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非金属材料在泵上应用总结

来自:凯全泵业|发布日期:2013年07月09日

 一、非金属材料在泵上应用总结

 

聚酰胺(PA):通常使用的商品名称是尼龙。
      氯化聚醚:具有良好的耐腐蚀性和良好的机械性能,可用来成型泵用的各种过流部件。
      酚醛玻璃纤维增强塑料:在高温高压下可模塑成型泵的各个过流部件,如泵体、叶轮、泵盖等。
      环氧玻璃钢:是玻璃钢家族中,物理机械性能最优者,且耐腐蚀性能良好。在泵行业制造是能通过模压成型泵体、叶轮、泵盖、轴套等过流部件。
      聚三氟氯乙烯(PCTFE):俗称氟塑料3(F3)。具有良好的耐腐蚀性,可用来成型泵体、叶轮、泵盖等过流部件。
      全氟(乙烯-丙烯)共聚物(FEP):耐腐蚀性能极好(与聚四氟乙烯相似),几乎能抵抗所有地化学介质,可用作管、阀、泵、槽地衬里,垫片等。
      聚四氟乙烯(PTFE)、填充聚四氟乙烯:聚四氟乙烯具有极其优异的耐腐蚀性能。摩擦系数小、不吸水、不粘、不燃,可在-250℃~+260℃条件下使用。但PTFE存在着线膨胀系数大,尺寸稳定性差,导热差,易冷流等缺点。填充PTFE的耐磨性、硬度、导热系数、抗压强度、抗弯强度都得到了显著提高,线膨胀系数降低。纯PTFE在泵中的应用主要是作为隔膜泵的隔膜、泵类机械密封摩擦付、辅助密封件、如O型环、V型环、波纹管密封圈等。玻纤填充的PTFE材料,主要用于耐酸泵中的波纹管密封圈。铜粉填充的PTFE材料用于蒸汽往复泵的活塞环,使用寿命可达20000小时。

      化学性能:PTFE具有优良的耐化学腐蚀性,任何氧化剂都不能对它起作用。PTFE对于浓酸、浓碱、强氧化剂即使在高温下也不发生任何作用。除全氟烷烃和全氟氯烷烃会使PTFE有轻微的膨胀现象外,其它有机溶剂对它均不起作用。目前发现,仅有熔融状态的碱金属、三氟化氯及其元素氟在高温高压下才对它起作用。
      聚偏氟乙烯(PVDF):除具有氟树脂耐高温、耐腐蚀性能优良外,还具有区别于其它氟树脂的特性:在氟树脂中具有最高的抗拉强度和压缩强度,其刚性、硬度、耐磨耗和耐切割性最优。PVDF具有良好的化学稳定性,在室温下不被酸、碱、强氧化剂和卤素所腐蚀;脂肪烃和芳香烃及醇、醛等有机溶剂对它也无影响;只有发烟硫酸、强碱、酮、醚等少数化学药品能使其溶胀或部分溶解。适合加工成各种管、阀、泵的衬里,适合加工成离心泵、磁力泵、液下泵的泵体和叶轮,以及各种膜片和密封件。

三、密封填料
      橡胶石棉盘根XS250(极限使用温度250℃)、橡胶石棉盘根XS350(极限使用温度350℃):
      适用介质:蒸汽、水、碱性溶液。

      油浸石棉盘根YS250(极限使用温度≤250℃)、YS350(极限使用温度≤350℃):该产品的突出特点是盘根中含有润滑油、摩擦系数小、压缩量大。
适用介质:蒸汽、空气、工业用水、重质石油产品。

      聚四氟乙烯石棉盘根SMF:使用温度:-100~+250℃,适用介质:弱酸、强碱等腐蚀性介质。
/ E- ^; { x0 L
      油浸棉、麻盘根YMM:极限使用温度:≤120℃,适用介质:河水、自来水、地下水、海水等。
      聚四氟乙烯纤维编织填料:产品分为六种牌号,使用性能见下表

性能
NFS-1
NFS-2
NFS-3
NFS-45 w/ b3 [1 I. R, P! i
SFP
SFMP
极限使用温度℃℃
-250~+260
-200~+250
-200~+2505 \2
-200~+250;
-200~+250
-250~+300
极限使用压力MPa
≤30
≤306 y
≤20
≤30
≤15
≤20
线速度m/s
2~8
1~8
1~8
2~10
2~8, a9
2~10: J4 V5 t4 F. E( y* @3 p
适用介质PH值
0~14
% v6 R6 H0 [, O8 o; t+ h: s+ }
0~14
2~14/ P( ~3 l2 W [1 [7 |
0~14
0~14:
0~144 B$
适用介质
强酸、强碱、有机溶剂、各种腐蚀性介质。

主要生产单位:合肥通用机械研究所、山东枣庄氟塑料厂、上海市塑料研究所、沈阳密封填料试验厂。在使用过程中,开始允许填料有少量泄漏,待使用一段时间,填料处于相对稳定状态后,再调整填料压盖。切不可开始时压得过紧,以防烧坏填料。
      碳纤维编织密封填料:是一种高强度、高模量的新型材料,它具有强度高、弹性模量大、耐高温、耐化学腐蚀、导热性能好、热膨胀系数低等优点,并具有自润滑性。使用性能见下表:

