Eine Pumpe aus 316L-Edelstahl, die sechs Jahre lang mit Kühlwasser lief, kann in einer Leitung mit 15 % Natriumhypochlorit bei 45 Grad Celsius in vier Monaten durchhalten. Gleicher Betriebspunkt, gleiche Wellendrehzahl, gleicher Lieferant. Die Variable, die sich veränderte, war das Medium, weshalb eine Pumpe für chemische Prozesse anhand eines Flüssigkeitsdatenblatts und nicht anhand einer Durchflussrate spezifiziert werden muss.
Bei den meisten Feldausfällen, die beim Service Desk eines Pumpenherstellers eingingen, war die Hydraulik in Ordnung. Die benetzte Metallurgie, die Dichtungsanordnung oder der angenommene Betriebsbereich waren falsch. Jiangsu Huanyu Chemical New Materials Co., Ltd. baut seit 1987 Pumpen in Jingjiang, Jiangsu, und sein Katalog umfasst mittlerweile mehr als zehn Serien und mehr als 300 Spezifikationen für Edelstahl-, Duplex-Edelstahl-, Nickellegierungs-, Titan- und Fluorkunststoffkonstruktionen.
Was zählt als chemische Prozesspumpe?
Eine Allzweck-Wasserpumpe und eine Prozesspumpe können auf einer Übersichtszeichnung identisch aussehen und sich im Betrieb nicht gleich verhalten. Die Prozesskonstruktion bietet zusätzliche Wanddicke für Korrosionszugabe, einen Gehäuseablauf, ein Back-Pull-Out-Design, damit die rotierende Baugruppe das Gehäuse verlässt, ohne die Rohrleitungen zu beschädigen, eine Dichtungskammer, die für die tatsächlich eingebaute Dichtung dimensioniert ist, und Lager, die für Dauerbetrieb ausgelegt sind.
- Korrosionszugabe an Gehäuse und Abdeckung, typischerweise 3 mm für aggressiven Einsatz.
- Rückseitig ausziehbare Baugruppe und eine auf den gewählten Spülplan abgestimmte Dichtungskammer.
- Lagerlebensdauer und Vibrationsgrenzwerte sind in der Kaufspezifikation angegeben und werden nicht nachträglich gemessen.
Vier Standards decken den größten Teil des Marktes ab und jeder legt unterschiedliche Entscheidungen fest.
| Standard | Typischer Service | Was es behebt |
| ASME B73.1 | Horizontale Zentrifuge, allgemeiner Einsatz in Chemieanlagen | Düsen- und Fußabmessungen, Dichtungskammer, 316L und Duplex-Optionen |
| ISO 2858 und ISO 5199 | Rückziehbare Chemiepumpen bei internationalen Projekten | Leistungsbereich und Toleranzen der Klasse II |
| API 610 / ISO 13709 | Raffinerie und Petrochemie im Schwerlastbereich | OH2- und BB2-Layouts, 25.000 Stunden Lagerlebensdauer, Hochtemperaturmaterialien |
| API 675 und API 682 | Dosier- und Dichtungsunterstützungssysteme | Dosiergenauigkeit und Spülplanauswahl |
Passen Sie die benetzten Materialien dem Medium an, bevor Sie etwas dimensionieren
Benetztes Material entscheidet darüber, ob eine Pumpe fünf Jahre oder fünf Monate hält, und die entscheidenden Faktoren sind Chloridgehalt, pH-Wert, Temperatur und Feststoffe (in dieser Reihenfolge).
316L ist aus guten Gründen die Standardlegierung: Es ist schweißbar, weit verbreitet und neben Nickellegierungen kostengünstig. Es ist auch die Note, die am häufigsten falsch angewendet wird. Oberhalb von etwa 200 ppm Chlorid und 60 Grad Celsius ist 316L Lochfraß und Spaltkorrosion ausgesetzt, und ein Loch in einer Gehäusewand macht sich erst bemerkbar, bevor es versagt. Superaustenitisches 904L und Duplex 2205 oder 2507 erweitern das Chloridfenster, CD4MCu erhöht die Erosionsbeständigkeit bei Schlämmen, Hastelloy C-276 übersteht gemischte Säuren und Hypochlorit und Titan eignet sich hervorragend für nasses Chlor und oxidierende Chloride, ist jedoch die falsche Lösung für trockenes Chlor oder Methanol.
