Pompe a motore in scatola, giunti magnetici e pompe rotodinamiche senza tenuta
D. Quali considerazioni di contenimento primario e secondario sono consigliate per le motopompe in scatola?
UN. Una pompa a motore fisso (CMP) è un tipo di pompa senza tenuta che ha un albero comune per collegare la pompa e il motore in un'unica unità sigillata (vedere la Figura 1). Il liquido pompato viene fatto circolare attraverso il motore, ma è isolato dallo statore da un rivestimento dello statore resistente alla corrosione. Il rotore del motore è protetto da un rivestimento del rotore resistente alla corrosione.
Figura 1. Motopompa fissa: multistadio (Grafica per gentile concessione di Hydraulic Institute)
La principale considerazione progettuale per le pompe senza tenuta è di evitare perdite nell'atmosfera. Poiché il contenimento primario può sviluppare perdite a causa dell'usura delle parti rotanti adiacenti, corrosione o abrasione, può essere necessario un contenimento o controllo delle perdite secondarie se specificato dall'acquirente. In questi casi, la progettazione pone l'accento sulla prevenzione delle perdite nell'atmosfera in caso di violazione del contenimento primario.
Il materiale del limite di pressione secondario viene valutato per garantire la compatibilità con il liquido pompato. I requisiti e le soluzioni per il contenimento e il controllo secondari varieranno in base all'applicazione e alla configurazione della pompa, pertanto l'acquirente e il fornitore della pompa devono discutere questi punti.
Il contenimento o il controllo primario e secondario devono avere valori nominali di pressione di progetto uguali o superiori alla pressione massima di esercizio della pompa alle condizioni nominali.
Quando specificata dall'acquirente, la barriera di contenimento secondaria del CMP è progettata per contenere la pressione di esercizio consentita per un minimo di 48 ore in caso di perdita della camicia dello statore e avere una durata minima in standby di tre anni. Se viene utilizzato uno statore riempito d'olio con una valvola limitatrice di pressione, è necessario prevedere un contenimento sicuro di eventuali perdite oltre la camicia dello statore. Quando specificato dall'acquirente, il produttore fornirà un mezzo per controllare periodicamente il contenimento secondario.
In caso di perdite attraverso la camicia dello statore, interrompere immediatamente il funzionamento della pompa. L'acquirente è responsabile della fornitura dei dispositivi di spegnimento e delle procedure necessarie per la sicurezza.
D. Quali sono le raccomandazioni di progettazione per i giunti magnetici in una pompa a trascinamento magnetico?
UN. Una pompa a trascinamento magnetico (MDP) è un tipo di pompa senza tenuta che utilizza un anello esterno di magneti permanenti per azionare un gruppo rotante interno attraverso un guscio di contenimento resistente alla corrosione (vedere la Figura 2). I magneti permanenti hanno forze di attrazione elevate per i metalli ferrosi e forze di attrazione o repulsione elevate per i magneti compagni, a seconda della posizione polare.
Figura 2. Pompa a trascinamento magnetico: multistadio
Gli utenti devono prestare la massima attenzione durante lo smontaggio o il montaggio dell'unità di trasmissione per evitare danni ai componenti e lesioni al personale. Nella progettazione sono previsti metodi di pilotaggio e separazione delle flange per consentire lo smontaggio e il rimontaggio in sicurezza della sezione dell'azionamento magnetico.
Il produttore tiene conto della coppia richiesta per accelerare il gruppo rotore interno, considerando la velocità di accelerazione del motore di azionamento. Il produttore tiene conto anche del peso specifico massimo, della viscosità, della temperatura e del flusso.
Deve essere considerato anche il deterioramento della forza magnetica. Il produttore stabilirà linee guida applicative per progetti specifici tenendo conto di questi fattori.
Il calore generato dalle correnti parassite e dalle perdite dovute al vento viene rimosso dal liquido pompato o dalla fornitura di liquido di raffreddamento esterno. La capacità di coppia dipende dal design meccanico del giunto, dalla temperatura e dal materiale del magnete utilizzato. L'utente della pompa deve mantenere la temperatura del materiale magnetico pari o inferiore ai valori nominali per il materiale utilizzato per un funzionamento sicuro.
La perdita del flusso di raffreddamento o il disaccoppiamento comporteranno un rapido riscaldamento di un guscio di contenimento elettricamente conduttivo. Se il rotore della pompa si disaccoppia, la rotazione continua del gruppo del magnete esterno provocherà un rapido riscaldamento del gruppo del magnete interno. Anche se normalmente non è richiesta la classificazione antideflagrante degli accoppiamenti magnetici, gli utenti devono prendere precauzioni se sono presenti vapori potenzialmente infiammabili che potrebbero entrare in contatto con il guscio di contenimento.
La manipolazione di liquidi che contengono particelle attratte magneticamente deve essere evitata a meno che le particelle non possano essere rimosse efficacemente da un filtro magnetico, poiché tali particelle vengono raccolte dai campi magnetici permanenti e possono causare erosione e blocco dei passaggi del flusso di liquido.
Il produttore deve identificare i materiali utilizzati per le parti che entrano in contatto con il liquido pompato in caso di guasto del guscio di contenimento primario o del rivestimento interno del magnete.
Il supporto esterno del magnete (la parte esterna in acciaio dell'assieme del magnete esterno) deve essere rivestito con una vernice o rivestimento resistente alla corrosione/al calore, ad eccezione degli accoppiamenti a distanza ravvicinata. Se i magneti esterni sono al neodimio, sono rivestiti o verniciati per prevenire la corrosione e il gruppo del magnete esterno è progettato per essere facilmente pulito dalle particelle ferrose vaganti durante l'assemblaggio.
D. Quali considerazioni sui materiali sono consigliate per le pompe rotodinamiche senza tenuta?
UN. Quando gli utenti scelgono un materiale di produzione per pompe rotodinamiche senza tenuta, è importante considerare attentamente la corrosione. Il produttore dovrebbe offrire all'acquirente una guida per quanto riguarda la selezione dei materiali specifici per il progetto coinvolto (come il dispositivo di contenimento primario e gli elementi di incapsulamento del rotore). L'acquirente deve specificare tutte le sostanze chimiche corrosive utilizzate nel progetto o nell'applicazione particolare. Devono essere inclusi composti che possono causare cricche da tensocorrosione o infragilimento da idrogeno.
Se le parti in acciaio inossidabile austenitico esposte a condizioni che promuovono la corrosione intergranulare devono essere fabbricate mediante saldatura, devono essere realizzate con gradi a basso tenore di carbonio o stabilizzati. Le parti bagnate minori che di solito non vengono identificate, come dadi, bulloni, molle, rondelle e chiavi, dovrebbero avere una resistenza alla corrosione almeno uguale a quella delle parti principali. Se richiesto, il produttore deve fornire le certificazioni chimiche e fisiche per la girante, l'albero e le parti in pressione come concordato di comune accordo tra acquirente e produttore. L'ostruzione, la pallinatura o l'impregnazione non devono essere utilizzati per completare alcuna riparazione su parti metalliche soggette a pressione o bagnate.
Gli operatori devono eseguire la saldatura delle tubazioni e le saldature perimetrali a pressione primaria e l'acquirente e il produttore devono concordare procedure qualificate in conformità con uno standard di saldatura riconosciuto nel settore. Le riparazioni di saldatura devono essere eseguite in base alle specifiche del materiale, allo standard, al codice applicabili o come concordato dall'acquirente e dal produttore.