Vícestupňová čerpadla jsou základním zařízením pro dopravu vysokotlakých kapalin-v průmyslové oblasti. Výběr materiálu přímo ovlivňuje životnost, účinnost a bezpečnost zařízení. Správné přizpůsobení materiálu vyžaduje komplexní zvážení charakteristik dopravního média, provozního prostředí a nákladové-efektivnosti, aby byl zajištěn stabilní provoz ve složitých podmínkách.
Charakteristiky médií určují základní materiály
Korozivita, teplota a obsah pevných látek v dopravním médiu jsou primárními faktory pro výběr materiálu. Pro čistou vodu nebo mírně korozivní kapaliny může požadavky splnit standardní litina nebo litá ocel, která nabízí nízkou cenu a vysokou mechanickou pevnost. Pro kapaliny obsahující chloridové ionty nebo kyselé či alkalické složky se doporučuje nerezová ocel (jako je 304, 316L) nebo duplexní nerezová ocel, aby odolávaly důlkové korozi a korozi pod napětím. Pro prostředí s vysoce abrazivní kaší se doporučují slitiny s vysokým-chromem (jako je Cr28) nebo keramické povlaky, aby se výrazně prodloužila životnost smáčených součástí.
Provozní prostředí a požadavky na pevnost konstrukce
Provozní podmínky za vysokých-teplot a-tlaku vyžadují materiály s vynikající tepelnou stabilitou a odolností proti tečení. Čerpadla na napájecí vodu kotlů jsou například často vyrobena z chrom-molybdenové legované oceli (jako je F22), která má vysokou-pevnost při teplotě o více než 30 % vyšší než běžná ocel. Opotřebitelné díly, jako jsou těsnicí kroužky a oběžná kola, vyžadují rovnováhu mezi tvrdostí a houževnatostí. Karbid stelitu nebo karbid wolframu potažený stříkáním- se často používají ke snížení ztrát třením a zachování objemové účinnosti.
Vyvážení ekonomiky a standardizace
Upgrady materiálu vyžadují rovnováhu mezi zlepšením výkonu a investičními náklady. Ne-kritické součásti mohou využívat proces obložení plastem z uhlíkové oceli, kdy je na základní konstrukci aplikována vrstva odolná proti korozi-, aby se snížily celkové náklady na stavbu. Mezinárodní normy, jako je API 610, jasně definují materiály pro petrochemická čerpadla a upřednostňují osvědčené kombinace materiálů (jako je oběžné kolo 2Cr13 s pouzdrem čerpadla HT250), aby byla zajištěna spolehlivost a zaměnitelnost.
Vědecký výběr materiálu je základním kamenem-dlouhodobého provozu vícestupňových čerpadel. To vyžaduje ověření prostřednictvím analýzy tekutin, simulace napětí konečných prvků a skutečných provozních podmínek, aby bylo nakonec dosaženo optimálního řešení pro výkon, náklady a životnost.