Wenn das Medium selbst diese Grade angreift, besteht die Antwort darin, das Metall vollständig aus dem benetzten Pfad zu entfernen. Die Auskleidung aus Fluorkunststoff hält Salzsäure, gemischten Säuren und Eisenchlorid bei Temperaturen stand, die Standard-Edelstahl zerstören würden, und die gleiche Auskleidung kann auf Zentrifugal-, Tauch- oder Magnetantriebsplattformen angewendet werden.
FSB-Chemikalienpumpe aus Fluorkunststoff für den Einsatz mit korrosiven Säuren Für aggressive Säuren und oxidierende Medien, bei denen metallberührte Teile ungeeignet sind, bewältigt diese Chemiepumpe aus Fluorkunststoff Fördermengen bis zu 1400 m³/h. Produkt anzeigen → Dimensionierung einer Chemieprozesspumpe ohne Überdimensionierung
Eine Pumpe für chemische Prozesse sollte für den ungünstigsten glaubwürdigen Betriebsfall dimensioniert und dann überprüft werden, damit der Normalfall immer noch im effizienten Bereich liegt.
Addieren Sie 10 % zum berechneten Durchfluss und 5 bis 10 % zur Förderhöhe, aber hören Sie hier auf. Durch eine Überdimensionierung wird das Laufrad weit nach links von seinem besten Effizienzpunkt verschoben, wo die interne Rezirkulation die Vibration erhöht und die Welle belastet. Halten Sie den normalen Betriebspunkt zwischen 80 % und 110 % des BEP und behandeln Sie alles unter 70 % als Konstruktionsfehler und nicht als Steuerungsproblem. Die Viskosität ist die leise Falle: Eine Flüssigkeit mit 500 cP kann den Betriebspunkt nach Anwendung von Korrekturfaktoren um mehr als 20 % verschieben, und schwere Schlämme erfordern normalerweise eine Druckreduzierung und größere Laufabstände.
Wird im Normalfall angegeben
Die Pumpe liegt bei 45 % des BEP der Alltagsleitung, zirkuliert und benötigt einen Bypass oder einen Antrieb mit variabler Geschwindigkeit, um stabil zu bleiben. Die Durchbiegung der Welle und der Verschleiß der Dichtungsfläche nehmen innerhalb weniger Monate zu.
Wird im Nennfall angegeben
Die Pumpe liegt am Normalpunkt zwischen 80 % und 110 % des BEP und deckt immer noch den Störungsfall ab. Drosselverluste bleiben gering und die Lebensdauer der Dichtungen wird vorhersehbar.
Für Raffinerie- und Petrochemieströme, bei denen der Nennfall hohe Temperaturen und intermittierende Störungen umfasst, deckt ein dickwandiges Back-Pull-out-Design der CZ-Petrochemie-Prozesspumpenfamilie den mittleren Durchfluss- und Förderhöhenbereich ohne maßgeschneidertes Gussteil ab.
Petrochemische Prozesspumpe der CZ-Serie für Raffinerie- und Chemieanwendungen Dickwandige rückziehbare CZ-Pumpe für Raffinerie- und Petrochemieströme, die Fördermengen bis 2000 m³/h und Förderhöhen bis 140 m abdeckt. Produkt anzeigen → Dichtungen und Eindämmung entscheiden über Ihre Wartungsrechnung
Die meisten Lecks und ungeplanten Abschaltungen von Chemieprozesspumpen sind auf die Abdichtung und nicht auf die Hydraulik zurückzuführen. Daher verdient die Entscheidung über die Dichtung die gleiche Aufmerksamkeit wie die Auswahl des Laufrads.
Für saubere, ungiftige Flüssigkeiten ist eine einzelne Gleitringdichtung mit Plan 11-Spülung ausreichend. Doppelte Druckdichtungen mit Plan 53A oder 53B sind die Standardlösung für giftige, kristallisierende Medien oder Medien mit hohem Dampfdruck und erfordern eine Sperrflüssigkeitsversorgung, die die Anlage tatsächlich aufrechterhalten kann. Eine externe Spülung, Plan 32, ist üblich, wenn der Feststoffgehalt etwa 2 Gew.-% übersteigt, obwohl Spülwasser das Produkt verdünnt und die Abwasserbelastung erhöht. Wenn ein Leck eher einen Vorfall mit Zeitverlust als eine Aufräumarbeit bedeutet, ist die Der Dichtungsplan ist eine Sicherheitsentscheidung ebenso wie eine Wartungsmaßnahme.
Wo die Dichtung unter Druck entfernt werden muss, sorgt eine Hochdruck-Magnetantriebskonstruktion mit einem sekundären Sicherheitsgehäuse dafür, dass das Medium auch dann in der Pumpe bleibt, wenn das primäre Gehäuse durchbrochen wird.
