- دسامبر 9, 2024
شرکت ایمن داتیس آسیا
شرکت ایمن داتیس آسیا
پمپ آب شور یکی از ابزارهای اساسی است که در فرآیند تصفیه و نمکزدایی نقش بسیار مهمی ایفا میکند. این پمپها، علاوه بر مزایای متعدد، در انتقال آب شور و مراحل تصفیه و نمکزدایی تأثیرگذاری بالایی دارند. در این مقاله از مجموعه مقالات توان تک، قصد داریم شما را با پمپ آب شور و انواع مختلف آن بیشتر آشنا کنیم و به بررسی کاربردهای گوناگون این پمپها وهمچنین پمپ آتش نشانی دریا در شرایط مختلف بپردازیم. بنابراین، تا پایان این مطلب با ما همراه باشید.
بر اساس آمارهای موجود، حدود ۷۰ درصد از منابع آبی جهان، از جمله دریاها و اقیانوسها، دارای آب شور هستند و به دلیل محتوای بالای نمک و کلرید، به صورت مستقیم قابل استفاده نیستند. بنابراین، برای استفاده از این آبها، نیاز به تصفیه آنها است. برای انتقال آب دریاها باید از پمپهای ویژهای که از آلیاژهای مناسب ساخته شدهاند، استفاده کرد. این پمپها که به پمپ آب شور معروف هستند، دارای حداقل میزان خوردگی و استهلاک میباشند.
در ایران، به ویژه در مناطق نزدیک به سواحل خلیج فارس، به دلیل کمبود منابع آب شیرین، تامین آب آشامیدنی ضرورت دارد و نیاز به تصفیه آب شور حس میشود. از آنجا که این نیاز به طور روزافزون افزایش مییابد، در ساخت پمپهای آب شور باید از آلیاژهای ویژهای استفاده شود تا در طول سالها دچار آسیب نشوند.
عوامل مؤثر بر خوردگی پمپ آب شور را میتوان به موارد زیر تقسیمبندی کرد:
با رعایت این عوامل در هنگام طراحی و ساخت، میتوان نرخ خوردگی را کاهش داد.
آب دریا، مانند آب خلیج فارس، به طور تقریبی حاوی 18 تا 20 درصد کلر و TDS معادل 35,000 (یعنی 35 گرم ذرات جامد در 1000 گرم آب دریا) است. تماس این ذرات و محلولها با پمپ و اجزای آن میتواند منجر به خوردگی شده و کارایی و عمر مفید پمپ را کاهش دهد.
برخی از انواع خوردگی که ممکن است در پمپ رخ دهد عبارتند از:
مقاله پیشنهادی: پمپ روتاری چیست و چگونه کار میکند؟
آلیاژهای مورد استفاده در پمپهای صنعتی خاص را میتوان به صورت زیر تقسیمبندی کرد:
– پمپهای با آلیاژ آهنی
– چدنهای نشکن و مقاوم به سایش
– فولادهای ضد زنگ: نیکل کروم 304 و 316، دابلکس و سوپر دابلکس
– فولادهای کروم مقاوم به سایش
– کربن استیل
– پمپهای خانواده مس-نیکل
– آلومینیوم برنز
– نیکل برنز
– آلیاژهای با پایه نیکل
ویژگیهای زیادی برای “پمپ آب شور” وجود دارد؛ اما اگر بخواهیم مهمترین آنها را برجسته کنیم، باید اشاره کنیم که این پمپها میتوانند مشکل تأمین آب آشامیدنی در بسیاری از مناطق را که با این معضل مواجه هستند، برطرف کنند. با توجه به اینکه پمپهای آب شور از آلیاژهای فلزی ساخته میشوند، میتوانند سالها بدون مشکل به کار خود ادامه دهند. این پمپها در برابر درجه حرارت بالا، رطوبت زیاد، و سرعت بالای امواج دریا بسیار مقاوم هستند؛ عواملی که هر یک به تنهایی میتوانند باعث خرابی و خوردگی پمپ شوند. با این حال، اگر پمپ آب شور با بهترین کیفیت و مواد اولیه تولید شود، هیچ مشکلی برای آن پیش نخواهد آمد.
