پمپ اسیدی

پمپ اسیدی پمپ ضد اسید

تعریف و هدف

• «پمپ اسیدی» اصطلاحاً به پمپی گفته می‌شود که برای انتقال اسیدها یا سیالات خورنده قوی (مثل اسید سولفوریک، اسید نیتریک، اسید کلریدریک، اسید استیک غلیظ و برخی خوراکی‌های شیمیایی) طراحی، انتخاب یا آلیاژ‌بندی شده است. هدف اصلی: مقاومت در برابر خوردگی، جلوگیری از نشتی و حفظ ایمنی اپراتور/محیط.

انواع پمپ‌های مناسب برای اسید (بر اساس سازوکار)

• پمپ غیرفعال تماس (گریز از مرکز — centrifugal): برای دبی‌های بالا و فشار کم تا متوسط؛ مناسب وقتی که مواد سازنده و پوشش‌ها متناسب انتخاب شوند.
• پمپ‌های جابه‌جایی مثبت:
  • دیافراگمی (AODD یا موتوری): عالی برای سیالات خورنده، نشتی تقریباً صفر در حالت مناسب و مناسب برای دبی‌های متوسط و فشار کم تا متوسط.
  • پمپ‌های دنده‌ای یا پره‌ای (چرخ‌دنده/rotary): برای ویسکوزیته‌های متوسط، اما بسته به آلیاژ باید مراقب خوردگی بود.
  • پمپ پیستونی/پیستون‌های خاص: برای فشار بالا یا تزریق اسید با دقت.
• پمپ‌های سانتریفیوژ مخصوص با پوشش یا از جنس خاص ( lined / corrosion-resistant): برای کاربردهای جریان بالا در پالایشگاه و کارخانجات فرآوری.

مواد و پوشش‌های پیشنهادی (اساس انتخاب)

• پلاستیک‌های مهندسی:
  • PTFE (تفلون): مقاوم‌ترین به طیف وسیع اسیدها و دماهای متعارف؛ گران اما عالی برای قطعات مرطوب.
  • PVDF (Kynar): مقاومت شیمیایی خوب، مناسب برای اسیدهای قوی تا دماهای متوسط.
  • HDPE / PP (پلی‌پروپیلن): مناسب برای برخی اسیدهای رقیق و کاربردهای کم‌هزینه.
• فلزات و آلیاژها:
  • فولاد ضدزنگ (SS316/316L): مناسب برای برخی اسیدها و شرایط، اما در برابر اسید کلریدریک یا بعضی اسیدهای اکسیدکننده ضعیف‌تر است (بستگی به غلظت و دما دارد).
  • Hastelloy (نیکل-مولیبدن-کروم آلیاژ): مقاومت عالی در برابر اسیدهای اکسیدکننده و خورنده، گزینهٔ صنعتی گران‌قیمت.
  • Titanium: برای برخی اسیدها مناسب و در برابر خوردگی مقاوم، گران.
  • PTFE-lined carbon steel یا rubber-lined: برای کاربردهای اقتصادی‌تر (لایهٔ داخل مقاوم به خوردگی روی بدنهٔ فلزی).
• آب‌بندها و قطعات لغزنده:
  • سیل مکانیکی: اغلب از مواد مقاوم به خوردگی (کاربید/آلیاژ یا با سطح PTFE) یا از طراحی خاص با غلاف‌های غیر فلزی.
  • پکینگ و O-ring: PTFE یا مواد سازگار (Viton در برخی موارد، اما همیشه با چک شیمیایی تطابق دهید).

انتخاب نوع پمپ براساس مشخصات سیال و فرآیند

• ماهیت شیمیایی (نوع اسید)، غلظت، دما: مهم‌ترین عامل. مثال: اسید سولفوریک غلیظ در دماهای بالا به مراتب مهاجم‌تر است.
• ویسکوزیته و داشتن ذرات معلق: اگر ذرات وجود دارد از پمپ‌های لوب/دیاگفرامی یا پمپ‌های سانتریفیوژ با امپَلِر باز یا پمپ لجن‌کش استفاده کنید.
• دبی و فشار مورد نیاز: برای دبی بالا و فشار پایین: سانتریفیوژ؛ برای فشار بالا یا تزریق دقیق: پیستونی یا دنده‌ای با متریال مناسب.
• نیاز به ضدنشت (zero leakage): پمپ‌های دیافراگمی و پمپ‌های مغناطیسی (magnetic drive) بهترین گزینه‌ها هستند.
• قابلیت self-priming یا کار در شرایط خشک: پمپ‌های دیافراگمی یا برخی پمپ‌های دنده‌ای.

