Pompa Lumpur Teknik Kota Untuk Penyampaian Lumpur Limbah

II. Elastomer

Elastomer yang umum digunakan dalam pompa lumpur dapat diklasifikasikan menjadi tiga kategori: karet alam, poliuretan, dan elastomer sintetis.
Karet alam
Jika karet alam digunakan sebagai bahan pelapis, karet ini menunjukkan ketahanan erosi yang sangat baik terhadap partikel padat dengan diameter 12 mm (1/2 inci). Namun, bila diterapkan pada impeler, ketahanannya terhadap partikel dengan diameter melebihi 6mm (1/4 inci) berkurang secara signifikan. Selain itu, karet alam memiliki kemampuan beradaptasi yang terbatas terhadap media yang mengandung benda padat tajam. Meskipun demikian, formulasi anti-pemotongan baru telah memperbaiki cacat ini sampai batas tertentu. Karena teksturnya yang relatif lembut, karet alam rentan terpotong atau robek oleh benda padat atau serpihan berukuran besar. Saat digunakan dalam sirkuit penggilingan (seperti ball mill, drum penggilingan semi-autogenous, dan layar getar lubang pengumpulan air mesin penggiling), pengaturan ukuran lubang layar dan kondisi media layar merupakan faktor kunci untuk memastikan pengoperasiannya stabil.
Karet alam memiliki mode kegagalan pemulihan tertinggal yang unik, di mana akumulasi panas internal dapat memicu reaksi dekomposisi termal dan desulfurisasi, yang mengakibatkan penurunan tajam sifat mekanik. Untuk menghindari risiko ini, kecepatan keliling impeler biasanya dikontrol di bawah 27,5 m/s (5400 ft/mnt) untuk mencegah penurunan suhu di area lapisan hisap dekat tepi luar impeler.
Karet alam memiliki toleransi yang buruk terhadap minyak, pelarut dan asam kuat. Setelah kontak, ia rentan terhadap ekspansi volume yang signifikan, penurunan ketahanan aus, dan penurunan kekuatan mekanik yang signifikan. Selain itu, tidak cocok untuk aplikasi dimana suhu fluida melebihi 75 derajat. Untuk bahan kimia atau lingkungan bersuhu tinggi, elastomer sintetik perlu digunakan, dan jenis tertentu harus dipilih berdasarkan kombinasi media kimia tertentu dan suhu pengoperasian.
2. Poliuretan
Poliuretan, sebagai salah satu jenis elastomer sintetis, dibentuk dengan mencampurkan dua bahan kimia cair dan kemudian diawetkan setelah dituang. Bahan ini menunjukkan ketahanan yang sangat baik terhadap partikel padat halus dan berkinerja lebih baik dibandingkan karet alam dalam beberapa skenario aplikasi.
Meskipun bukan bahan khas yang tahan terhadap korosi kimia, poliuretan masih menunjukkan ketahanan ekspansi kimia yang jauh lebih baik dibandingkan karet alam. Dalam skenario seperti sirkuit flotasi yang mengandung berbagai bahan kimia, masa pakainya bisa lebih lama dibandingkan karet alam. Selain itu, poliuretan dapat digunakan sebagai pelapis pompa untuk impeler dengan kecepatan putaran lebih dari 27,5 m/s (5400 ft/mnt) (dalam kondisi ini, karet alam tidak lagi dapat digunakan), dan juga cocok untuk skenario sesekali di mana serpihan dapat merusak impeler karet.
Karena kekerasan Shore poliuretan biasanya lebih tinggi dibandingkan karet alam konvensional, kinerjanya mungkin terbatas ketika berhadapan dengan partikel kasar dan tajam. Partikel-partikel tersebut rentan menyebabkan pengelupasan pada permukaannya. Selain itu, struktur kimia poliuretan membuatnya rentan terhadap "hidrolisis" (cara kegagalan spesifik elastomer), terutama bila terkena asam kuat atau basa kuat; namun, melalui perbaikan formulasi spesifik, ketahanannya terhadap hidrolisis dapat ditingkatkan secara signifikan. Batas atas suhu poliuretan yang berlaku adalah 70 derajat, dan akan terdegradasi oleh hidrokarbon.
3. Elastomer Sintetis
Dalam sintesis senyawa elastomer, komponen polimer karet alam digantikan oleh polimer yang diformulasikan khusus. Polimer yang diformulasikan khusus ini dapat tahan terhadap lingkungan kimia atau suhu pengoperasian tertentu. Proses modifikasi ini biasanya memerlukan penggunaan bahan penguat baru, bahan pengawet, dan bahan tambahan khusus lainnya yang kompatibel dengan karet sintetis yang dipilih.
Meskipun elastomer sintetik mengungguli karet alam dalam hal ketahanan terhadap bahan kimia dan panas, terdapat kelemahan mendasar: ketahanan ausnya biasanya lebih rendah dibandingkan karet alam dengan formulasi yang dioptimalkan. Perbedaan karakteristik ini muncul dari pertimbangan prioritas dalam desain material - elastomer sintetik meningkatkan kemampuan beradaptasi terhadap lingkungan melalui pengaturan struktur molekul, namun mengorbankan sifat gesekannya. Hal ini memberikan dasar penting untuk pemilihan material dalam kondisi kerja tertentu, yaitu keseimbangan yang ditargetkan perlu dicapai antara toleransi lingkungan dan ketahanan aus.

