiváló erózióállóságot mutat a 12 mm (1/2 hüvelyk) átmérőjű szilárd részecskékkel szemben. A járókerekekre alkalmazva azonban a 6 mm-t (1/4 hüvelyk) meghaladó átmérőjű részecskékkel szembeni ellenállása jelentősen csökken. Ezenkívül a természetes gumi korlátozottan alkalmazkodik éles szilárd anyagokat tartalmazó hordozókhoz. Mindazonáltal az új -vágásgátló készítmény bizonyos mértékig javította ezt a hibát. Viszonylag puha textúrája miatt a természetes gumi hajlamos arra, hogy nagyméretű szilárd anyagok vagy törmelékek elvágják vagy elszakadjanak. Köszörülési körökben (mint például golyósmalmok, fél{13}}autogén őrlőmalom dobok és őrlőgépek vízgyűjtő gödreinek vibrációs sziták) történő alkalmazásakor a szitafurat méretének és a szitaanyag állapotának szabályozása kulcsfontosságú tényező a stabil működés biztosításához.
A természetes gumi egyedülálló késleltetett visszanyerési hibamóddal rendelkezik, ahol a belső hő felhalmozódása termikus bomlási és kéntelenítési reakciókat válthat ki, ami a mechanikai tulajdonságok meredek csökkenését eredményezi. Ennek a kockázatnak a elkerülése érdekében a járókerék kerületi sebességét általában 27,5 m/s (5400 láb/perc) alá szabályozzák, hogy megakadályozzák a hődegradációt a szívóbélés területén a járókerék külső széle közelében.
A természetes gumi rosszul tűri az olajokat, oldószereket és erős savakat. Érintkezés után hajlamos jelentős térfogatnövekedésre, csökkent kopásállóságra és jelentős mechanikai szilárdságcsökkenésre. Ezenkívül nem alkalmas olyan alkalmazásokra, ahol a folyadék hőmérséklete meghaladja a 75 fokot. Vegyi anyagokhoz vagy magas hőmérsékletű környezetekhez szintetikus elasztomereket kell használni, és a konkrét típusokat az adott kémiai közeg és az üzemi hőmérséklet kombinációja alapján kell kiválasztani.
2. Poliuretán
A poliuretán, mint a szintetikus elasztomer egy fajtája, két folyékony vegyszer összekeverésével, majd kiöntés után térhálósításával jön létre. Ez az anyag kiváló ellenállást mutat a finom szilárd részecskékkel szemben, és bizonyos alkalmazási helyzetekben jobban teljesít, mint a természetes gumi.
Bár nem egy tipikus kémiai korrózióálló anyag, a poliuretán mégis lényegesen jobb kémiai tágulási ellenállást mutat, mint a természetes gumi. Az olyan helyzetekben, mint például a különböző vegyszereket tartalmazó flotációs körök, élettartama sokkal hosszabb lehet, mint a természetes gumié. Ezenkívül a poliuretán a 27,5 m/s-nál (5400 láb/perc) nagyobb forgási sebességű járókerekek szivattyúbetétjeként is használható (ebben az állapotban a természetes gumi már nem alkalmazható), és alkalmas olyan esetekre is, amikor a törmelék károsíthatja a gumi járókereket.
Tekintettel arra, hogy a poliuretán Shore-keménysége általában nagyobb, mint a hagyományos természetes gumié, teljesítménye korlátozott lehet, ha durva és éles részecskékkel bánik. Az ilyen részecskék hajlamosak hámlást okozni a felületén. Ezenkívül a poliuretán kémiai szerkezete érzékenysé teszi a „hidrolízisre” (az elasztomerek sajátos tönkremeneteli módja), különösen, ha erős savakkal vagy erős bázisokkal érintkezik; azonban a készítmény speciális fejlesztésével a hidrolízissel szembeni ellenállása jelentősen fokozható. A poliuretán alkalmazható hőmérsékletének felső határa 70 fok, és a szénhidrogének lebontják.
3. Szintetikus elasztomer
Az elasztomer vegyületek szintézisében a természetes gumi polimer komponensét speciálisan összeállított polimerek váltják fel. Ezek a speciálisan összeállított polimerek ellenállnak bizonyos kémiai környezeteknek vagy üzemi hőmérsékleteknek. Ez a módosítási folyamat általában új erősítőanyagok, térhálósítószerek és egyéb speciális adalékanyagok alkalmazását igényli, amelyek kompatibilisek a kiválasztott szintetikus gumival.
Bár a szintetikus elasztomerek felülmúlják a természetes gumit a vegyszerállóság és a hőállóság tekintetében, van egy alapvető kompromisszum-: kopásállóságuk általában alacsonyabb, mint az optimalizált összetételű természetes gumié. Ezek a jellemző különbségek az anyagtervezés prioritási szempontjaiból erednek. A szintetikus elasztomerek a molekulaszerkezet szabályozása révén fokozzák környezeti alkalmazkodóképességüket, de súrlódási tulajdonságaikban kompromisszumot szenvednek. Ez döntő alapot biztosít az anyagválasztáshoz meghatározott munkakörülmények között, vagyis meg kell találni a célzott egyensúlyt a környezeti tolerancia és a kopásállóság között.

