Une pompe en acier inoxydable 316L qui a fonctionné pendant six ans avec de l'eau de refroidissement peut fonctionner en quatre mois sur une ligne d'hypochlorite de sodium à 15 % à 45 degrés Celsius. Même point de service, même vitesse d’arbre, même fournisseur. La variable qui a changé était le fluide, et c'est pourquoi une pompe de traitement chimique doit être spécifiée à partir d'une fiche technique de fluide plutôt qu'à partir d'un débit.
Dans la plupart des pannes sur le terrain qui parviennent au service d'assistance d'un fabricant de pompes, le système hydraulique fonctionnait correctement. La métallurgie en contact avec le fluide, la disposition des joints ou la plage de fonctionnement supposée étaient erronées. Jiangsu Huanyu Chemical New Materials Co., Ltd. construit des pompes à Jingjiang, Jiangsu depuis 1987, et son catalogue couvre désormais plus de dix séries et plus de 300 spécifications pour les constructions en acier inoxydable, en acier inoxydable duplex, en alliage de nickel, en titane et en plastique fluoré.
Ce qui compte en tant que pompe de traitement chimique
Une pompe à eau à usage général et une pompe de procédé peuvent paraître identiques sur un dessin d'agencement général et ne se comporter pas de la même manière en service. La construction du processus ajoute de l'épaisseur de paroi pour une tolérance à la corrosion, un drain de boîtier, une conception extractible vers l'arrière pour que l'ensemble rotatif quitte le boîtier sans casser la tuyauterie, une chambre d'étanchéité dimensionnée pour le joint réellement installé et des roulements conçus pour un service continu.
- Surépaisseur de corrosion sur le boîtier et le couvercle, généralement 3 mm pour un service agressif.
- Ensemble coulissant arrière et chambre d'étanchéité adaptés au plan de chasse choisi.
- Limites de durée de vie et de vibration des roulements inscrites dans les spécifications d'achat, non mesurées par la suite.
Quatre normes couvrent la majeure partie du marché et chacune d’entre elles définit un ensemble différent de décisions.
| Norme | Prestation typique | Ce que ça corrige |
| ASME B73.1 | Centrifuge horizontale, service général dans une usine chimique | Dimensions de la buse et du pied, chambre d'étanchéité, options 316L et duplex |
| ISO 2858 et ISO 5199 | Retour de pompes chimiques extractibles sur des projets internationaux | Enveloppe de performance et tolérances de classe II |
| API 610 / ISO 13709 | Raffinerie et pétrochimie lourde | Dispositions OH2 et BB2, durée de vie des roulements de 25 000 heures, matériaux haute température |
| API 675 et API 682 | Systèmes de dosage et de support de joint | Précision du dosage et sélection du plan de chasse d'eau |
Faites correspondre les matériaux mouillés au support avant de dimensionner quoi que ce soit
Le matériau mouillé détermine si une pompe dure cinq ans ou cinq mois, et les entrées importantes sont la teneur en chlorure, le pH, la température et les solides, dans cet ordre.
Le 316L est la valeur par défaut pour de bonnes raisons : il est soudable, largement disponible et peu coûteux à côté des alliages de nickel. C’est aussi la note la plus souvent mal appliquée. Au-dessus d'environ 200 ppm de chlorure et de 60 degrés Celsius, le 316L est exposé à la corrosion par piqûres et fissures, et un trou d'épingle dans une paroi de boîtier ne s'annonce pas avant de se briser. Le super-austénitique 904L et le duplex 2205 ou 2507 étendent la fenêtre de chlorure, le CD4MCu ajoute une résistance à l'érosion là où les boues sont impliquées, l'Hastelloy C-276 survit aux acides mixtes et à l'hypochlorite, et le titane est excellent dans le chlore humide et les chlorures oxydants mais n'est pas la bonne réponse dans le chlore sec ou le méthanol.
Lorsque le fluide attaque même ces qualités, la réponse est de retirer entièrement le métal du chemin mouillé. Le revêtement en fluoroplastique gère l'acide chlorhydrique, les acides mixtes et le chlorure ferrique à des températures qui détruiraient l'acier inoxydable standard, et le même revêtement peut être appliqué sur des plates-formes à entraînement centrifuge, submersible ou magnétique.
Pompe chimique fluoroplastique FSB pour service d'acide corrosif Pour les acides agressifs et les fluides oxydants pour lesquels les pièces métalliques en contact avec le produit ne conviennent pas, cette pompe chimique en plastique fluoré gère des débits allant jusqu'à 1 400 m³/h. Voir le produit → Dimensionner une pompe de procédé chimique sans la surdimensionner
Une pompe de traitement chimique doit être dimensionnée pour le pire cas de fonctionnement crédible, puis vérifiée afin que le cas normal se situe toujours dans la bande efficace.
Ajoutez 10 % au débit calculé et 5 à 10 % à la hauteur, mais arrêtez-vous là. Un dimensionnement excessif pousse la roue loin à gauche de son point de meilleur rendement, où la recirculation interne augmente les vibrations et charge l'arbre. Maintenez le point de fonctionnement normal entre 80 % et 110 % du BEP et traitez tout ce qui est inférieur à 70 % comme un défaut de conception plutôt que comme un problème de contrôle. La viscosité est le piège silencieux : un fluide à 500 cP peut déplacer le point de service de plus de 20 % une fois les facteurs de correction appliqués, et les boues lourdes nécessitent généralement un déclassement de charge et des jeux de fonctionnement plus larges.
Spécifié dans le cas normal
La pompe se situe à 45 % du BEP sur la ligne quotidienne, recircule et a besoin d'un by-pass ou d'un entraînement à vitesse variable pour rester stable. La déflexion de l’arbre et l’usure de la face du joint augmentent en quelques mois.
