Výhody a nevýhody litinových a ocelových litinových materiálů při výrobě čerpadel

Sep 27, 2024

Výběr materiálů tělesa čerpadla bere v úvahu faktory, jako je pevnost, odolnost proti korozi, odolnost proti oděru, výkon odlévání a mechanického zpracování, výkon při opravách svařování a náklady.

1. Litina

Pro většinu aplikací pro dopravu kapalin je šedá litina lepším materiálem pro výrobu skříní čerpadel. U jednostupňových čerpadel má šedá litina obvykle dostatečnou pevnost, aby odolala vytvářenému tlaku. Tvárná litina je široce používána ve středním rozsahu tlaku a teplot. V aplikacích, kde šedá litina a tvárná litina nemohou dosáhnout dostatečné odolnosti proti korozi, se jako materiál tělesa čerpadla často používá korozivzdorná litina s vysokým obsahem niklu. V posledních letech byl vyvinut nový typ korozivzdorného materiálu z litiny s vysokým obsahem niklu (pojmenovaný D2W) s dobrým svařovacím výkonem, který obsahuje malé množství niobového prvku pro zlepšení svařovacího výkonu. Typická austenitická litina obsahuje 15 % až 20 % niklu a je široce používána ve slané vodě.

Šedá litina je nejčastěji používaným typem litiny. Těleso čerpadla, oběžné kolo, kryt čerpadla, závěs atd. čerpadel na čistou vodu jsou obecně vyrobeny z tohoto materiálu a běžně se používají tři třídy: HT150, HT200 a HT250. Pro nepodstatné části, jako je základna a těsnění, se často používá HT150, zatímco HT200 se běžně používá pro tělo čerpadla, víko čerpadla, zavěšení atd., a HT250 se běžně používá pro oběžná kola, ústní kroužky, pouzdra hřídele atd. Zastoupení šedé litiny se mezi zeměmi liší, jako je FC v Japonsku, GG v Německu a Class4 ve Spojených státech.

Tvárná litina je druh litiny s dobrým komplexním výkonem. Vzhledem k tomu, že se svými mechanickými vlastnostmi blíží oceli a svými odlévacími a zpracovatelskými vlastnostmi jsou lepší než ocel, se obvykle používá jako náhrada za litou ocel. Kvůli omezením, jako je lití, oběžné kolo vodních čerpadel v současné době používá tento materiál, zejména řezné otevřené oběžné kolo, které má vynikající nákladovou efektivitu. Metoda zobrazení pro tvárnou litinu ve standardu IN je GGG a metoda zobrazení ve Spojených státech je Ductileiron.

2. Ocel litá
Pro korozivní a zdraví škodlivé ropné produkty nebo při výstupním tlaku vícestupňových čerpadel 13,8 MPa je nutné použít předepsanou ocelolitinu nebo nerezovou ocel. Martenzitická nerezová ocel se běžně používá v napájecích čerpadlech kotlů a mnoha uhlovodíkových aplikacích. Martenzitická nerezová ocel má dobré mechanické vlastnosti a je vhodná pro vysokotlaké podmínky, ale její odolnost proti korozi není tak dobrá jako u jiných typů nerezové oceli. Austenitická nerezová ocel (CF-8M, CF-3M atd.) se běžně používá jako materiál pláště čerpadla v chemických aplikacích a jiných korozivních prostředích. Navíc austenitická nerezová ocel odolá erozi způsobené vysokou rychlostí a lze ji na místě poměrně snadno svařit a opravit. Vysokotlaké mělké vodní vstřikovací čerpadlo má vyšší požadavky na odolnost proti korozi a mechanický výkon a jeho plášť čerpadla je vyroben z duplexního nerezového materiálu (50% ferit+50% austenit).