Co byste měli vědět při práci s korozivními kapalinami
Korozivní kapalina je kapalina, která napadá a ničí materiály, se kterými přichází do styku. Kovy, kámen, sklo a dokonce i některé typy plastů mohou být náchylné ke korozi v důsledku korozivních kapalin nebo chemikálií, které obecně spadají do šesti kategorií: silné kyseliny, slabé kyseliny, silné zásady, slabé zásady, dehydratační činidla a oxidační činidla. Některé chemikálie mohou patřit do více než jedné kategorie. Například kyselina sírová je silná kyselina, dehydratační činidlo a oxidační činidlo. Korozivní materiály mohou také patřit do jiných kategorií nebezpečnosti, jako je toxicita (jedovatá) nebo hořlavost.
Pokud žíravé kapaliny mohou zničit materiály, jako je sklo a kov, jsou zjevně nebezpečné pro člověka. Úřad pro bezpečnost a ochranu zdraví při práci (OSHA) uznává zdravotní rizika, která tyto látky představují, a definuje je jako „chemikálii, která způsobuje destrukci kožní tkáně, konkrétně viditelnou nekrózu přes epidermis a do dermis, alespoň v jedné z nich. tři testovaná zvířata po expozici po dobu až čtyř hodin. Pro žíravé reakce jsou typické vředy, krvácení, krvavé strupy a na konci 14 dnů pozorování změna barvy v důsledku zblednutí kůže, kompletní plochy alopecie a jizvy.“
Pokud se čerpadlo používá k přepravě nebezpečných kapalin při odvodňování ropy a plynu – jako jsou hořlavé, hořlavé, toxické a korozivní chemikálie – je nezbytné vzít v úvahu několik faktorů. Tyto úvahy jsou zásadní pro výběr správného čerpadla pro danou práci.
Úvahy
Za prvé, vlastnosti kapaliny. Jaký typ kapaliny bude čerpán? Jaké jsou vlastnosti této tekutiny? Tyto informace lze nalézt v bezpečnostním listu kapaliny (SDS, dříve známý jako materiálový bezpečnostní list nebo MSDS).
OBRÁZEK 1: Křivka výkonu (obrázky s laskavým svolením Atlas Copco Power Technique)
Podle stručného sdělení OSHA k BL „HCS 29 CFR 1910.1200(g) vyžaduje, aby výrobce, distributor nebo dovozce chemikálie poskytl BL pro každou nebezpečnou chemickou látku následným uživatelům, aby sdělovali informace o těchto rizicích … jako jsou vlastnosti každé chemické látky; fyzikální, zdravotní a environmentální zdravotní rizika; ochranná opatření; a bezpečnostní opatření pro manipulaci, skladování a přepravu chemikálie.“ SDS kapaliny poskytuje kritická data, jako je koncentrace, specifická hmotnost, odolnost vůči teplotě, viskozita, hořlavost (pokud existuje) a specifika obsahu pevných látek.
Požadavky na aplikaci
Aby bylo zajištěno, že čerpadlo je správně dimenzováno, musí uživatelé vzít v úvahu také křivku dopravního výkonu výrobce čerpadla. Křivka čerpadla (také nazývaná křivka výběru čerpadla, křivka účinnosti čerpadla nebo křivka výkonu čerpadla) poskytuje informace potřebné k určení schopnosti čerpadla produkovat průtok za podmínek, které ovlivňují výkon stroje.
Přesné čtení křivek čerpadla – nebo konzultace s odborníkem na čerpadla, který to umí – zajistí uživatelům, že dostanou správné čerpadlo na základě proměnných aplikace, jako jsou: dopravní výška (jako energie potřebná k vypuštění vody z čerpadla do ekvivalentní výšky vyjádřené ve stopách nebo metrech); průtok (objem kapaliny, který se má pohybovat v daném časovém období, tj. galony za minutu [gpm] nebo kubické metry za hodinu (m³/h); otáčky za minutu (ot./min); velikost oběžného kola ve vztahu k výkonu čerpadla; Napájení; účinnost; a čistá pozitivní sací hlava (NPSH).
Správné čerpadlo pro aplikaci
Nejpoužívanějším zařízením pro dopravu korozivních olejových a plynových kapalin je odstředivé čerpadlo. Odstředivá čerpadla jsou energeticky účinná, jsou k dispozici ve standardním zaplaveném sání nebo samonasávání a dodávají se v široké škále velikostí, které jsou navrženy pro čerpání od několika gpm do tisíců gpm.