به فولادهایی که پایه کربن دارند یا دارای کربن بالا هستند، کربن استیل گفته میشود. این نوع فولاد حداکثر تا 2.1٪ کربن دارد، که این میزان کربن به فولاد ویژگیهایی همچون قابلیت عملیات حرارتی، سختیپذیری و بهطور کلی خواص بهتری نسبت به فولاد معمولی میبخشد. پمپهای ساخته شده از این آلیاژ بیشتر در پمپهای صنعتی سانتریفیوژ مورد استفاده قرار میگیرند. این پمپها در مقایسه با پمپهای چدنی دارای خواص مکانیکی بهتر و نیز آلودگی و زنگزدگی کمتری هستند، و در مقایسه با فولادهای ضدزنگ هزینه تولید و ریختهگری کمتری دارند. با این حال، به دلیل مقاومت ضعیف در برابر آب دریا و آب شور، این نوع فولاد برای استفاده در چنین شرایطی توصیه نمیشود.
این فولادها به دلیل داشتن میزان بالای کروم، دارای مقاومت بسیار خوبی در برابر خوردگی، سایش بالا، سختی بیشتر و همچنین تردی بالاتری هستند. این فولادها در برابر اسید سیتریک، گازهای سولفور و اسیدهای آلی مقاومت خوبی نشان میدهند و به همین دلیل کاربرد زیادی در صنایع غذایی دارند. این نوع فولادها بیشتر در صنایع غذایی، دارویی و نفت و گاز استفاده میشوند. به این فولادها اصطلاحاً “فریتی” گفته میشود و ویژگیهای برجستهای در عملیات حرارتی، سختکاری و افزایش مقاومت به سایش پس از عملیات حرارتی دارند.
فولادهای آستنیتی در مقایسه با سایر گریدهای فولاد، مقاومت بهتری در برابر خوردگی توسط آب دریا و همچنین مقاومت بیشتری در برابر کار سختی دارند. نیکل، به عنوان عنصر آستنیتزا در فولاد، سختیپذیری و تافنس (چقرمگی شکست) فولاد را افزایش میدهد و در عین حال خواص کروم را بهبود میبخشد. وجود نیکل در فولاد باعث افزایش مقاومت آن در برابر خوردگی در مقابل آب دریا و محلولهای خورنده میشود. استفاده همزمان از نیکل و کروم در فولاد منجر به افزایش کارایی و مقاومت در برابر خوردگی در دماهای بالا میگردد.
مقاله پیشنهادی: پمپ سیرکولاتور چیست و چه کاربردی دارد؟
پمپهای ساختهشده از این آلیاژ در مقایسه با برخی دیگر از استیلهای ضدزنگ هزینه تولید کمتری دارند. پمپهای آب دریا که از ورق استیل 304 ساخته میشوند، بیشترین کاربرد را در صنایع غذایی دارند. این گروه آلیاژی شامل 18 درصد کروم و 8 درصد نیکل، در حضور 0.8 درصد کربن است که از شناختهشدهترین ترکیبات این آلیاژ به شمار میرود. این آلیاژ به اختصار در استاندارد ASTM با کد 1.4305 و در استاندارد AISI با کد 304 شناخته میشود.
با اضافه شدن مولیبدن به استیل 304، آلیاژ استیل 316 به دست میآید. پمپهای ساختهشده با این آلیاژ به دلیل حضور مولیبدن، نسبت به استیل 304 از مقاومت بهتری در برابر خوردگی آب شور و دریا و همچنین مقاومت مکانیکی بالاتری برخوردار هستند. این پمپها هم از ورقهای استیل با روشهای جوشکاری مدرن و هم به صورت ریختهگری قابل تولید هستند. ترکیب آلیاژی این استیل شامل 12 تا 18 درصد کروم، 10 تا 13 درصد نیکل، حدود 0.8 درصد کربن و 2 تا 5 درصد مولیبدن است. برای افزایش مقاومت به خوردگی و چقرمگی بیشتر، استیلهای 304L و 316L از طریق عملیات حرارتی از استیلهای 304 و 316 تولید میشوند. تفاوت اصلی این گریدها با استیلهای 304 و 316 معمولی در میزان کربن آنهاست؛ بهطوری که میزان کربن در استیلهای 304 و 316 حدود 0.8 درصد است، در حالی که در استیلهای 304L و 316L این مقدار به 0.3 درصد کاهش مییابد. پمپهای ساختهشده با کربن پایینتر برای مناطقی و محلولهایی که احتمال خوردگی بین دانهای (Intergranular Corrosion) وجود دارد، مانند آب دریا و آب شور، مناسبتر هستند. این گرید از فولاد کاربرد زیادی دارد، اما مقاومت کاملی در برابر آب دریا ندارد. همچنین به دلیل قابلیت شکلدهی بهتر در فرآیندهای خمکاری و جوشکاری، کارخانههای سازنده پمپهای سانتریفیوژ مانند لوارا و ابارا تمایل بیشتری به استفاده از فولادهای با کربن پایین دارند. در سایر موارد، این آلیاژ تفاوت چندانی با استیل 304 و 316 معمولی ندارد و از نظر مقدار کروم، نیکل و مولیبدن مشابه است.