性能
TCW-1
FTH-1 a0 O
FTH-2
TSS-1
极限使用温度℃℃
-200~+250
-200~+260, w4 u# m0 O
-200~+260! T) l7 o2 Q! C [
-200~+260
极限使用压力MPa
≤20
≤15
≤30
≤15
线速度m/s
≤25
≤6
≤20
≤10
适用介质PH值
2~12
2~12
2~14
3~14
适用介质
酸碱类强腐蚀性流体、有机溶剂、化学用品。
在初运行时应轻紧填料压盖,允许介质有少量泄漏,运行一段时间后,再逐渐压紧,使填料进入相对稳定阶段。碳纤维聚四氟乙烯编织填料(FTH-1),在运行中如发现泄漏,可多次拧紧填料压盖。
主要生产单位:辽宁省鞍山市石棉厂、沈阳密封填料试验厂、上海碳素厂、辽源市特种纤维试验厂。

      酚醛纤维编织密封填料:具有耐高温、耐酸性介质腐蚀、吸附、隔热性能好、摩擦系数小、耐磨损、对人体及环境无污染、价格低廉等优点。主要应用于高压柱塞泵、高压水泵、玻璃钢耐酸泵、甲氨泵、往复泵以及油田深井泵的填料密封。使用性能见下表:

性能
PFF-1
PFF-2
PFF-3Z
PFF-4
极限使用温度℃℃
-200~+250
-200~+250
≤300
≤80
极限使用压力MPa
≤12
≤30
≤10
≤20
线速度m/s
≤8
≤10
≤10
≤8
适用介质PH值
2~12
2~12
4~12
4~12
适用介质
酸碱、有机溶剂、机油、蒸汽、水等。
 
主要生产单位:浙江余姚市塘后密封填料厂、沈阳密封填料试验厂、山东枣庄氟塑料厂、上海石棉厂。
      膨胀石墨(柔性石墨)材料:它除了具有石墨本身的优良自润滑性、耐腐蚀、耐高低温、耐辐射、耐磨损、摩擦系数低等特性外,还具有柔软性、低密度、压缩回弹性和使用温度范围广
等优点。可以适用的介质PH值为0~14。除王水、浓硝酸、浓硫酸和高温下的重铬酸盐等少数几个强氧化性介质不推荐使用外,其它介质均能使用。在装入填料函前,填料环用刀片切一道口,然后只能有一定地轴向扭转,套在轴上,压入到填料函内,每圈切口应错开900或1200。运转开始时允许有微量泄漏,随着时间的增加,泄漏量会逐渐减少。
主要生产单位:山东滨州柔性石墨密封件厂,浙江慈溪密封材料厂,浙江玉环县楚门密封件厂,国营无锡市舜柯石化密封件厂。
      碳-石墨材料:具有良好的导热、导电性、化学稳定性、抗热震性、自润滑性和可加工性。在泵业方面,用于离心泵、屏蔽泵、柴油分配泵、潜水泵、清水泵、高温热油泵、核二级泵、
锅炉给水泵、气泵等端面密封、涨圈密封、机械密封环、轴向密封、旋片等场合。
十、橡胶
      天然橡胶:具有优异的耐屈挠性,良好的耐磨性、耐寒性和绝缘性,撕裂强度高。耐老化、耐候性差、耐油、耐溶剂性也较差。采用天然橡胶胶料制造的胶泵,适宜工作温度在78℃以
下。适用于输送多种磨蚀性渣浆和弱酸、弱碱溶液,但不适用于输送强酸、油、脂肪族和芳香族溶液。
      丁腈橡胶:是当前应用最广泛的耐油橡胶品种,具有一系列优越性能,耐磨性比天然橡胶高30~45%,耐高温性较天然橡胶、丁苯橡胶都好。但丁腈橡胶的耐天候老化性差。采用丁腈橡
胶胶料制造的胶泵,最高使用温度为95℃。该胶种的胶泵耐各种动、植物油、矿物油以及甘醇。
      丁基橡胶:采用丁基橡胶胶料制造的衬胶泵件,适于酸性泥浆工作。最高使用温度为100℃,可耐强酸强碱(如盐酸、氢氧化钠),但高浓度的氧化性强酸(如浓硫酸、浓硝酸)会使丁基橡胶降解。
      氟橡胶:这种橡胶经硫化后具有优异地耐热、耐臭氧、耐油及耐各种化学药品浸蚀的性能。但氟橡胶在加工、粘接方面较通用橡胶差些,价格也比较昂贵。采用氟橡胶胶料制造的胶泵,允许使用的最高使用温度可达170℃(在普通介质中)。
十一、陶瓷