Spécifié au cas évalué
La pompe se situe entre 80 % et 110 % du BEP au point normal et couvre toujours le cas de perturbation. Les pertes dues à l’étranglement restent faibles et la durée de vie des joints devient prévisible.
Pour les flux de raffineries et de pétrochimie, où le cas nominal inclut des températures élevées et des perturbations intermittentes, une conception à extraction arrière à paroi épaisse dans la famille de pompes de processus pétrochimique CZ couvre le milieu de la plage de débit et de hauteur sans moulage sur mesure.
Pompe de traitement pétrochimique série CZ pour les raffineries et les produits chimiques Pompe CZ à extraction arrière à paroi épaisse pour flux de raffinerie et pétrochimique, couvrant des débits jusqu'à 2000 m³/h et des hauteurs d'élévation jusqu'à 140 m. Voir le produit → Les joints et le confinement déterminent votre facture d'entretien
C'est l'étanchéité, et non l'hydraulique, qui est à l'origine de la plupart des fuites et des arrêts imprévus des pompes de traitement chimique. Le choix de l'étanchéité mérite donc la même attention que le choix de la turbine.
Une seule garniture mécanique avec un rinçage Plan 11 est adéquate pour les fluides propres et non toxiques. Les joints à double pression avec Plan 53A ou 53B sont la réponse standard pour les fluides toxiques, cristallisants ou à haute pression de vapeur, et ils nécessitent une alimentation en fluide de barrière que l'usine peut réellement maintenir. Le rinçage externe, Plan 32, est courant lorsque les solides dépassent environ 2 % en poids, bien que l'eau de rinçage dilue le produit et ajoute une charge d'effluent. Lorsqu'une fuite signifie un incident avec perte de temps plutôt qu'un travail de nettoyage, le le plan de phoque est une décision de sécurité autant qu'un entretien.
Lorsque le joint doit être éliminé sous pression, un entraînement magnétique haute pression avec une coque de confinement secondaire maintient le fluide à l'intérieur de la pompe même si la coque primaire est brisée.
Pompe centrifuge à entraînement magnétique sans joint haute pression HMD Pompe à entraînement magnétique sans joint pour service corrosif à haute pression, avec manchon d'isolation en Hastelloy C276 et valeurs nominales jusqu'à 25 MPa et 300°C. Voir le produit → Une liste de contrôle des spécifications qui évite les échecs sur le terrain
Sept éléments comblent les lacunes qui transforment une bonne sélection hydraulique en une mauvaise installation.
- Fiche technique du fluide : composition, plage de concentration, température normale et maximale, densité, viscosité, pression de vapeur, pH, chlorure en ppm et solides par taille et pourcentage.
- Sélection de matériaux mouillés avec une marge de corrosion indiquée, ainsi qu'une note sur ce que fait le fluide pendant le nettoyage et l'arrêt.
- Point de service : débit normal, nominal et minimum, hauteur manométrique, NPSH disponible et température du fluide dans chaque cas.
- Plan d'étanchéité, alimentation en fluide de barrage ou de rinçage, ainsi que la pression et le débit que l'alimentation peut fournir.
- Norme et documentation : ISO 5199 ou API 610, certificats de matériaux et dessin dimensionnel pour approbation.
- Tests : test de performance, test hydrostatique à 1,5 fois la pression de conception et lectures de vibrations sur toute la plage de fonctionnement.
- Pièces de rechange : faces d'étanchéité, bagues d'usure, manchon d'arbre et jeu de roulements adaptés à la tâche réelle.
Envoyez la fiche complétée au fabricant avant l’étape de devis plutôt qu’après. Le page de contact répertorie les canaux téléphoniques, mobiles et électroniques utilisés pour les demandes techniques, et une brève conversation sur le support évite généralement un deuxième tour de sélection coûteux.
Questions les plus posées par les ingénieurs sur les pompes de traitement chimique
Quelle est la différence entre une pompe de traitement chimique et une pompe centrifuge ordinaire ?
Une pompe de traitement est conçue pour un service continu sur des fluides corrosifs ou dangereux, elle comporte donc une tolérance à la corrosion, une chambre d'étanchéité plus grande, une construction à retrait arrière et des roulements conçus pour un fonctionnement de 24 heures. Une pompe centrifuge ordinaire est conçue pour les fluides aqueux dans des conditions ambiantes et ne possède aucune de ces dispositions.
Dois-je choisir une pompe à entraînement magnétique ou une pompe à garniture mécanique ?
Choisissez un entraînement magnétique lorsque le fluide est toxique, volatil ou coûteux et que l'absence de fuite est la priorité, à condition que le fluide soit propre et que la température reste dans la limite de l'aimant. Choisissez une garniture mécanique avec un plan de rinçage documenté lorsque des solides sont présents, lorsque la viscosité est élevée ou lorsque le service est proche de la limite de fonctionnement à sec.
Quelle marge NPSH doit avoir une pompe de traitement chimique ?
Maintenez le NPSH disponible à au moins 1 m au-dessus du NPSH requis au débit nominal et augmentez cette marge pour les pompes à haute énergie ou les fluides proches de leur pression de vapeur. Une fine marge au débit nominal disparaît dans le cas du débit minimum, où commencent généralement les dommages par cavitation.
Combien de temps doit durer une pompe de traitement chimique ?
Avec une sélection correcte des matériaux, un point de service stable entre 80 % et 110 % du BEP et un plan d'étanchéité maintenu, attendez-vous à cinq à dix ans sur le boîtier et la roue, avec un remplacement du joint après environ 8 000 à 20 000 heures de fonctionnement. Réduisez considérablement ces chiffres si l'un des trois est faux.