طراحی‌های خاص برای اسید: مزایا و کاربرد

• پمپ با درایو مغناطیسی (magnetic drive, sealless): بدون شافت نفوذی و بدون سیل مکانیکی—نشتی تقریباً صفر؛ برای سیالات خطرناک عالی است.
• پمپ lined (بصورت داخلی پوشش‌دار PTFE یا elastomer): هزینه کمتر نسبت به تمام بدنهٔ فلزی گران (Hastelloy) و عملکرد خوب در بسیاری از اسیدها.
• پمپ با بدنهٔ تمام PTFE/PVDF: برای کاربردهای آزمایشگاهی یا خطوط با خوردگی شدید.
• پمپ diaphagm AODD با wetted parts از PTFE: ایمن در مناطق انفجاری و با نشتی کم.

نکات ایمنی و نصب

• تجهیزات حفاظت فردی (PPE): محافظ صورت/چشم، گان شیمیایی، حفاظت تنفسی در صورت بخارات، دستکش مقاوم به اسید (مطابق نوع اسید).
• تهویهٔ مناسب و جمع‌آوری نشتی: کف‌بندی و مسیرهای تخلیهٔ ایمن، سینی‌های جمع‌آوری، ناظر بر نشت.
• شیر اطمینان و گیج فشار: برای جلوگیری از افزایش فشار بیش از حد در سیستم.
• لوله‌کشی مناسب (material-matched piping) و اتصالات سازگار (فلنج‌ها، واشرها از PTFE).
• زمین‌سازی (bonding) و مراقبت از الکتریسیته ساکن در سیالات آتش‌گیر/خطرناک.
• جلوگیری از به دام افتادن بخارات یا تولید بخارات داغ — استفاده از سیستم خنک‌کن/کندانسور در صورت نیاز.
• دفترچهٔ مواد سازگار (chemical compatibility chart) همیشه چک شود.

نگهداری و عملیاتی

• فیلتر و strainer قبل از پمپ: جهت جلوگیری از ورود ذرات ساینده.
• بازدید دوره‌ای آب‌بندها، O-ringها و سطح خوردگی در پوشش‌ها.
• ثبت پارامترهای عملکرد: جریان، فشار، دما و لرزش برای تشخیص زودهنگام خرابی.
• برنامهٔ تعویض قطعات مصرفی (O-ring/packings/diaphragm) بر اساس ساعت کاری یا دفعات راه‌اندازی.
• شستشوی خطوط (flush) با مایع خنثی‌کننده یا آب مقطر (بسته به سازگاری) پیش از نگهداری یا تعمیرات.

نمونهٔ انتخاب سریع (راهنمایی سطح بالا)

• انتقال اسید رقیق تا دبی بالا، فشار کم: پمپ سانتریفیوژ با پوشش PTFE یا PVDF-lined.
• انتقال اسید غلیظ خورنده با خطر نشت (نیاز به zero leakage): magnetic drive centrifugal یا diaphragm AODD با wetted PTFE.
• تزریق اسید با دقت و فشار بالا: piston pump یا پلاونگِر پمپ (plunger) ساخته‌شده از Hastelloy/Titanium یا با مهروموم PTFE.
• برنامه‌های خورنده و دما بالا: استفاده از Hastelloy, Titanium یا PTFE-lined carbon steel بسته به هزینه و سازگاری.

پیشنهادات ویژه (برای کاربرد صنعتی)

• اگر سیال شما اسیدی و اکسیدکننده (مثل HNO3 یا HCl) است، از SS316 به‌عنوان انتخاب پیش‌فرض خودداری نکنید — حتماً چارت سازگاری را بررسی کنید و احتمالاً Hastelloy یا PTFE را در نظر بگیرید.
• برای مواد خورنده در غلظت بالا و دمای بالا، پوشش‌های داخلی PTFE یا بدنهٔ تمام‌تیتانیوم/Hastelloy امن‌ترند.
• در محیط‌های انفجاری یا بدون برق ایمن: پمپ‌های پنوماتیک دیافراگمی (AODD) با پارت‌های مرطوب PTFE بهترین انتخاب هستند.
• برای کاهش پالس جریان (در AODD): استفاده از دمپر پالس (pulsation dampener) یا مخزن بافر.