III. Kopásálló-/erózióálló-öntvényötvözetek

A kopásálló öntvényötvözet alkalmas hígtrágyaszivattyúk belső bélésére és járókerekére, és olyan esetekben is működhet, amikor a gumi anyagok nem megfelelőek, beleértve azokat, amelyek nagy vagy éles részecskéket tartalmaznak, magas fejjel (nagy járókerék forgási sebesség), magas üzemi hőmérsékleten és szénhidrogénekben gazdagok.
A centrifugálszivattyús iszap alkalmazásakor a magas{0}}krómtartalmú fehérvas a leggyakrabban használt ötvözetsorozat. Ez az ötvözettípus vas alapú, a fémkarbidok a térfogat 15-55%-át teszik ki, egyenletesen eloszlatva. Ezeknek a karbidoknak a keménysége 1200 HV feletti lehet, ami kiváló erózióállóságot biztosít az ötvözetnek. A kemény karbidok jelenléte azonban az anyag szívósságának és átfogó mechanikai tulajdonságainak csökkenéséhez vezet. A - magas-króm-fehér vas hajlamos a rideg törésre, ha ütésnek van kitéve. Jelenleg az ilyen típusú anyagokkal kapcsolatos alapos{10}kutatással és a hígtrágyaszivattyúk tervezésének folyamatos optimalizálásával a rideg törés okozta meghibásodás hatékonyan enyhíthető.
A magas-krómtartalmú fehér öntöttvas megfelel a legtöbb munkakörülmény követelményének, és jól tűri a különféle vegyi anyagokat. Azonban elégtelen savállósága miatt a legtöbb termék csak 4-nél nagyobb pH-jú környezetben használható. Erősen eróziós, savas körülmények között, ahol pH-értéke 1 vagy kevesebb, bár léteznek speciálisan magas-króm-fehér öntöttvas opciók, kopásállóságuk valamivel alacsonyabb, mint a hagyományos modelleké.
Tisztán korrozív körülmények között, vagy speciális ütésállóságot igénylő forgatókönyvekhez acélöntvény és nikkelötvözet sorozat választható. Rendkívül könnyű iszapban, ahol a közeg rendkívül korrozív, duplex rozsdamentes acél vagy ausztenites rozsdamentes acél használható; a legerősebb korrozív iszaphoz nikkel-alapú ötvözeteket kell választani. Hangsúlyozni kell, hogy ezeket az acélokat és nikkelötvözeteket nem kopásállóságra tervezték. Korrózióállóságuk javítása általában a kopásállóság rovására megy, ezért általában nem javasoltak eróziós szilárd anyagokkal kapcsolatos forgatókönyvek esetén.