      刚玉陶瓷(主要成分AI2O3):普遍具有极高的硬度,良好的耐磨性和化学稳定性,而且绝缘度高,溶点高。在泵行业中主要用于特殊工况条件下的陶瓷泵和机械密封环等。陶瓷除了氢氟酸和含氟的一些其它物质以及热或浓的碱液外,几乎能耐所有腐蚀介质,包括热浓硝酸、硫酸、盐酸、王水、盐溶液、有机溶剂等。
      氮化硅陶瓷:抗热冲击性能优于氧化铝陶瓷,其它性能与氧化铝陶瓷基本相同。
      碳化硅陶瓷:具有优良的耐化学腐蚀性,较高的机械强度,耐磨性好,耐高温、自润滑性好,摩擦系数小等特点,因此可作为高温结构材料,用于泵的机械密封、磁力泵的泵轴等,比普通陶瓷更具有明显的优势。碳化硅是目前一种较理想的摩擦付材料,它同碳石墨组合配对,其干滑动摩擦系数比氧化铝、硬质合金要小,PV值比氧化铝和硬质合金要高。碳化硅陶瓷耐磨性能优良,除了氢氟酸等少数几种介质外,几乎能耐所有化学品的腐蚀,包括浓硝酸、硫酸、盐酸等强腐蚀液体。
十二、永磁材料

      铁氧体永磁材料:与金属永磁材料相比,具有高矫顽力,高绝缘性,抗外磁场干扰性好,并价格低廉等优点,可用作磁力泵内外转子的磁钢。
      稀土钴永磁材料:具有优异地磁性能,尤其是矫顽力和磁能积是现有永磁材料中最高的,很适合作磁力泵上地永磁体,只是由于这类材料价格昂贵而未能被普遍应用。十三、其它材料
(一)泵用油漆:起保护、装饰和标志作用。按使用效果分防锈漆、绝缘漆、耐酸漆等等;按涂刷层次分底漆、面漆、腻子等等。
(二)泵用纸垫材料:
(三)泵用毛毡材料:用以制造油封,即密封摩擦处的润滑油不漏,又防止水和灰尘侵入。分细羊毛毡、半粗羊毛毡和粗羊毛毡。
(四)工业用硫化橡胶板(GB5574-85):普通橡胶板、耐酸碱橡胶板、耐油橡胶板、耐热橡胶板。

 

 

泵用橡胶滑动轴承材料:
      具有摩擦系数小、耐磨、耐蚀、缓冲、抑振和低噪音等许多特性。用此橡胶滑动轴承材料可制成整体式橡胶滑动轴承和组合式橡胶滑动轴承。其中组合式橡胶滑动轴承的承压面是橡胶滑动轴承材料,外部根据用途可采用铜铅合金铸件、不锈钢、铝和铸铁,以强化轴承结构,在金属与橡胶间,用特殊粘结剂和工艺方法粘结。
    (水润滑整体橡胶滑动轴承材料):广泛应用于各种深井泵、潜水泵等的水润滑轴承。具有一定的耐磨性和耐蚀性。耐最高温度100℃。
耐环境性能:由该种材料制造的各种水润滑轴承可在4~50℃温度中工作,对润滑的水介质没有特殊要求。
      SHX-2(水润滑组合式橡胶滑动轴承材料):用该材料制成的水润滑组合式橡胶滑动轴承,已应用在斜流泵、排灌用泵上以及造船业和搅拌机等各种不适宜采用其它润滑剂的机械设备中。耐最高温度160℃。
耐环境性能:由该种材料制造的各种水润滑组合式橡胶滑动轴承可在4~60℃温度中工作,对润滑水介质(海水、污水和含泥沙水)没有特殊要求。
      SHX-3(组合式油润滑橡胶滑动轴承材料):由该种材料制造的组合式油润滑橡胶滑动轴承,适用于以油为润滑、冷却介质的旋转机械上,如潜油泵等。具有较好的耐油性、耐高蚀、耐磨损和耐腐蚀性。耐最高温度160℃。

耐环境性能:由该种材料制造的各种组合式油润滑橡胶滑动轴承可在较高温度下工作,对润滑油没有特殊要求,适应环境较强。
      SHX-4:用该材料制造的油和水混合润滑的滑动轴承广泛应用于有特殊要求的泵上及耐高温、耐油的密封材料。具有防震、减震和耐磨、耐蚀性。耐最高温度200℃。
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耐环境性能:由该种材料制造的各种油和水混合润滑的滑动轴承可在较高温度下工作,对润滑油和水没有特殊要求,适应性非常强。

二、塑料
      硬质聚氯乙烯塑料(有聚氯乙烯树脂PVC、稳定剂、润滑剂、填料着色剂组成):目前国产硬质聚氯乙烯离心泵在酸碱等腐蚀性介质中地使用寿命大都可达两年以上。使用温度在-15~+55℃。
      玻璃纤维增强聚丙烯(GFRPP):目前已用于各种耐温、耐腐蚀设备及其零部件的制造,如化工用泵、阀门、管件、管材等。常温下耐冲蚀性能良好,0℃以下则变差。

ABS(是一种坚韧而有刚性的热塑料工程材料):具有优良的抗冲击性,耐热性和耐腐蚀性。
      PMMA(有机玻璃):常被用作透明度要求较高,易于观察等方面的零部件。如油杯、油标、视油窗、透视板等。