Цзянсу Хайфа Машиностроение Лтд.

【Дата публикации: 30 июля 2026 г. | Автор: Технический центр Jiangsu Haifa Machinery Manufacturing Co., Ltd. | Техническая рецензия: Старший инжен по высокотемпературным коррозионностойким химическим насосам | Применимые отрасли: Производство диоксида титана, гидрометаллур, фосфорная химия, регенерация отработанной кислоты, установки травления, линии разбавления серной кислоты】

Проектирование и выбор высокотемператур насоса для разбавленной серной кислоты｜Коррозионностойкие материалы,осы по API 610 и схемы торцевых уплотненийH2 1. Основные сложности коррозии в среде высокотемпературнойбавленной серной кислоты: выбор материала нельзя основывать только на концентра

Высокотетурная разбавленнаяная кислота широкоется в комплексных установках, таких как производство диоксида титана, гидрометаллургия, производство серной кислоты из металлургических отходящих газов,осфорная химия, регенерация отработанной кислоты, травление стали. Эта среда характеризуется коррозионным эффектом, зависящим от температуры концентрации. Выбор материала только на основе концентрации серной кислоты может привести к перфорации корса насоса истрому коррозионному разрушению рабочего колеса. Повышение температуры значительно увеличивает скорость равномерной и щелевой коррозии нержавеющей стали и обычных никелевых сплавов;ленная разбавленная серная кислота обычно содержит окислительные примеси, такие как Fe³, Cu²⁺, нитрат-ионы, хлорид-ионы растворенный кислород которые резко разрушают пассивную пленку металла; скорость потока среды, твердые частицы и тепловые циклы при пуске-останове усиливают эрозионную коррозию. Данные коррозионных испытаний Haynes показывают: коррозия в лабораторной чистойбавленной серной кислоте и в промышленной кислоте на месте сильно различается. Для критических условий эксплуатации необходимо проводить испытания с погружением образцов для проверки коррозиной стойкости материала, нельзя полагаться только на стандартные коррозионные кривые для выбора.

H2 2. Стандартная рекомендуемая комплектация длябавленной серной кислоты 10%–30%, 100–130°CH3 Таблица стандартных параметров выбора

| Проектный параметр | Рекдуемая комплектация | Пояснение |
|--- | :--- | :--- |
| Основная конструкция нас | API 610 OH2 центробежный насос с опорой по центральной линии | Предтительный вариант для основных горизонтальных условий, подходит для непрерывной длительной работы |
Проточные материалы | Hastelloy C-27 (возможна модернизация до C-2000 в зависимости от среды) | Учитывает коррозию как восстановительными кислотами, так и окислительными примесями |
| Валовая группа | Цельный высокопрочный вал + коррозионностойкая втулка из C-276 | Исключает корозию и износ вала |
| Тип механического упнения | Картриджное двойное торцевое балансирное уплотнение по API 682 | Нулевая утечка, подходит для токсичных коррозионных |
| Компоновка упнения | Arrangement 3, двойное торцевое "спина к спине" Высокое давление барьерной жидкости изоли технологическую кислоту| Схемаывки уплотнения | API Plan 54, система внешней подачи барьерной жидкости под давлением | Независимое охлаждение имазка торцевых пар |
| Пара трения (ротор/статор) | Безнапорный карбид кремния против карбида кремния | Устойчивость к эрозии частицами, высокая температура, сухой ход |
| Вспомогательные уплотнительные кольца | PTFE клиновое кольцо / кислотостойкий FFKM (перфторэластомер) | Устойчивость к набуханию и старению в серной кисло |
| Система и блокировки Блокировки по минимальному расходу, температуре подшипников, низкому давлению уплотнения, виции с остановом | Предотвращение сухого хода, кавитации и выхода оборудования из строя |

Примечание: Данная таблица представляет общую предварительную схему. Окончательный выбор материала и конфигурации упнения должен основываться на отчете анализа среды проекта и скорости коррозии.

H2 3. Сравнение границ применимости различных корозионностойких (на основе профессиональных данных EEAT)H3 3.1 Hastelloy B-3 (никель-молибденовый сплав) (только для чистой восстановительной разбав серной кислоты)   Преиму:* Отличная стойкость к равной коррозии в низкоокислительнойбавленной серной кислоте.

1. Ограничения:чительное снижениерозионнойойкости при наличии в среде Fe³⁺, нитрат-ионов, растворенного кислорода.

