浅谈化工泵的管道设计

2015-08-15李艳广南京中图数码科技有限公司江苏南京210009

化工管理 2015年17期

李艳广(南京中图数码科技有限公司,江苏南京 210009)

化工泵管道主要输送化工产品，它的设计规格和产品质量会在很大程度上影响到能否顺利地输送化工产品。本文以硫酸镍为研究案例，简要地分析了在化工泵管道设计过程中的主动问题：

1 化工泵管道设计的具体要求

在使用化工泵要关注泵房距离，注意到硫酸镍液体污染环境以及危害人体健康的可能性，因此在化工泵管道的设计过程中，要严格规定和落实化工泵的管道质量，也必须切实做好化工泵管道的整体构造设计。鉴于硫酸镍的腐蚀性以及毒性，在化工泵管道设计时充分地考虑管道的防腐蚀性。请看下列分析内容：

（1）就离心泵后端而言，其密封是化工泵机械中典型的密封结构，这包括叶轮及其螺母间的密封垫圈、动静环端面密封、压盖密封圈以及叶轮和轴套之间的静环密封圈、动环密封圈以及密封垫圈，上述6个密封部件非常关键。动静环端面密封是动密封，也是至关重要的密封部分，，它借助两环端面之间的紧密贴合以及相对旋转，阻止其中的液体出现径向泄漏问题。其余5处均是静密封，很好地发挥了它们的辅助密封性能。

（2）在管道设计时，从一定意义上来看，真正的机械密封能够避免管道化工液体所导致的侵蚀，保证化工泵的正常运行以及工作。但是就化工泵的实际运行而言，此种管道必需的材料的使用年限和价格都有这样那样的不足，在投入使用时，肯定会加大化工企业的建设成本。

（3）在设计整体化工泵管道的过程中，不但要严格控制管道材料的质量，而且要及时低防护管道表面，特别是一部分采用特殊材料生产出来的管道。要以采取整体性防护措施来处理管道表面，比如将若干保护层涂抹在管道表面上，使外界介质和化工管道表面的金属层相互隔离，规避两种之间发生化学反应。从整体上来讲，管道表层防护主要包括金属镀层以及非金属涂层这两种保护方式。

2 创新化工泵管道设计

随着我国经济社会的迅猛发展，我国的化工泵管道设计工作立足于原有基础，并取得了重大进展。在设计化工泵管道时，重点关注下列问题：（1）腐蚀性介质气化要素的影响。化工泵内的机电装置距化工泵管道最近，假如化学液体的挥发性比较强，可能会威胁到化工泵中的机电结构，严重的情况下会造成非常严重的后果，如机电爆炸等。在设计化工泵管道的过程时，化工泵整体可以在室外使用，而且带着法兰盘的防爆机电。（2）在设计化工泵的总体管道的过程中，设计人员要充分地考虑化工泵中的相关装置结构的所有零件会接触到化学液体，要将其都替换为OCr23Ni28Mo3Cu3T等抗腐蚀性较强的材料，确保化工泵内的多种零件和配筋能够正常工作。（3）化工泵中的所有密封垫都采取了聚四氟乙烯等在内的诸多材料，螺塞以及紧固件运用了3Cr13材料，预防化工泵中的多种液体在流动状态下挥发出一些气体，对人体健康和环境产生危害。（4）在既有基础上运用滚动轴承支撑轴，而且在整体的机械密封上完成了相关设计，借助这种设置来隔离具有腐蚀性的介质。设计人员在设计过程中应该充分地关注滚动轴承以及泵轴的空隙，便利于今后的拆卸活动。（5）在化工泵密封性设计师，有关设计者要充分地运用具备了耐腐蚀、耐磨损以及耐重压等多重性能的机械，如108u—055型机械，实施针对性较强的密封活动。（6）在设计化工泵管道时，要确保化工产品的进口和出口处在同一条水平线上，且二者的角度要互错180°。（7）联轴器的设计和上述设计并不相同，对开式联轴器以拥有分体刚性的性能最好，增强主轴以及电机泵轴的性能，在运用这种联轴器时能够留出相应的空间，便于更换相关零件（机械密封座等）。笔者以硫酸镍管道为基础完成了外混式化工自吸管道的设计工作，在确保正常地运输硫酸镍的情况下，节约管道材料，降低了投资成本。下文是管道设计的具体功能。泵扬程达到了125m（1.25MPa压力），管道内径为40-100mm，流量为25-30m3/h，管道流速、叶轮最大线速度以及电机转速分别为0.88-6.63m/s、47.8m/s以及2000r/min，液体塔罐的容积达到了700L，管道恒压维持在0.3MPa到1.25MPa的范围内，电机功率达到了45kW，实验温度维持在室温到100℃的范围内。

