May 15, 2025
В химической, металлургической, горнодобывающей и других отраслях промышленности растворонасосы и магнитные насосы, как основное оборудование для транспортировки высокотемпературных агрессивных сред, давно сталкиваются с такими болевыми точками, как #нарушение герметичности, #коррозия материала, и #износ частиц. Особенно при транспортировке сред, содержащих твердые частицы, такие как соляная кислота, плавиковая кислота и сильная щелочь, традиционные механические уплотнительные материалы (такие как алюмооксидная керамика и карбид вольфрама) часто вызывают простои оборудования из-за недостаточной коррозионной стойкости или плохой стойкости к тепловому удару, что приводит к огромным расходам на техническое обслуживание. В этой статье будут проанализированы преимущества производительности #карбид кремния, спеченный без давления (SSIC) материалов и изучить, как они могут стать лучшим решением для герметизации в условиях высокотемпературной коррозии.
ⅠЭкстремальные проблемы высокотемпературных коррозионных условий для уплотнительных материалов
1.1 Типичные сценарии отказов
#Растворонасос: При транспортировке едкого шлама с содержанием твердого вещества 60% (например, кислого шлама с pH < 2) на уплотнительной поверхности образуются канавки из-за #абразивный износ и #химическая коррозия, что приводит к утечке, превышающей предельно допустимое значение в отрасли в 20 мл/ч.
#Высокотемпературный магнитный насос: Когда температура среды превышает 180°C, традиционное уплотнительное кольцо деформируется из-за разницы коэффициентов теплового расширения (например, #карбид вольфрама КТР≈5,5×10⁻⁶/°C), что приводит к неровности уплотнительной поверхности, что приводит к магнитному насосу #разрыв изоляционной втулки или #заклинивание подшипника.
1.2 Недостатки традиционных материалов в плане производительности
Ⅱ. Прорывные характеристики спеченного без давления карбида кремния
2.1 Преимущества материаловедения
Чрезвычайная коррозионная стойкость: Скорость коррозии в кипящей концентрированной соляной кислоте (37% HCl) составляет <0,02 мм/год (стандарт NACE TM0177) и может стабильно работать во всем диапазоне pH=0~14, идеально соответствуя условиям работы растворонасосов в среде с высоким содержанием хлоридов.
#Высокая температурная стабильность: Он по-прежнему сохраняет прочность на изгиб >300 МПа при 1600 ℃ (тест ASTM C1161), а теплопроводность достигает 120 Вт/м·К (в 4 раза больше, чем у Нержавеющая сталь #316L), что значительно снижает риск возникновения термических трещин магнитных насосов в условиях высоких температур.
#Нано-герметизация поверхность: благодаря процессу уплотнения HIP (горячее изостатическое прессование) пористость <0,1%, шероховатость поверхности Ra≤0,1 мкм (стандарт ISO 4287), а скорость утечки составляет менее 0,01 мл/м·ч, что соответствует требованиям системы уплотнений API 682 Plan 53B.
2.2 Проверка инженерного приложения
#Растворный насос случай: После того, как медеплавильный завод модернизировал оригинальное алюмокерамическое уплотнение на механическое уплотнение SSiC, при транспортировке #медный концентрат пульпа Благодаря содержанию 35% H₂SO₄ и 40% твердых веществ срок службы увеличился с 42 дней до 18 месяцев, что позволило сэкономить более 1,2 млн юаней на расходах на техническое обслуживание в год.
#Магнитный насос случай: На установке крекинга этилена нефтехимического предприятия уплотнение SSiC непрерывно работало в течение 26 000 часов без утечек в среде горячего масла с температурой 320 ℃, что увеличило срок службы более чем в 6 раз по сравнению с традиционным решением.
III.Руководство по основным техническим параметрам для выбора
Для различных типов насосов рекомендуется следующая оптимизированная конфигурация:
IV.Тенденции развития отрасли
Согласно отчету Grand View Research, глобальный #механическое уплотнение из карбида кремния Объем рынка достигнет 1,78 млрд долларов США в 2023 году, из которых 62% придется на процесс спекания без давления. В связи с ростом спроса на #коррозионно-стойкие магнитные насосы и #износостойкие растворонасосыВ таких новых областях, как производство полупроводников третьего поколения и подача пульпы для литиевых аккумуляторов, механические уплотнения SSiC становятся выбором по умолчанию для инженеров, которым необходимо справляться с экстремальными условиями работы.
Заключение
Независимо от того, сталкиваетесь ли вы с условиями работы абразивно-коррозионного соединения растворонасосов или #герметизация при высоких температурах и давлениях проблемы #магнитные насосы, материалы из спеченного без давления карбида кремния показали прорывные эксплуатационные характеристики. Рекомендуется, чтобы производители оборудования сосредоточились на пористости (необходимой для <0,5%) и чистота кристаллической фазы (β-SiC составляет >95%) SSIC при выборе и совместном проведении испытаний на износ по стандарту ASTM G65 с поставщиками уплотнений для максимального увеличения среднего времени безотказной работы оборудования.
ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