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榮鑫泵業(yè),中石化中石油一級(jí)網(wǎng)絡(luò)成員,中國(guó)中化集團(tuán)物資供應(yīng)商 .   專業(yè)研制磁傳動(dòng)系列產(chǎn)品(磁力泵、磁力攪拌釜、磁性過濾器):安全無泄漏 .
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磁力泵材料

磁力泵的核心在于無接觸式傳動(dòng)(通過磁力耦合傳遞扭矩)和零泄漏密封(利用隔離套完全隔離動(dòng)密封)。其材料選擇對(duì)泵的性能、壽命和可靠性至關(guān)重要,主要圍繞以下幾個(gè)關(guān)鍵部件:

1. 隔離套(隔離罩)

  • 作用:?完全隔離泵腔(輸送介質(zhì)側(cè))與電機(jī)驅(qū)動(dòng)側(cè),是實(shí)現(xiàn)零泄漏的關(guān)鍵部件。它必須能承受壓力、隔離介質(zhì),同時(shí)允許磁場(chǎng)有效穿透。

  • 關(guān)鍵要求:?高機(jī)械強(qiáng)度、優(yōu)異的耐腐蝕性、良好的非磁性(減少渦流損失)、較低的磁阻。

  • 常用材料:

    • 哈氏合金 (如 C276, B2/B3):?頂級(jí)耐腐蝕材料(耐強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、氯化物等),強(qiáng)度高,非磁性。用于最苛刻的腐蝕性、高溫或含固體顆粒工況。成本最高。

    • 鈦合金 (如 Gr2, Gr7):?密度低、強(qiáng)度高、耐海水、氯離子、硝酸、有機(jī)酸等腐蝕性優(yōu)異。非磁性。廣泛應(yīng)用于化工、海洋、制藥。

    • 奧氏體不銹鋼 (如 316L, 904L):?最常用。316L 具有良好的綜合耐腐蝕性(尤其是有機(jī)物、硝酸、堿性溶液)和性價(jià)比。904L 耐腐蝕性更強(qiáng)(尤其耐硫酸、磷酸、氯化物),成本更高。

    • 鎳基合金 (如 Alloy 20):?耐硫酸、磷酸及含氯離子溶液腐蝕性能優(yōu)異。

    • 金屬內(nèi)襯塑料/復(fù)合材料:?外層金屬(如不銹鋼)提供強(qiáng)度,內(nèi)襯塑料(如 PTFE、PFA、ETFE)提供極佳的耐腐蝕性。用于強(qiáng)腐蝕但溫度和壓力不太高的工況。成本較低。

2. 泵體、葉輪、泵蓋(濕端部件)

  • 作用:?直接接觸輸送介質(zhì),承受壓力和腐蝕。

  • 關(guān)鍵要求:?優(yōu)異的耐介質(zhì)腐蝕性、足夠的機(jī)械強(qiáng)度、良好的鑄造或機(jī)加工性能。

  • 常用材料:?選擇范圍與隔離套類似,主要根據(jù)介質(zhì)腐蝕性、溫度、壓力、成本考慮:

    • 奧氏體不銹鋼 (304, 316L, 904L):?最主流選擇。304用于腐蝕性較弱的場(chǎng)合;316L應(yīng)用最廣;904L用于更強(qiáng)腐蝕環(huán)境。

    • 雙相不銹鋼 (如 2205):?強(qiáng)度高、耐氯化物應(yīng)力腐蝕開裂和點(diǎn)蝕性能優(yōu)于316L。適用于海水、含氯離子介質(zhì)。

    • 超級(jí)奧氏體不銹鋼 (如 254 SMO):?耐腐蝕性接近鎳基合金,尤其耐點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕。

    • 哈氏合金 (C276, B2/B3):?用于極強(qiáng)腐蝕、高溫或高純應(yīng)用(如強(qiáng)酸、濕氯氣)。

    • 鈦合金 (Gr2, Gr7):?用于海水、氯堿、硝酸等特定強(qiáng)腐蝕介質(zhì)。

    • 鎳基合金 (Alloy 20, 825):?耐硫酸、磷酸等。

    • 塑料/襯塑 (PP, PVDF, PTFE, ETFE, PFA):?用于強(qiáng)腐蝕但溫度和壓力較低的工況(如酸洗、電鍍液)。成本低,耐蝕性好。

3. 內(nèi)、外磁轉(zhuǎn)子(永磁體)

  • 作用:?產(chǎn)生強(qiáng)磁場(chǎng),實(shí)現(xiàn)扭矩的非接觸傳遞。

  • 關(guān)鍵要求:?極高的磁能積、良好的熱穩(wěn)定性(不退磁)、一定的耐腐蝕性(內(nèi)磁轉(zhuǎn)子接觸介質(zhì)或處于隔離套內(nèi)環(huán)境)。

  • 常用材料:

    • 稀土永磁體:

      • 釤鈷 (SmCo):?分SmCo5和Sm2Co17。優(yōu)點(diǎn):?磁性強(qiáng)、熱穩(wěn)定性極佳(工作溫度可達(dá)350°C)、耐腐蝕性好、退磁曲線為直線(不易不可逆退磁)。缺點(diǎn):?成本高、脆性大。適用于高溫、高可靠性要求的場(chǎng)合。