IV. Kerámia

A hígtrágyaszivattyúkban általánosan használt kerámiák három kategóriába sorolhatók: polimer{0}}alapú kerámiák, funkcionális kerámiák. A kerámia anyagok kiváló korrózióállósággal és kopásállósággal rendelkeznek, de hosszú gyártási ciklusokkal és magas feldolgozási nehézségekkel rendelkeznek, ami viszonylag magas gyártási költségeket eredményez.
Polimer{0}}alapú kerámiák
Epoxi kompozit kerámiák: Epoxigyanta alapúak, kiváló tapadást, korrózióállóságot és méretstabilitást mutatnak. Az alumínium-oxid és a szilícium-karbid részecskéket, valamint a rövidre vágott-szálakat kerámiaerősítő fázisként használják. Kikeményedés után nagy szilárdságú és keménységű kompozit anyagot képeznek, amely jobb kémiai korrózióállósággal rendelkezik, mint a poliuretán-alapú anyagok, és közepes ütésállóságú. Általában hígtrágyaszivattyúk vagy helyi kopásálló alkatrészek (például a szivattyúházak belső burkolata és a járókerekek szélei) belső burkolatára használják őket, különösen olyan iszapos környezetben, ahol közepes koncentrációjú savas vagy lúgos vegyi közeg.
Vinil kompozit kerámia: A vinilgyanta egyesíti az epoxigyanta szívósságát és vegyszerállóságát, valamint a telítetlen poliészter térhálósító tulajdonságát. Alumínium-oxid, szilícium-karbid stb. erősítőfázisként, kerámiaszálakkal/bajuszokkal kombinálva jelentősen megnöveli az anyag ütésállóságát és szakítószilárdságát. Alkalmas salakos zagykezelési forgatókönyvekhez közepes szemcseméretű és összetett kémiai környezetben.
Poliuretán{0}}alapú kompozit kerámiák: A poliuretán (PU) mátrixot használó kemény kerámia részecskéket, például alumínium-oxidot (Al2O3), szilícium-karbidot (SiC) és cirkónium-oxidot (ZrO₂) használnak kerámiaerősítő fázisként. A kerámiaszemcsék diszperziós erősítése révén a poliuretán kopásállósága és ütésállósága jelentősen megnő, míg a poliuretán rugalmassága megmarad, így képes ellenállni a finom és közepes méretű szilárd részecskék által okozott eróziónak és kopásnak. Alkalmas olyan forgatókönyvekhez, amelyek vegyi közeget vagy közepes kopásállóságú iszapot tartalmaznak, például flotációs körökben és zagyszállításban. Különösen a hagyományos természetes gumi cseréjekor képes egyensúlyba hozni mind a vegyszerállóságot, mind a kopásállóságot.
2. Funkcionális kerámia
Alumínium-oxid kerámia (Al2O3 kerámia): Az alumínium-oxid kerámia a legkorábbi funkcionális kerámia, amelyet hígtrágyaszivattyúkban alkalmaztak. Minél nagyobb a keménysége és a kopásállósága, valamint a kémiai stabilitása (kivéve az erős lúgos oldatokat és a hidrogén-fluoridot), annál alacsonyabbak a költségek. Általában hígtrágyaszivattyúk járókerekének belső bélésére, védőhüvelyére és helyi kopásálló-rétegére használják, különösen alkalmas közepes kopásintenzitású iszap kezelésére, de nagyobb a ridegsége és gyengébb az ütésállósága.
Szilícium-karbid kerámiák (SiC kerámiák): A szilícium-karbid kerámiák (különösen a reakció-szinterezett SiC és a nyomásmentes-szinterezett SiC) rendkívül nagy kopásállósággal, kiváló korrózióállósággal (nem ellenálló a fluorsavnak és az erős oxidáló savaknak), jó hővezető képességgel, magas hőmérséklet-állósággal rendelkeznek, mint az alumínium-oxid kerámiák. Alkalmasak nagy-karbantartású, erős-korróziós vagy magas{5}}hőmérsékletű iszapos körülmények között, például nagy-koncentrációjú, éles részecskéket (például kvarchomokot, fémsalakot) tartalmazó szuszpenzióhoz vagy sav/lúg{7}}tartalmú vegyi iszaphoz. Gyakran használják magkopásálló-alkatrészként, például járókerékként, elülső védőlemezként és hígtrágyaszivattyúk kopógyűrűiként.
Cirkónium-oxiddal edzett kerámiák (ZrO₂ kerámiák): Ezek a kerámiák stabilizátorokkal, például ittrium-oxiddal (Y2O3) vannak edzve, és rendkívül nagy törésállósággal (3-5-ször nagyobb a timföldkerámiáé) és kopásállósággal rendelkeznek. Nagy keménységűek (8,5-9 fokozatig terjedő Mohs-keménység) és kiváló korrózióállóságuk (kivéve a hidrogén-fluoridot): Alkalmasak olyan alkalmazásokhoz, ahol a zagyban lévő részecskék bizonyos fokú ütést fejtenek ki (például durva szemcsés salak, homok és kavics), és felhasználhatók olyan alkatrészekhez, mint a járókerekek és a hagyományos kopásálló burkolatok stabilabban teljesít közepes kopásintenzitású és ütésálló körülmények között.