2. Область применения: Линии производства высокочистой разбавленнойной кислоты со стальным составом и строгим контрол кислорода. Не рекомендуется для установок с отработанной кислот и циркуляционных систем травления.

H3 3.2elloy C-276 (никель-хром-вольфрам-молибденовый сплав) (надежный универльный материал для промышленной разбавленной серной кислот)   Молиден обеспечивает стойкость к коррозии восстановительной серной кислотой, хром — к окислительным примесям (ионы железа, нитрат-ионы).вляется основнымом для гидрометаллургии и регенерации отработанной кислоты   По сравнению с316L, дуплексной сталью 2205 обычным титаном, C-276 может адаптироваться к небольшим колебаниям концентрации и температуры в промышленных условиях, снижая рисктечек и остановок.H3 3.3-2000 / Hybrid-BC1 (высоколеги никелевые сплавы) (для условий с очень высокой температурой и сложными примесями)   Когда температура среды >130°C, хлорид-и высокое, присутствует большое количество окислительных ионов металлов, и скорость корозии C-276 неяет расчетномуу службы оборудования применяется модернизация до C-2000. Опмизированноешение молибдена и х расширяет диапазон коррозионнойойкости при высоких температурахH3 3.4 Насосы с футеровкой PFA/F46 (для чистых сред без твердых частиц низком давлении)   Примени: Чистая разбавленная сер кислота без твердых абразивных частиц, низ давление.

1. Ограничения и недостатки: При дли воздействии высоких температур возможна ползучесть и расслоение футеровки; при вакууме футеровка может отслаиваться; частые теплосмены и наличие твердых частиц вызывают отслоение фуровки. Для проектов с отработанной кислотой, содержащей частицы и с большими колебаниями температуры, предпочтительны цельнометаллические насосы из никелевых сплавов, футерованные конструкции не рекомендуются.

H3 3.5 Материалы, строго запрещенные для использования в качестве универсальных для высокотемператур разбавленной сер кислоты

1. 304, 316L, дуплексные стали 2205/2507, чистый титан TA2, обычная углеродистая сталь, чугун могут использоваться только кратковременно в оченьком диапазоне температур и концентраций. При наличии кислорода и примесей в с быстро наступает коррозия и перфорация. Запрещены к прямому использованию в промышленных непрерывных установках.

H2 4. Таблица соответствия типов насосов API 610 для различных условий эксплуатацииH3 4. Обычная горизонтальная подача: API 610 OH2   Ключевые конструктивные преимущества:пора по центральной линии обеспечивает равномерное тепловое расширение корпуса при нагреве избегая напряжений в трубопроводе и смещения уплотнения; задний съемный корпус с радиальным разъемом позволяет проводить техобслуживание без демонтажа входных и выходных трубопроводов расширенная камера уплотнения адаптирована для двойного торцевого уплот Plan54; стандартная тяжелая подшиповая опора, подходит для длительной работы 10000+ часов.

1. Новыйт: GB/T 3215—2025 (эквивалент ISO 13709:200), официально заменяет старый национальный стандарт с апреля 2026.

H3 4.2 Условия: высокий напор / высокое давление / погружной / нулевая уте

| Условия эксплуатации | Ромендуемый типоса по API | Причина выбора |
| :--- | :--- | : |
| Большой расход, среднее/высокое давление | BB2, двухопорный насос Высокая жесткость, малая тепловая деформация| Многоступенчатый сверхвысокий напор | BB3 / BB4, многоступенчатый центробежный нас | Одноступенчатый не может обеспечить требуемый напор |
| Высокотоксичная среда под высоким давлением | BB5, двухкорпусный многоступенчатый насос | Двухслойный корпус предотвращает утечки |
| Подача из резервуара (погружная) | VS4 / VS5, вертикальный длинновальный насос | Уменьшение рискавитации во всасывающем трубопроводе |
| Очень низкийPSHa установки | VS6, насос типа "стакан" | Погружная конструк повышает эффективный запас по кавитации |
Строгие требования нулевой уте | API 685,ный насос | Отсутствие динамического уплотнения вала, полная герметичность |

Дополнение: При выборе магнитного насоса необходимо проверять нагрев разделительной гильзы вихревыми токами, смазку подпников перекачиваемой средой и защиту от суого хода. Нельзя полагаться только наственное преимущество "отсутствие уплотнения".H2 5. Подроб описание двойногоцевого уплотнения API 682 + системы барьерной жидкости Plan54H3 5.1ему для высокотемпературной разбавленнойной кислоты предпочлен Plan54

1. Торцы высокотемператур разбавленной сернойы склонны к парообразованию, образованию отложений и накоплению твердых частиц. Самопромывка одинарного торцевого уплот быстро приводит к износу и утечке.