      • 釹鐵硼 (NdFeB):?磁能積最高。優(yōu)點(diǎn):?磁性最強(qiáng)、成本相對(duì)較低。缺點(diǎn):?熱穩(wěn)定性較差(工作溫度通常<150°C,特殊牌號(hào)可達(dá)200°C)、易氧化腐蝕(必須嚴(yán)格表面鍍層防護(hù),如NiCuNi、環(huán)氧樹脂、PPS等)。應(yīng)用最廣泛,適用于常溫或中溫、腐蝕性不極強(qiáng)且對(duì)磁力要求高的場(chǎng)合。

4. 滑動(dòng)軸承

  • 作用:?支撐泵轉(zhuǎn)子(內(nèi)磁轉(zhuǎn)子組件),在介質(zhì)中運(yùn)行。

  • 關(guān)鍵要求:?極高的耐磨性、良好的自潤(rùn)滑性、優(yōu)異的耐介質(zhì)腐蝕性、良好的導(dǎo)熱性、低摩擦系數(shù)。

  • 常用材料:

    • 碳化硅 (SiC):

      • 無壓燒結(jié)碳化硅 (SSIC):?最主流、性能最優(yōu)異。?硬度極高(僅次于金剛石)、耐磨性極佳、耐腐蝕性優(yōu)異(耐強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、高溫)、導(dǎo)熱性好、自潤(rùn)滑性好(尤其與自身配對(duì)時(shí))。適用于絕大多數(shù)工況,包括含固體顆粒介質(zhì)。

      • 反應(yīng)燒結(jié)碳化硅 (RSIC):?含有少量游離硅,耐腐蝕性稍遜于SSIC(尤其不耐強(qiáng)堿和氫氟酸),但成本較低。

    • 石墨浸漬樹脂/金屬:?自潤(rùn)滑性好,耐腐蝕性良好(尤其耐氫氟酸),成本低。但強(qiáng)度、硬度和耐磨性不如SiC,常用于清潔介質(zhì)、無顆粒工況。

    • 硬質(zhì)合金 (如 WC-Co):?硬度高、耐磨性好。但耐腐蝕性有限(Co易被腐蝕),在強(qiáng)腐蝕介質(zhì)中應(yīng)用受限。

    • 工程陶瓷 (如 氧化鋁 Al2O3):?耐腐蝕、耐磨。但韌性差、抗熱沖擊性差,應(yīng)用較少。

5. 其他部件

  • 軸套:?保護(hù)主軸免受磨損和腐蝕,材料常與滑動(dòng)軸承相同(如SiC)或配對(duì)(如SiC軸套配SiC軸承)。

  • 密封圈/O型圈:?用于靜密封(如泵蓋、隔離套法蘭)。材料需耐介質(zhì)和溫度,常用氟橡膠(FKM/Viton)、全氟醚橡膠(FFKM/Kalrez, Chemraz)、三元乙丙橡膠(EPDM)、聚四氟乙烯(PTFE)等。

  • 驅(qū)動(dòng)端 (電機(jī)側(cè)) 外殼/法蘭:?通常使用普通碳鋼或不銹鋼。

總結(jié)關(guān)鍵選材原則

  1. 耐腐蝕性優(yōu)先:?所有接觸介質(zhì)的部件(隔離套、濕端、內(nèi)磁轉(zhuǎn)子防護(hù)層、軸承)必須能抵抗特定輸送介質(zhì)的腐蝕。這是選材的首要因素。

  2. 隔離套的特殊性:?必須兼具高強(qiáng)度、耐腐蝕、非磁性和良好的導(dǎo)磁性。哈氏合金和鈦合金是高端選擇,316L是常用選擇。

  3. 磁體耐溫與防護(hù):?釤鈷耐高溫性好,釹鐵硼磁性強(qiáng)但需注意工作溫度上限和嚴(yán)格的防腐涂層。

  4. 軸承耐磨可靠:?無壓燒結(jié)碳化硅(SiC-SiC)組合是高性能磁力泵軸承的黃金標(biāo)準(zhǔn),尤其適用于含顆粒或惡劣工況。

  5. 材料匹配性:?注意不同金屬材料接觸時(shí)可能產(chǎn)生的電化學(xué)腐蝕(如不銹鋼泵體配鈦合金隔離套),需采取絕緣措施。

簡(jiǎn)單來說:

  • 隔離套:?常用?316L不銹鋼、哈氏合金(C276)、鈦合金

  • 泵體/葉輪:?常用?304/316L不銹鋼、雙相鋼、塑料(PP/PVDF)或襯塑/襯氟

  • 磁體:?釹鐵硼(常用,需防護(hù),溫度<150°C) 或?釤鈷(耐高溫350°C,耐蝕好)。

  • 軸承:?無壓燒結(jié)碳化硅?(最佳耐磨耐蝕組合)。

選擇哪種材料組合,最終取決于您需要輸送的具體介質(zhì)成分、濃度、溫度、壓力、是否含固體顆粒以及成本預(yù)算。務(wù)必根據(jù)工況詳細(xì)咨詢泵制造商或工程師。

 

 

 
 
 
       
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