HMD Hochdruck-Kreiselpumpe ohne Dichtung mit Magnetantrieb Dichtungslose Magnetkupplungspumpe für Hochdruck-Korrosionsanwendungen, mit Hastelloy C276-Isolierhülse und Nennwerten bis 25 MPa und 300 °C. Produkt anzeigen → Eine Spezifikationscheckliste, die Feldausfälle verhindert
Sieben Punkte schließen die Lücken, die aus einer guten hydraulischen Auswahl eine schlechte Installation machen.
- Flüssigkeitsdatenblatt: Zusammensetzung, Konzentrationsbereich, normale und maximale Temperatur, spezifisches Gewicht, Viskosität, Dampfdruck, pH-Wert, Chlorid in ppm sowie Feststoffe nach Größe und Prozentsatz.
- Auswahl des benetzten Materials mit angegebenem Korrosionszuschlag sowie einem Hinweis darauf, was das Medium beim Reinigen und Abschalten verhält.
- Betriebspunkt: Normal-, Nenn- und Mindestdurchfluss, Förderhöhe, verfügbarer NPSH und jeweils die Flüssigkeitstemperatur.
- Dichtungsplan, Sperr- oder Spülflüssigkeitsversorgung sowie der Druck und Durchfluss, den diese Versorgung liefern kann.
- Standard und Dokumentation: ISO 5199 oder API 610, Materialzertifikate und eine Maßzeichnung zur Freigabe.
- Tests: Leistungstest, hydrostatischer Test bei 1,5-fachem Auslegungsdruck und Vibrationsmessungen über den gesamten Betriebsbereich.
- Ersatzteile: Dichtflächen, Verschleißringe, Wellenhülse und ein auf den tatsächlichen Einsatz abgestimmter Lagersatz.
Senden Sie das ausgefüllte Blatt vor der Angebotsphase und nicht erst danach an den Hersteller. Die Kontaktseite listet die Telefon-, Mobilfunk- und E-Mail-Kanäle auf, die für technische Anfragen verwendet werden, und ein kurzes Gespräch über das Medium verhindert normalerweise eine kostspielige zweite Auswahlrunde.
Fragen zu chemischen Prozesspumpen, die Ingenieure am häufigsten stellen
Was ist der Unterschied zwischen einer Chemieprozesspumpe und einer gewöhnlichen Kreiselpumpe?
Eine Prozesspumpe ist für den Dauerbetrieb mit korrosiven oder gefährlichen Flüssigkeiten ausgelegt und verfügt daher über eine Korrosionszugabe, eine größere Dichtungskammer, eine Back-Pull-Out-Konstruktion und Lager, die für den 24-Stunden-Betrieb ausgelegt sind. Eine gewöhnliche Kreiselpumpe ist für wasserähnliche Flüssigkeiten bei Umgebungsbedingungen ausgelegt und verfügt über keine dieser Vorkehrungen.
Sollte ich mich für eine Magnetkupplungspumpe oder eine Gleitringdichtungspumpe entscheiden?
Wählen Sie einen Magnetantrieb, wenn die Flüssigkeit giftig, flüchtig oder teuer ist und Leckagefreiheit Priorität hat, vorausgesetzt, das Medium ist sauber und die Temperatur bleibt innerhalb der Magnetgrenze. Wählen Sie eine Gleitringdichtung mit dokumentiertem Spülplan, wenn Feststoffe vorhanden sind, die Viskosität hoch ist oder der Betrieb nahe der Trockenlaufgrenze liegt.
Welche NPSH-Marge sollte eine Chemieprozesspumpe haben?
Halten Sie den NPSH-Wert mindestens 1 m über dem bei Nenndurchfluss erforderlichen NPSH-Wert und erhöhen Sie diesen Spielraum für Hochenergiepumpen oder Flüssigkeiten in der Nähe ihres Dampfdrucks. Ein dünner Rand bei Nenndurchfluss verschwindet im Fall des minimalen Durchflusses, wo Kavitationsschäden normalerweise beginnen.
Wie lange sollte eine Chemieprozesspumpe halten?
Bei richtiger Materialauswahl, einem stabilen Betriebspunkt zwischen 80 % und 110 % des BEP und einem beibehaltenen Dichtungsplan können Sie mit fünf bis zehn Jahren Lebensdauer des Gehäuses und Laufrads rechnen, wobei die Dichtung nach etwa 8.000 bis 20.000 Betriebsstunden ausgetauscht werden muss. Kürzen Sie diese Zahlen stark, wenn eine der drei falsch ist.