AKU AKU AKU. Paduan Pengecoran yang-tahan aus/Erosi-tahan

Paduan tuang-yang tahan aus ini cocok untuk pelapis bagian dalam dan impeler pompa lumpur dan dapat beroperasi dalam skenario ketika material karet tidak mencukupi, termasuk material karet dengan partikel besar atau tajam, head tinggi (kecepatan putaran impeler tinggi), suhu pengoperasian tinggi, dan kaya akan hidrokarbon.
Dalam penerapan pompa lumpur sentrifugal, besi putih kromium tinggi adalah seri paduan yang paling umum digunakan. Jenis paduan ini berbahan dasar besi, dengan karbida logam menyumbang 15% hingga 55% volume, tersebar merata di dalamnya. Karbida ini dapat memiliki kekerasan lebih dari 1200HV, memberikan paduan ketahanan erosi yang sangat baik. Namun, keberadaan karbida keras menyebabkan penurunan ketangguhan material dan sifat mekanik komprehensifnya. - besi putih kromium tinggi rentan terhadap patah getas saat terkena benturan. Saat ini, melalui-penelitian mendalam tentang jenis material ini dan optimalisasi berkelanjutan pada desain pompa lumpur, kegagalan yang disebabkan oleh patah getas dapat diatasi secara efektif.
Besi cor putih-kromium tinggi dapat memenuhi persyaratan sebagian besar kondisi kerja dan memiliki toleransi yang baik terhadap berbagai bahan kimia. Namun, karena ketahanan asamnya yang tidak mencukupi, sebagian besar produk hanya cocok untuk lingkungan dengan pH lebih besar dari 4. Untuk kondisi asam yang sangat erosif dengan pH 1 atau kurang, meskipun tersedia opsi besi putih cor kromium tinggi, ketahanan ausnya sedikit lebih rendah dibandingkan model tradisional.
Untuk skenario dengan kondisi korosif murni atau yang memerlukan ketahanan benturan khusus, seri baja tuang dan paduan nikel dapat dipilih. Dalam bubur yang sangat ringan dimana medianya sangat korosif, baja tahan karat dupleks atau baja tahan karat austenitik dapat digunakan; untuk bubur dengan sifat korosif paling kuat,-paduan berbahan dasar nikel harus dipilih. Perlu ditekankan bahwa baja dan paduan nikel ini tidak dirancang untuk ketahanan aus. Peningkatan ketahanan terhadap korosi biasanya mengorbankan ketahanan aus, sehingga umumnya tidak direkomendasikan untuk skenario yang melibatkan padatan erosif.

