Những điều cần biết khi làm việc với chất lỏng ăn mòn
Chất lỏng ăn mòn là chất lỏng sẽ tấn công và phá hủy các vật liệu mà nó tiếp xúc. Kim loại, đá, thủy tinh và thậm chí một số loại nhựa có thể dễ bị ăn mòn bởi chất lỏng hoặc hóa chất ăn mòn, thường được chia thành sáu loại: axit mạnh, axit yếu, bazơ mạnh, bazơ yếu, chất khử nước và chất oxy hóa. Một số hóa chất có thể thuộc nhiều loại. Ví dụ, axit sunfuric là một axit mạnh, chất khử nước và chất oxi hóa. Các vật liệu ăn mòn cũng có thể thuộc các loại nguy hiểm khác như độc tính (độc hại) hoặc dễ cháy.
Nếu chất lỏng ăn mòn có thể phá hủy các vật liệu như thủy tinh và kim loại, chúng rõ ràng là nguy hiểm cho con người. Cơ quan Quản lý An toàn và Sức khỏe Nghề nghiệp Hoa Kỳ (OSHA) công nhận những rủi ro sức khỏe do những chất này gây ra, định nghĩa chúng là “một chất hóa học tạo ra sự phá hủy mô da, cụ thể là hoại tử có thể nhìn thấy qua lớp biểu bì và vào lớp hạ bì, ở ít nhất một trong số ba con vật được thử nghiệm sau khi tiếp xúc với thời gian lên đến bốn giờ. Các phản ứng ăn mòn được đặc trưng bởi các vết loét, chảy máu, vảy tiết máu và vào cuối 14 ngày quan sát, da đổi màu do da bị trắng, các vùng rụng tóc hoàn toàn và có sẹo. ”
Khi một máy bơm được sử dụng để chuyển các chất lỏng nguy hiểm trong quá trình khử nước bằng dầu và khí — chẳng hạn như hóa chất dễ cháy, dễ bắt lửa, độc hại và ăn mòn — điều cần thiết là phải xem xét một số yếu tố. Những cân nhắc này rất quan trọng để chọn máy bơm thích hợp cho công việc.
Cân nhắc
Đầu tiên, các đặc tính chất lỏng. Loại chất lỏng nào sẽ được bơm? Đặc điểm của chất lỏng đó là gì? Thông tin này có thể được tìm thấy trong bảng dữ liệu an toàn của chất lỏng (SDS, trước đây được gọi là bảng dữ liệu an toàn vật liệu, hoặc MSDS).
HÌNH ẢNH 1: Đường cong hiệu suất (Hình ảnh do Atlas Copco Power Technique cung cấp)
Theo bản tóm tắt của OSHA về SDS, “HCS 29 CFR 1910.1200 (g) yêu cầu nhà sản xuất, phân phối hoặc nhập khẩu hóa chất cung cấp các SDS cho từng hóa chất nguy hiểm cho người sử dụng hạ nguồn để truyền đạt thông tin về những mối nguy này… chẳng hạn như đặc tính của từng hóa chất; các mối nguy hại đến sức khỏe thể chất, sức khỏe và môi trường; các biện pháp bảo vệ; và các biện pháp phòng ngừa an toàn khi xử lý, lưu trữ và vận chuyển hóa chất. ”SDS của chất lỏng cung cấp các dữ liệu quan trọng như nồng độ, trọng lượng riêng, sức cản theo nhiệt độ, độ nhớt, tính dễ cháy (nếu có) và thông tin chi tiết về hàm lượng chất rắn.
Yêu cầu ứng dụng
Để đảm bảo máy bơm có kích thước phù hợp, người dùng cũng phải xem xét đường cong công suất cột áp của nhà sản xuất máy bơm. Đường cong máy bơm (còn được gọi là đường cong lựa chọn máy bơm, đường cong hiệu suất máy bơm hoặc đường cong hiệu suất máy bơm) cung cấp thông tin cần thiết để xác định khả năng tạo ra lưu lượng của máy bơm trong các điều kiện ảnh hưởng đến hiệu suất của máy.
Đọc đường cong của máy bơm một cách chính xác - hoặc tham khảo ý kiến của một chuyên gia về máy bơm có thể - đảm bảo người dùng mua đúng máy bơm dựa trên các biến ứng dụng như: cột áp (là năng lượng cần thiết để xả nước từ máy bơm đến độ cao tương đương được biểu thị bằng feet hoặc mét); dòng chảy (thể tích chất lỏng di chuyển trong một khoảng thời gian nhất định, tức là gallon trên phút [gpm] hoặc mét khối trên giờ (m³ / h); số vòng quay trên phút (vòng / phút); kích thước cánh quạt, liên quan đến hiệu suất của máy bơm; sức mạnh; hiệu quả; và đầu hút dương ròng (NPSH).
Máy bơm thích hợp cho một ứng dụng
Thiết bị được sử dụng nhiều nhất để chuyển chất lỏng dầu khí ăn mòn là máy bơm ly tâm. Máy bơm ly tâm tiết kiệm năng lượng, có sẵn trong cả hai loại hút ngập tiêu chuẩn hoặc tự mồi và có nhiều kích cỡ được thiết kế để bơm từ vài gpm đến hàng nghìn gpm.
