eine Pumpe für ätzende und korrosive Bedingungen
Bei der Auswahl der richtigen Pumpe für chemische Anwendungen müssen viele Faktoren berücksichtigt werden. Für viele mittlere bis große industrielle Flüssigkeitstransferanforderungen ist eine konventionelle einstufige Kreiselpumpe von guter Qualität mit einer Gleitringdichtung an der Antriebswellenöffnung vollkommen ausreichend. Wahrscheinlich sind zwei Drittel oder mehr aller heute verwendeten Industriepumpen von diesem Typ. Wie oft die Dichtungen und Innenteile ausgetauscht werden müssen, hängt von der Art der Flüssigkeit ab – unter anderem von ihrer chemischen Zusammensetzung, Korrosivität, Viskosität und Temperatur. Die gute Nachricht ist, dass Pumpen dieser Art aufgrund von ANSI-Standards austauschbar sind, was bedeutet, dass sie bei Bedarf ersetzt werden können – gegen eine Gebühr.
Typischerweise ist die erste Fehlerquelle bei einer herkömmlichen Chemiepumpe die Gleitringdichtung. Bei normalem Betrieb beträgt die Lebensdauer einer Gleitringdichtung zwei bis drei Jahre. Je nach Betriebstemperatur, Fluideigenschaften und Feststoffanteil kann eine Gleitringdichtung jedoch innerhalb von drei bis sechs Monaten ausfallen.
Wenn das gepumpte Fluid eine Gefahr für Personal, Ausrüstung oder die Umwelt darstellt, könnte die Fluidleckage bei einem Ausfall katastrophal sein. Diese Flüssigkeitsleckage kann durch Verwendung einer innenliegenden Gleitringdichtung mit externer Spülung eingeschränkt werden. Das Spül- und Entleerungssystem kann kostspielig sein und der Bediener muss jegliches entleerte Fluid kontrollieren und/oder eindämmen.
Bild 1. Glasfaserverstärkte Polymerpumpen (Bild mit freundlicher Genehmigung von CECO Environmental Fluid Handling Solutions)
Mag-Drive-Pumpen
Wenn die Kosten für Spülen, Ablassen, Austausch von Dichtungen und kontinuierliche Wartung einen bestimmten Punkt erreichen, werden magnetisch angetriebene (mag-drive) Pumpen zu einer kostengünstigen – und umweltfreundlichen – Option (OSHA verlangt sie jetzt für einige Flüssigkeitsklassen).
Da der Antrieb einer Magnetpumpe keine Welle benötigt, die in die druckführenden Teile der Pumpe eintritt, kann auf eine Dichtung verzichtet werden. Seltenerdmagnete, die von einem äußeren Treiber/Motor gedreht werden, leiten die magnetische Kraft durch eine Behälterwand und drehen entsprechende Magnete auf der Innenseite, um die Laufräder anzutreiben.
Pumpen mit Magnetantrieb lösen das Dichtungsleckageproblem, indem sie die Dichtungen eliminieren. Sie tragen auch zur Konservierung der Pumpenteile bei.
Viele Magnetantriebspumpen bestehen aus Metall – Kohlenstoffstahl – und sind daher anfällig für hochreaktive Verbindungen an beiden Extremen der pH-Skala.
Glasfaserverstärkte Polymere
Eine weit verbreitete Lösung besteht darin, die exponierten Innenteile der Pumpe mit einem Material vom Typ Polytetrafluorethylen (PTFE) zu beschichten, das nicht reaktiv und hochgradig korrosionsbeständig ist. PTFE kann es jedoch an struktureller Festigkeit fehlen, was bedeutet, dass Reibungs- und Fließspannungen, insbesondere bei viskoseren Flüssigkeiten, früher oder später zu Rissen oder Kratzern führen und somit metallische Teile Korrosion und Beschädigungen aussetzen.
Teurer als herkömmliche abgedichtete Pumpen oder PTFE-beschichtete Magnetpumpen, aber ohne deren Schwachstellen, sind nichtmetallische Pumpen aus glasfaserverstärkten Polymeren (FVK). Interne benetzte Teile, einschließlich Gehäuse, Laufräder und innere Magnetringe, werden in einem arbeitsintensiven Verfahren, dem Resin Transfer Moulding (RTM), hergestellt.
Mit RTM hergestellte FRP-Komponenten sind sowohl langlebig als auch nicht reaktiv. Mit einer längerfristigen Perspektive investieren Facility Manager in eine teurere FRP-Pumpe mit Magnetantrieb, um eine kostengünstigere Pumpe zu ersetzen, und die daraus resultierende längere Lebensdauer gleicht den anfänglichen Preisunterschied mehr als aus.
Fazit
Bei der Bewertung der Kosten für den Austausch metallischer Pumpen und Dichtungen ist es wichtig, die Kosten für die Ausfallzeit einzubeziehen, die für die Reparatur oder den Austausch der Ausrüstung erforderlich ist. FRP-Pumpen werden kostengünstig, wenn Flüssigkeiten wie Schwefelsäure gefördert werden.