مقاله پیشنهادی: لوب پمپ (Lobe pump) یا پمپ گوشواره ای چیست؟
در پمپهایی که نیازی به فشار بالا یا مقاومت مکانیکی زیاد ندارند، از این آلیاژها برای ساخت استفاده میشود. این شامل انواع لجنکشها، پمپهای سانتریفیوژ تکپروانه و کاربردهای سبک صنعتی است.
آلومینیوم برنزها: این خانواده آلیاژی به دلیل مقاومت نسبی به خوردگی و آب شور (مانند آب دریا) کاربرد گستردهای در پمپها دارد. ترکیب آلیاژی این پمپها شامل 80 تا 95 درصد مس و 5 تا 10 درصد آلومینیوم است.
نیکل آلومینیوم برنز: با اضافه کردن نیکل به آلومینیوم برنز، خواص مقاومتی آن در برابر خوردگی و همچنین مقاومت مکانیکی مس بهبود مییابد. این آلیاژ در برابر آب شور مقاومتر است و به طور گسترده در ساخت پمپهای سانتریفیوژ استفاده میشود. معمولاً بدنه پمپها (casing) از چدن یا استیل ساخته میشود، در حالی که قسمتهایی که مستقیماً با سیال در تماس هستند، مانند پروانه و بوش، از نیکل آلومینیوم برنز ساخته میشود. این روش هزینه تولید را کاهش میدهد و مقاومت به خوردگی را به طور چشمگیری افزایش میدهد. اما استفاده از دو آلیاژ غیر همنام میتواند خوردگی گالوانیکی را تشدید کند، بهطوریکه قسمتهای ساختهشده از آلیاژ برنز نقش آند را ایفا کرده و دچار خوردگی میشوند، در حالی که بدنه چدنی با نرخ کمتری خورده میشود.
آلیاژهای پایه نیکل: در کشورهای توسعهیافته، استفاده از این آلیاژها رو به افزایش است. نیکل به دلیل خواص عالی در برابر خوردگی شیمیایی و آب دریا و همچنین مقاومت مکانیکی مناسب، به همراه سوپر دپلکسها، مناسبترین گزینه برای کاربردهای دریایی است. از مهمترین آلیاژهای این خانواده میتوان به اینکونل و مونل اشاره کرد:
مونل: این آلیاژ با دارا بودن 45 تا 55 درصد نیکل و باقیمانده از مس و عناصر خاص، مقاومت عالی در برابر خوردگی در محیطهای نمکی مانند آب دریا و در تماس با اسیدهای هیدروفلوریک و فلورین دارد. همچنین، در برابر خوردگی ناشی از اسید سولفوریک مقاومت مناسبی ارائه میدهد.
اینکونل: این آلیاژ با 46 تا 60 درصد نیکل و باقیمانده شامل کروم و مولیبدن، مقاومت به خوردگی فوقالعاده و خواص مکانیکی منحصر به فردی بدون نیاز به عملیات حرارتی دارد. این آلیاژ در برابر خوردگی تنشی کلرایدی در آب دریا، یکی از رایجترین انواع خوردگی در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی، مقاوم است. همچنین، اینکونل در برابر خوردگی حفرهای و شیاری مقاومت بسیار خوبی از خود نشان میدهد.
قیمت پمپ آب شور، همانند قیمت پمپهای کفکش، به دلیل تأثیر عوامل مختلف همواره دستخوش تغییرات است. یکی از عوامل اصلی که مانع از ارائه یک نرخ ثابت برای پمپهای آب شور میشود، تنوع جنس و نوع هر یک از این پمپها است. علاوه بر این، هر شرکت سازنده و برند، قیمت خاصی را برای محصولات خود تعیین کرده است.
شرکت ایمن داتیس آسیا با اتکا بر دانش روز، فعالیت مستمر و با همکاری نیروهای فوق تخصص، هم اینک در زمره شرکت های برتر بخش خصوصی در زمینه صنعت ایمنی و آتش نشانی شناخته می شود. این مجموعه همواره در تلاش است که به صورت مستمر و پویا در گسترش زیرساخت های ایمنی و آتش نشانی کشور عزیزمان ایران ایفای نقش نموده و در راستای تحقق اهدافی همچون توسعه و صنعتی سازی فناوری های نوین گام هایی بزرگ بردارد.