Khi bơm chất lỏng ăn mòn, máy bơm ly tâm cung cấp một lợi thế khác - con dấu cơ học. Các vòng đệm này sẽ ngăn chặn sự rò rỉ khi trục quay bên trong nhô ra qua vỏ máy bơm tĩnh. Điều này tương tự như cách máy bơm nước của ô tô sử dụng một phớt cơ khí để ngăn rò rỉ chất làm mát từ máy bơm. Phốt cơ khí sử dụng các vòng phẳng được gia công cẩn thận bằng vật liệu bền - chẳng hạn như gốm cacbon hoặc cacbua silic - trong đó một cái quay theo trục và cái kia đứng yên. Chất lỏng được bơm di chuyển giữa các mặt phớt và tạo ra một màng bôi trơn. Nếu máy bơm được vận hành mà không có chất lỏng (chạy khô), ma sát làm cho các mặt phớt nóng lên nhanh chóng, dẫn đến hỏng phớt.
Nếu phớt cơ khí bị hỏng do chạy khô, chất lỏng sẽ bị rò rỉ từ máy bơm. Nếu chất lỏng được bơm là nước, điều này có thể chỉ là một sự bất tiện. Với chất lỏng ăn mòn, rò rỉ có thể gây hại cho con người, có khả năng gây thiệt hại lớn cho cơ sở hạ tầng xung quanh và có thể tạo ra môi trường nơi người dùng không còn tuân thủ các cơ quan quản lý, chẳng hạn như OSHA. Ngoài ra, có những cân nhắc về thời gian ngừng hoạt động và chi phí (hoặc thời gian trung bình giữa các lần hỏng hóc [MTBF]) khi máy bơm phải được kéo khỏi dịch vụ và sửa chữa.
Vật liệu xây dựng thích hợp
Điều quan trọng là phải chọn vật liệu cấu tạo máy bơm thích hợp. Điều này đặc biệt quan trọng khi di chuyển chất lỏng ăn mòn. Không làm như vậy sẽ dẫn đến ăn mòn các bộ phận gặp chất lỏng ăn mòn - chẳng hạn như các miếng đệm và vòng chữ O - có thể ảnh hưởng đến cả hiệu suất và thời gian phục vụ của máy bơm.
Theo eatpedia.com, ăn mòn được định nghĩa là"sự hư hỏng và mất mát của một vật liệu và các đặc tính quan trọng của nó do các phản ứng hóa học, điện hóa và các phản ứng khác của bề mặt vật liệu tiếp xúc với môi trường xung quanh. Sự ăn mòn của kim loại và phi kim diễn ra do sự tương tác dần dần của môi trường trên bề mặt vật liệu ”.
Giờ đây, bản thân sự ăn mòn thường không phải là vấn đề lớn. Các vật liệu xây dựng thích hợp — chẳng hạn như gang, đồng, đồng mangan, đồng niken-nhôm, thép đúc và thép không gỉ — luôn sẵn có và có khả năng xử lý hầu hết các chất lỏng ăn mòn một cách an toàn và hiệu quả. Điều quan trọng là phải hiểu các dạng ăn mòn khác nhau, cũng như các yếu tố góp phần vào tốc độ ăn mòn, để lựa chọn vật liệu thích hợp.
Có thể khó để chọn một vật liệu có thể chống lại sự ăn mòn và các yếu tố bổ sung, chẳng hạn như xói mòn và xâm thực. Một nguyên tắc chung trong việc lựa chọn vật liệu xây dựng thích hợp là trước tiên phải chọn vật liệu chịu được ăn mòn và sau đó chọn vật liệu có khả năng chống mài mòn và / hoặc xâm thực thích hợp nhất. Dưới đây là một vài ví dụ về sự ăn mòn mà người dùng có thể gặp phải khi sử dụng máy bơm ly tâm để di chuyển chất lỏng ăn mòn.
Mài mòn-ăn mòn
Mài mòn, hoặc mài mòn, là sự loại bỏ kim loại do tác động cắt hoặc mài mòn cơ học của chất rắn mang trong chất lỏng được bơm. Khi chất lỏng ăn mòn được bơm cũng chứa chất rắn mài mòn (mài mòn-ăn mòn), các vật liệu hợp kim cao hơn như thép không gỉ thường được yêu cầu để đảm bảo hiệu suất và tuổi thọ của máy bơm. Trong các máy bơm ly tâm, bánh công tác đặc biệt nhạy cảm. Mặc dù vỏ có thể bị hỏng do điều này, nhưng vấn đề lớn hơn thường là cánh quạt, cùng với việc đeo nhẫn.
Cavitation-mài mòn-ăn mòn
Thường xảy ra nhất với các máy bơm năng lượng hút cao, quá trình xâm thực là loại bỏ kim loại do ứng suất cục bộ cao được tạo ra trong bề mặt kim loại do sự nổ của các bong bóng hơi tạo ra lỗ hổng. Trong môi trường mài mòn và ăn mòn, vật liệu cơ bản bị ăn mòn khi các hạt mài mòn được đẩy nhanh về phía bề mặt cánh quạt bởi lực nổ của các bong bóng tạo bọt, đẩy nhanh quá trình ăn mòn.
Tham khảo ý kiến Chuyên gia
Mặc dù đây không phải là hướng dẫn toàn diện về lựa chọn máy bơm khi truyền chất lỏng ăn mòn, nhưng hy vọng phần này sẽ cung cấp cho người dùng cái nhìn tổng quát về những thách thức, cũng như một số yếu tố quan trọng cần xem xét khi chọn máy bơm. Có nhiều điều cần phải xem xét, từ loại chất lỏng được vận chuyển đến việc lựa chọn vật liệu cấu tạo máy bơm thích hợp.
Người dùng nên bắt đầu bằng cách thu thập thông tin về chất lỏng được bơm. Thứ hai, thu thập thông tin về các yêu cầu ứng dụng và điều kiện môi trường. Sau đó, hãy tham khảo ý kiến của một chuyên gia về máy bơm, người có thể tư vấn để chọn máy bơm phù hợp cho công việc có xem xét tất cả các yếu tố trên.
Tham khảo ： www.pumpsandsystems.com