Nije svaka pumpa prava za svaku primjenu. Zato je važno točno definirati specifikacije projekta crpljenja prije odabira crpke koja će raditi najučinkovitije i biti najisplativija. Pobrinite se da razumijete okruženje u kojem će crpka raditi i ne isključujte novu tehnologiju kao rješenje problema ili produljenje radnog vijeka.
Ako se operacije odvijaju u korozivnom okruženju ili okruženju s visokim udjelom klorida, titanska pumpa može biti najbolja opcija.
Titan se sada koristi u izradi nekih pumpi i može pružiti značajne prednosti. Titan ima izvrsnu otpornost na koroziju, kompatibilan je s okruženjima s visokom razinom klorida i ima visok omjer čvrstoće i težine. Titan je 45 posto lakši od čelika i dvostruko jači od aluminija. Titan je također sposoban odoljeti abrazivnoj i kemijskoj kavitacijskoj eroziji, čak i u okruženjima s velikim protokom.
Nasuprot tome, češće korištene potopne pumpe od legure nehrđajućeg čelika imaju ograničeniji raspon pH i razine klorida. Nehrđajući čelik također je osjetljiviji na pucanje uslijed korozije u agresivnom okruženju. Ovi čimbenici dovode do smanjenog vijeka trajanja crpke, većih troškova održavanja i gubitaka prihoda povezanih sa zastojem.
Broj ekvivalencije otpornosti na udubljenje (PREN) prihvaćena je mjera prikladnosti legure za upotrebu u morskoj vodi, s PREN-om od 40 koji je općenito prihvaćena minimalna razina otpornosti na koroziju. Samo super duplex nehrđajući čelici, egzotične legure nikla - uključujući kupronikal - i titan ispunjavaju ove kriterije. Od ovih materijala samo je titan otporan na svih osam oblika korozije. Svi ostali su osjetljivi barem na oštećenje uslijed korozije.
Unatoč tome i zbog njihove općenitije dostupnosti, crpke od austenitnog nehrđajućeg čelika obično se koriste u primjenama s morskom vodom. U testovima na terenu u morskoj vodi došlo je do korozije u pukotinama u okviru motora od austenitnog nehrđajućeg čelika, vijcima, maticama i podlošcima nakon šest mjeseci rada. Konkretno, ravnomjerna korozija uzrokovala je ekstremno oštećenje osovine motora, a korozija u pukotinama stvorila je putove curenja koji bi omogućili prodor vode u kućište motora. Identična pumpa od titana koja radi paralelno nije imala nikakva oštećenja.
Zaštitni premazi i žrtvene anode također se često koriste na potopnim pumpama od lijevanog željeza i nehrđajućeg čelika. Ta su rješenja više zaustavna praznina nego rješenje za povećanje pouzdanosti crpke u zahtjevnim primjenama. Anode je potrebno redovito mijenjati kako bi ostale učinkovite. Jedna ogrebotina u zaštitnom premazu daje koroziji uporište koje se može širiti prilično brzo. Najbolje rješenje je navesti materijale konstrukcije (kao što je titan) koji su kompatibilni s okolinom primjene.
Morska voda i druge primjene s visokom razinom klorida nisu jedino mjesto gdje titan ima smisla. Također se ističe u industrijskim pumpnim aplikacijama koje trebaju premještati kisele ili kemijski agresivne tekućine.
Dobar primjer za to su rudarske aplikacije. Mnoga radilišta trebaju pumpe koje mogu podnijeti visoko kisela okruženja. To uključuje opće otjecanje iz rudnika s tipičnim pH vrijednostima manjim od 4, sumpornu kiselinu pri ispiranju u hrpi i preradu zlata s tekućim pH razinama niskim kao 0.5.
Pumpe od titana također su pokazale dug radni vijek u agresivnim okruženjima koja se nalaze na odlagalištima otpada i ekološkim sanacijama - aplikacijama koje često imaju tekućine koje sadrže otrovnu juhu spojeva. Titanijske pumpe pokazale su životni vijek 10 puta duži od drugih pumpi u istoj primjeni, pružajući izdržljivost koju krajnji korisnici očekuju.
Većina oksidirajućih kiselina i industrijskih otopina klora ne utječe na pumpe od titana. Ova karakteristika ih čini idealnim za upotrebu u proizvodnim procesima koji uključuju kemikalije.
Dok je titan idealan za morsku vodu i druga korozivna okruženja, nije doživio široku primjenu zbog svoje veće cijene. Iako je titan deveti najzastupljeniji element i sedmi najzastupljeniji metal, ne nalazi se slobodno u prirodi, već se nalazi u drugim mineralima iz kojih se treba ekstrahirati. Upravo to vađenje rezultira njegovim većim troškovima.
Kako bi prevladali ove probleme s troškovima, proizvođači crpki stvorili su dizajne koji kapitaliziraju dvostruka svojstva titana, čvrstoću materijala i otpornost na koroziju, tamo gdje su potrebna. To uključuje kućišta motora, osovine motora i pričvrsne elemente. Za ostala kritična područja manje čvrstoće mogu se koristiti konstruirani polimerni materijali. Ovi inovativni dizajni smanjili su jedinične troškove i potaknuli potražnju za ovim jedinstvenim pumpama.
Iako je odabir materijala ključan za maksimiziranje vijeka trajanja crpke u agresivnim okruženjima, potrebno je uzeti u obzir i druge aspekte dizajna koji imaju jednak učinak na dugovječnost:
Dizajn mehaničke brtve- Koristite vrhunske materijale, kao što je silicijev karbid za površine brtve. Osigurajte da su sve površine brtve ohlađene i podmazane zasebnom uljnom kupkom, izolirajući ih od procesne tekućine i zaštitite brtvu u slučaju da pumpa radi na suho. U idealnom slučaju, dizajn brtve uključuje značajke za aktivno podmazivanje gornje brtve - sam ovaj čimbenik može povećati vijek trajanja brtve za faktor dva do tri puta.
Kabelski ulaz- Osigurajte da je brtva na mjestu gdje kabel za napajanje ulazi u kućište motora projektirana tako da sprječava migraciju procesne tekućine u motor putem curenja. Fizičko oštećenje koje zarezuje vanjski omotač kabela za napajanje ili neočekivana degradacija materijala omotača može omogućiti procesnoj tekućini da se usmjeri prema toplini kućišta motora. Kabelski ulaz s blokom protiv fitilja zaštitit će motor od oštećenja i proces od zastoja.
Termička zaštita motora- Ne može se pouzdati u kvalitetu isporučene električne energije, osobito na udaljenim mjestima ili u teškim uvjetima. Napon može biti nepravilan, krak trofazne može biti izgubljen. Osigurajte da crpka ima ugrađeni termalni uređaj za zaštitu namota motora od oštećenja kada je mrežna snaga izvan tolerancije.
Napredak u dizajnu pumpi i procesima proizvodnje učinili su titanijske pumpe održivom opcijom. Prijave koje zahtijevaju dug vijek trajanja u korozivnim okruženjima ili okruženjima s visokim udjelom klorida mogu iskoristiti prednosti jedinstvenih svojstava materijala titana kako bi se maksimiziralo vrijeme rada i smanjili troškovi životnog ciklusa. Materijalna razmatranja su kritična, ali isto tako i solidan mehanički dizajn. Sveobuhvatan pristup u odabiru crpki za teške primjene značajno će povećati šanse za uspjeh.