Při čerpání korozivních kapalin nabízejí odstředivá čerpadla další výhodu – mechanické těsnění. Tato těsnění zabrání úniku tam, kde vnitřní rotující hřídel vyčnívá skrz stacionární skříň čerpadla. Je to podobné tomu, jak vodní čerpadlo automobilu používá mechanické těsnění, aby se zabránilo úniku chladicí kapaliny z čerpadla. Mechanická ucpávka využívá pečlivě opracované ploché kroužky z odolného materiálu – jako je keramický uhlík nebo karbid křemíku – kde jeden rotuje s hřídelí a druhý je nehybný. Čerpaná kapalina se pohybuje mezi těsnicími plochami a vytváří mazací film. Pokud je čerpadlo provozováno bez kapaliny (běh nasucho), tření způsobí rychlé zahřátí těsnicích ploch ucpávky, což má za následek selhání ucpávky.
Pokud dojde k poruše mechanické ucpávky v důsledku chodu nasucho, bude z čerpadla unikat kapalina. Pokud je čerpanou kapalinou voda, může to být jen nepříjemnost. U korozivních kapalin může únik způsobit poškození lidí, potenciálně způsobit rozsáhlé škody na okolní infrastruktuře a případně vytvořit prostředí, kde uživatelé již nebudou v souladu s regulačními úřady, jako je OSHA. Kromě toho existují úvahy o prostojích a nákladech (nebo o střední době mezi poruchami [MTBF]), kdy musí být čerpadlo vyřazeno z provozu a opraveno.
Správné stavební materiály
Je důležité zvolit správný konstrukční materiál čerpadla. To je zvláště důležité při pohybu korozivních kapalin. Pokud tak neučiníte, povede to ke korozi součástí, které se setkají s korozivní kapalinou – jako jsou těsnění a O-kroužky – což může ovlivnit jak výkon čerpadla, tak délku provozu.
Podle korozipedia.com je koroze definována jako"zhoršení a ztrátu materiálu a jeho kritických vlastností v důsledku chemických, elektrochemických a jiných reakcí exponovaného povrchu materiálu s okolním prostředím. Ke korozi kovů a nekovů dochází v důsledku postupné interakce prostředí na povrchu materiálu.
Nyní koroze sama o sobě obvykle není tak velký problém. Správné konstrukční materiály – jako litina, bronz, manganový bronz, nikl-hliníkový bronz, ocelolitina a nerezová ocel – jsou snadno dostupné a schopné bezpečně a efektivně zpracovávat většinu korozivních kapalin. Pro výběr vhodných materiálů je důležité porozumět různým typům koroze a také faktorům, které přispívají k rychlosti koroze.
Může být obtížné vybrat materiál, který odolá korozi a dalším faktorům, jako je eroze a kavitace. Obecným pravidlem při výběru vhodných konstrukčních materiálů je nejprve vybrat materiály, které odolají korozi, a poté vybrat ten s nejvhodnější odolností vůči oděru a/nebo kavitaci. Zde je několik příkladů koroze, se kterou se uživatelé mohou setkat při použití odstředivého čerpadla k přesunu korozivních kapalin.
Oděr-koroze
Abraze nebo abrazivní opotřebení je odstraňování kovu způsobené mechanickým řezáním nebo abrazivním působením pevných látek nesených v čerpané kapalině. Pokud čerpaná korozivní kapalina obsahuje také abrazivní pevné látky (oděr-koroze), jsou často vyžadovány vyšší legované materiály, jako je nerezová ocel, aby byl zajištěn výkon a životnost čerpadla. U odstředivých čerpadel je oběžné kolo zvláště citlivé. Přestože tím může dojít k poškození pláště, větším problémem bývá oběžné kolo spolu s opotřebovanými kroužky.
Kavitace-Otěr-Koroze
Kavitace, která se nejčastěji vyskytuje u energetických čerpadel s vysokým sáním, je odstranění kovu kvůli vysokému, lokalizovanému napětí, které vzniká na povrchu kovu z imploze bublin kavitační páry. V abrazivně-kavitačním a korozním prostředí dochází k erozi základního materiálu, protože abrazivní částice jsou urychlovány směrem k povrchu oběžného kola implozivní silou kavitačních bublin, což urychluje proces koroze.
Poraďte se s odborníkem
I když se nejedná o komplexní průvodce výběrem čerpadla při přepravě korozivních kapalin, doufejme, že uživatelům poskytne přehled o problémech a také o některých kritických faktorech, které je třeba vzít v úvahu při výběru čerpadla. Je třeba zvážit mnoho, od typu dopravované kapaliny až po výběr vhodných konstrukčních materiálů čerpadla.
Uživatelé by měli začít shromažďováním informací o čerpané kapalině. Za druhé, shromážděte informace o požadavcích aplikace a podmínkách prostředí. Poté se poraďte s odborníkem na čerpadlo, který vám může poradit s výběrem správného čerpadla pro danou práci s ohledem na všechny výše uvedené faktory.
Reference: www.pumpsandsystems.com