3 选择化工泵管道材料

能否合理地选择化工泵所使用的管道材料，会影响到化工泵能否正常使用，而且还会影响到它的实际效果，确保管道为遭到腐蚀，这样才能正常地输送硫酸镍液体。在选择化工泵管道的材料时，要充分关注下列问题：（1）首先是选择管道的材质。设计人员要充分地结合硫酸镍液体在运输过程中的性质，选用相应的管道材料。在选择时要充分关注管材的实用性，而且要密切联系管道材料所需的实际造价，这样才能更好地节约投资成本以及保证管道材料自身的实用性。（2）因此硫酸镍的腐蚀性非常强烈，因此在选择管材的过程中，要选用具备了较强抗腐蚀性的管材。设计人员要密切联系管材的材料以及厚度等，深入地比较多种类型的管道材料，选出最合适的管道种类。（3）在选择时要强调管材的密封性，如此能够避免运输过程中硫酸镍发生泄漏的现象。

4 设计化工泵新型管理的优点

与传统类型的化工泵管道设计不同的是，所设计的化工泵新型管道设计能够很好地运输硫酸镍的特殊要求，且可以降低设计管道中的投资费用，增强化工泵管道自身的可靠性。所以，化工行业对所设计的新型管道青睐有加。所设计的新型化工泵管道重点体现出下列优势：

（1）新设计的化工泵管道能够最大限度地发挥自身的内部优势，在不需要任何外部零件协助的情况下，安全快速地输送硫酸镍液体，能够在很大程度上简化管道输送程序，提高管道输送水平。

（2）和原本的平面结构不一样的是，新管道被设计为立体结构，管道系统的占地面积及其附件的优势更为显著。具体而言，新型的管道设计的占地面积缩小了，且简化了管道的安装设计流程和环节，提升了管道输送的效益。

（3）在管道输送中，就新型化工泵中的管道设计而言，它的机械密封通过输送液体来完成润滑和冷却的目的。这就是说，在管道工作中，能够很好地传输硫酸镍液体，还可以润滑以及冷却机械密封，因此在设计化工管道整体的过程中，需要进行整体投资，也会立足于原基础，创新化工管道设计，日益加速化工行业的发展，提升输送硫酸镍的水平和能力。

（4）在整体化工泵工作的过程中，可以运用分离式刚性对开式联轴器，这样以来，在更换轴承时不必拆卸化工泵体的电动机以及外壳，因此为维修以及更换泵体设备提供了极大便利，简化了化工泵维修和管理的流程和程序。在整体化工泵管道设计时，不但要分析液体输送因素，而且要密切联系化工泵泵体的内在结构，开展综合设计工作，确保泵体能够正常工作。在泵体运行的过程中，可借助叶轮自身的轴向力，维持泵体在运转的平衡整体，无需任何附加零件。就此处而言，在新型化工泵的管道设计过程中，要关注需要的防腐蚀性以及密封性，也要综合考虑管道设计的整体造价成本，从而避免未来应用中的不必要浪费，徒增化工运输成本。