Kód

Anyag neve
Írja be

Funkció leírása
A04

ULTRACHROME® 24% króm korrózió{1}}ellenálló szürkevas
Fehér öntöttvas
Az A04 ötvözet egyfajta fehér vas, amelyet kifejezetten fúrási és menetfúrási műveletekhez terveztek. Az A04 korrózióállósága nem olyan jó, mint az A05-é, és általában nem is{4}}korrózióálló. Az A04 adapterek, tömszelencék és nyomóeszközök tömítésére szolgál.
A05

ULTRACHROME® 27% króm korrózió{1}}ellenálló szürkevas
Fehér öntöttvas
Az A05 ötvözet egyfajta kopásálló fehér öntöttvas, amely rendkívül jól teljesít különféle eróziós körülmények között, beleértve az enyhe korrozív környezetet is. Az A05 nagy kopásállósága a kemény karbidok mikroszerkezetében lévő jelenlétének tulajdonítható.
A25

Ni-Cr-Mo acél
Öntött acél

Az A25 ötvözet egyfajta ötvözött acél, közepes kopásállósággal és magas mechanikai tulajdonságokkal. Ezt az ötvözetet olyan nagy öntvényekhez használják, ahol a szívósság rendkívül fontos, mint például a kavicsos szivattyúház.
A49

ULTRACHROME® 28% króm alacsony széntartalmú magas-krómszegény-széntartalmú fehér vas
Fehér öntöttvas
Az A49 ötvözet egy korrózióálló-fehér öntöttvas, amely alkalmas alacsony pH-jú korrozív körülményekre. Ugyanakkor az eróziós kopás problémája is van. Ez az ötvözet különösen alkalmas füstgáz-kéntelenítésre (FGD) és más mérsékelten korrozív zagyos alkalmazásokra.
A53

ULTRACHROME® ausztenites rozsdamentes acél magas{0}}króm-fehér vas
Fehér öntöttvas
Az A53 ötvözet egy nagy korrózióálló-ötvözet, közepes korrózióállósággal. Az A53 használható alacsony pH-jú alkalmazásokban, például foszfát körülmények között vagy bizonyos kén-dioxid eltávolítási alkalmazásokban, ahol eróziós problémák is felmerülnek.
A61

HYPERCHROME® 30% Cr magas krómtartalmú fehér vas
Fehér öntöttvas
Az A61 ötvözet egy hipereutektikus fehér öntöttvas. Az ötvözetmátrixban nagy mennyiségű kemény és kopásálló króm-karbid-tartalmának köszönhetően rendkívül magas korrózióállósággal rendelkezik.
A68

HYPERCHROME® 30% Cr magas krómtartalmú fehér vas
Fehér öntöttvas
Az A68 ötvözet egy hipereutektikus fehér vas. Alkalmas magas kopási körülményekhez és enyhe korrózióállósággal rendelkezik. Olyan alkalmazásokban kell használni, ahol az Ultrachrome A05 ötvözethez hasonló korrózióállóság és jobb kopásállósági szint szükséges, mint a Hyperchrome® A61 ötvözeté.
A241

ULTRACHROME® 32% króm magas krómtartalmú fehér vas
Fehér öntöttvas
Az A241 ötvözet kopás- és ütésálló-fehér öntöttvas. Olyan alkalmazásokhoz lett optimalizálva, ahol az ütés anyagveszteséget okoz. Az A61-hez képest az A241 kiváló ütésállósággal, az A05-höz képest pedig kiváló korrózióállósággal rendelkezik.
C21

13% króm acél
Martenzites rozsdamentes acél
A C21 ötvözet egy teljesen edzett 420C-os rozsdamentes acél.
C23

CF-8M rozsdamentes acél
Ausztenites rozsdamentes acél

A C23 ötvözet CF-8M rozsdamentes acél. A C23 korrózióállósága kiváló, de korrózióállósága gyenge. Ez a 316SS öntési megfelelője.
C26

CD-4MCuN rozsdamentes acél
Duplex rozsdamentes acél
A C26 ötvözet egy CD-4M CuN duplex rozsdamentes acél. Korrózióállóbb, mint a C23, de általában gyengébb a korrózióállósága. Ez a 2205SS öntési megfelelője.
D21

Gömbgrafitos öntöttvas (SG vas)
Öntöttvas
A D21 ötvözet szürkés színű gömbgrafitos öntöttvas, és a szivattyúházak és -keretek standard anyagaként használják.
D25

Nagy -szilárdságú gömbgrafitos vas (SG iron)
Öntöttvas
A D25 ötvözet szabadalmaztatott gömbgrafitos öntöttvas, amelyet a legnagyobb mechanikai szilárdságot igénylő,{1}}nagynyomású edényekhez használnak.
N02

63% Ni 30% Cu ötvözet
Korrózióálló-nikkelötvözet
Az N02 ötvözet egy nikkel-rézötvözet, amely korrozív környezetben használható, de kopásállósága gyenge. Az N02 Monel ötvözetként is ismert.
N22