2. Plan54ет внешнюю независимую подачу чистой барной жидкости для непрерывного охждения и изоляции технологической кислоты Давление барьерной жидкости выше давления среды в камере насоса, что исключает проникновение серной кислот в пару трения уплотнения.

3. Подходящие уплот: Пары трения из карбида кремния, все металлические детали под давлением из коррозионностойкого материала C-276.

H3 5.2 Жесткие требования выбору барьерной

1. Запреено использовать чистую воду в качестве барьер жидкости (попадание воды в высокотемпературную разбавленную серную кислоту вызывает локальное разбавление и выделение тепла, усиливая коррозию).

2. Допустимо использование белого масла, специального этиленгликолевого синтетического теплоносителя. Перед использованием необходимо проверить: химическую совместимость, температуру вспы, высокотемпераную термическую стабильность, отсутствие вторичного загряз при смешивании с технологической средой.

3. Сопутствующий мониторинг: Регистрация давления, расхода, уровня и температуры барьерной жидкости вном времени. Автомческая блокировка и останов насоса при низком давлении/расходе.

H2 6. Жесткие требования гидравлическому проектированию и кавитации

1. Расчет кавитации выполняется на основе давленияров при максимальной температуре среды достаточным запас по NPSHa.

  Номинальная рабочая должна находиться в диапазоне 80%–120% от точки максимального КПД (BEP). Длительная работа на малой подаче вызывает рециркуляцию, повышение температуры, кавитацию и повышенную вибрацию   Обязательные аксессуары системы: Линия минимального расхода (байпас), воздухоотводчик на всасывающем трубопроводе, дренажное отверстие корпуса насоса, кислотостойкийдон для сбора жидкости, датчик обнаружения утечки и сигнализация.H2 7. Авторитетные справочные стандарты (повышение авториности EEAT для Google)

1. Standard 610: Общие спецификации на проектирование центробежных насосов длятехимических процессов.

2. API Standard 682: Стандарт на торцевые уплотнения вращающегося оборудования и системы промывки.

3. GB/T 3215—2025 / ISO 13709: Спецификации на изготовление, испытания и приемку промышленных центробежных насосов.

4. Техническое руководство Haynes по коррозионным средам для коррозионностойких сплавов.

5. SHS01003: Стандарт оценки вибрации вращающегося оборудования.

H2 8. Полный перечень необходимых параметров для запроса котировки проекта (практическое руководство для инженера-закупщикаПри запросе котировки необходимо полностью предоставить следующие данные иначе может быть предложен только предварительный вариант без возможности точного выбора материала и уплотнения:   Массоваяция серной кислоты   Норма / максимальная рабочая температура

1. Номина расход

2. Давление на входе ие

3. NPSHa установки

4. Плотность и вязкость среды

5. Содержание твердых веществ

6. Размер части

7. Содер хлорид-ионов / Fe³⁺ / нитрат-онов

8. Годовое время работы

9. Допустимый уровень утечки

10. Требования к блокировке и управлению

H2 FAQQ1: Можно ли использовать насос из нержавеющей 316L для перекачки 10% разбавленной сернойы при 120°C?A: Не рекомендуется для длительнойрывной работы. 316L может использоваться только кратковременно в чистой разбавленной серной кислоте без кислорода и примесей металлов В промышленной отработан кислоте и средах травления, содержащих кислород ионы железа, быстро возникает точечная коррозия ифорация. Для непрерывных установокпочтителен никелевый сплав C-276.Q: Какая сх уплотнения, Plan или Plan54, под для высокотемпературной разбавленной серной кислоты?A: Предпочтительна система с двойным торцевым упнением под давлением API Plan54. Plan32 использует внешнюю промывку технологической кислотой, которая при высокой температуре и наличии примесей быстро изнашивает тор уплотнения и не обеспечивает долговременной защиты.Q3: Как выбрать между насосом с футеров PFA и насосом из сплава C-276? A: Для периодических режимов с чистой средой, низкимлением, отсутствием частиц ими колебаниями можно использовать футеровку PFA. Для непрерывных установок с отработанной кислот, содержащей твердые частицы,