58N 22Cr 12Mo ötvözet
Korrózióálló-nikkelötvözet
Az N22 egy rendkívül korrózióálló-ötvözet, amelyet rendkívül durva alkalmazásokban használnak, amelyeket még az ausztenites és ausztenites szuperötvözet sem képes ellenállni. Az N22 Hastelloy® C-22® néven is ismert.
J32

70% keményfém bevonat 420SS
Kerámia{0}}bevonatú rozsdamentes acél
A J32 egy fém-kerámia kompozit bevonat, amely 70%-ban volfrám-karbidból és 420-as rozsdamentes acél hordozóból áll. Korrozív körülmények között tengelyhüvelyekhez használják.
J37

70% keményfém bevonat CD4-MCUN
Kerámia bevonatú{0}}duplex rozsdamentes acél
A J37 egy fém{1}}kerámia kompozit bevonat, amely 70%-ban volfrám-karbidból és duplex rozsdamentes acél hordozóból áll. Korrozív és koptató hatású tengelyhüvelyekhez használják.
J39

80% keményfém bevonat 420SS
Kerámia{0}}bevonatú rozsdamentes acél
A J39 egy fém-kerámia kompozit bevonat, amely 80%-ban finom-szemcsés volfrám-karbidból és 420-as rozsdamentes acél hordozóból áll. Rendkívül koptató körülmények között tengelyhüvelyekhez használják, és nagyobb kopásállósággal rendelkezik, mint a J32.
R35

Linatex® Premium gumi
Természetes gumi
Az R35 Linatex prémium egy puha és rendkívül rugalmas természetes gumi, amelyet finomszemcsés zagyos koptatási alkalmazásokhoz optimalizáltak.
R55

A malom nyomóbélése természetes gumiból készült.
Természetes gumi
Az R55 természetes gumi egy olyan vegyület, amelyet kifejezetten arra terveztek, hogy kezelje a köszörűgépek kisülési alkalmazásaiban általánosan elterjedt, széles hígtrágyaeloszlást.
R508

A malom nyomóbélése természetes gumiból készült.
Természetes gumi
Az R508 természetes gumi egy speciálisan a legigényesebb alkalmazásokhoz tervezett keverék, amely rendkívül magas szakítószilárdsággal és szakítószilárdsággal rendelkezik.
S01

EPDM gumi
Szintetikus elasztomer
Az S01 egy szintetikus elasztomer, kiváló savállósággal és ózonállósággal. Alacsony nyomós maradandó alakváltozási tulajdonsága miatt főként tömítő alkalmazásokban használják.
S12

Nitril gumi
Szintetikus elasztomer
Az S12 egyfajta szintetikus gumi, amelyet általában zsírok, olajok és viaszok esetében használnak. Az S12 közepes korrózióállóságú.
S21

Butil (IIR) gumi
Szintetikus elasztomer
Az S21 szintetikus gumi kiváló kémiai stabilitást, jó hőállóságot és oxidációállóságot mutat, de gyenge a korrózióállósága. Az S21-et savas környezetben használják.
S31

Klórszulfonált polietilén
Szintetikus elasztomer
Az S31 egy antioxidáns és hőálló -elasztomer. Kiváló kémiai stabilitású savakkal és szénhidrogénekkel szemben.
S42

Polibutadién
Szintetikus elasztomer
Az S42 egy nagy szilárdságú szintetikus elasztomer, amelynek dinamikus teljesítménye csak valamivel alacsonyabb, mint a természetes gumié. Az S42 kiváló hőmérséklet- és olajállósággal rendelkezik. Általában olyan helyzetekben használják, amikor a szénhidrogén{5}}alapú természetes gumi lebomlik.
S51

Fluor-szilikon polimer
Szintetikus elasztomer
Az S51 szintetikus elasztomer kiválóan ellenáll az olajoknak és a vegyszereknek magas hőmérsékleten, de gyenge a korrózióállósága.
U38

Kopásálló -poliuretán
Poliuretán elasztomer
Az U38 egy erózióálló-anyag, amely jól teljesít elasztomer alkalmazásokban, és alkalmas a „szennyeződésekkel” kapcsolatos problémákra. Ez az U38 nagy szakítószilárdságának és szakítószilárdságának tulajdonítható. Erózióállósága azonban nem olyan jó, mint a természetes gumié (R55ª gumi).
Y08

Szilícium-nitrid szilícium-karbiddal kombinálva
Kerámia

Az Y08 kopásálló kerámia