IV. Keramik

Keramik yang umum digunakan dalam pompa lumpur dapat diklasifikasikan ke dalam tiga kategori: keramik berbasis polimer, keramik fungsional. Bahan keramik memiliki ketahanan korosi dan ketahanan aus yang sangat baik, namun memiliki siklus produksi yang panjang dan kesulitan pemrosesan yang tinggi, sehingga mengakibatkan biaya produksi yang relatif tinggi.
Keramik berbahan dasar-polimer
Keramik komposit epoksi: Berdasarkan resin epoksi, keramik ini memiliki daya rekat yang sangat baik, ketahanan terhadap korosi, dan stabilitas dimensi. Partikel oksida aluminium dan silikon karbida, bersama dengan-serat pendek, digunakan sebagai fase penguat keramik. Setelah proses pengawetan, material tersebut membentuk material komposit dengan kekuatan dan kekerasan tinggi, memiliki ketahanan korosi kimia yang lebih baik dibandingkan material berbasis poliuretan-, dan ketahanan terhadap benturan sedang. Bahan ini biasanya digunakan untuk pelapis lapisan dalam pompa lumpur atau komponen tahan aus lokal-(seperti lapisan dalam selubung pompa dan tepi impeler), terutama di lingkungan bubur dengan media kimia asam atau basa konsentrasi sedang.
Keramik komposit vinil: Resin vinil menggabungkan ketangguhan dan ketahanan kimia resin epoksi, serta sifat pengawetan poliester tak jenuh. Dengan alumina, silikon karbida, dll. sebagai fase penguat, dikombinasikan dengan serat/kumis keramik, ketahanan benturan dan ketahanan sobek material ditingkatkan secara signifikan. Cocok untuk skenario pengolahan bubur terak dengan ukuran partikel sedang dan lingkungan kimia yang kompleks.
Keramik komposit berbahan dasar poliuretan-: Menggunakan poliuretan (PU) sebagai matriks, partikel keramik keras yang umum seperti aluminium oksida (Al₂O₃), silikon karbida (SiC), dan zirkonia (ZrO₂) digunakan sebagai fase penguat keramik. Melalui penguatan dispersi partikel keramik, ketahanan aus dan ketahanan benturan poliuretan ditingkatkan secara signifikan, sementara fleksibilitas poliuretan dipertahankan, memungkinkannya menahan erosi dan keausan yang disebabkan oleh partikel padat berukuran halus hingga sedang. Cocok untuk skenario yang melibatkan media kimia atau slurry dengan daya tahan medium, seperti sirkuit flotasi dan transportasi tailing. Terutama saat mengganti karet alam tradisional, karet ini dapat menyeimbangkan ketahanan kimia dan ketahanan aus.
2. Keramik Fungsional
Keramik alumina (keramik Al₂O₃): Keramik alumina adalah keramik fungsional paling awal yang diterapkan pada pompa lumpur. Semakin tinggi kekerasan dan ketahanan ausnya, serta stabilitas kinerja kimianya (kecuali larutan basa kuat dan asam fluorida), semakin rendah biayanya. Biasanya digunakan untuk lapisan dalam, selongsong pelindung, dan lapisan-tahan aus lokal pada impeler pompa lumpur, terutama cocok untuk menangani lumpur dengan intensitas keausan sedang, namun memiliki kerapuhan yang lebih tinggi dan ketahanan benturan yang lebih buruk.
Keramik silikon karbida (keramik SiC): Keramik silikon karbida (khususnya-SiC sinter reaksi dan SiC sinter bebas tekanan-) memiliki ketahanan aus yang sangat tinggi, ketahanan korosi yang sangat baik (tidak tahan terhadap asam fluorida dan asam pengoksidasi kuat), konduktivitas termal yang baik, ketahanan suhu tinggi, dan ketahanan guncangan termal yang unggul dibandingkan keramik alumina. Cocok untuk kondisi bubur dengan-perawatan tinggi, korosi-kuat, atau-suhu tinggi, seperti bubur dengan-konsentrasi tinggi yang mengandung partikel tajam (seperti pasir kuarsa, terak logam), atau bubur kimia yang mengandung asam/alkali-. Mereka sering digunakan sebagai komponen inti yang tahan aus seperti impeler, pelat pelindung depan, dan cincin aus pada pompa lumpur.
Keramik yang diperkuat zirkonia (keramik ZrO₂): Keramik ini diperkuat dengan bahan stabilisator seperti yttrium oksida (Y₂O₃), dan memiliki ketangguhan patah yang sangat tinggi (3-5 kali lipat keramik alumina) dan ketahanan aus. Keramik ini memiliki kekerasan yang tinggi (kekerasan Mohs berkisar antara tingkat 8,5 hingga 9) dan ketahanan terhadap korosi yang sangat baik (kecuali untuk asam fluorida): Cocok untuk aplikasi di mana partikel dalam bubur memiliki tingkat benturan tertentu (seperti terak partikel kasar, pasir, dan kerikil), dan dapat digunakan untuk komponen seperti impeler dan pelapis tahan aus, mengimbangi kerapuhan keramik tradisional dan berkinerja lebih stabil dalam kondisi intensitas keausan sedang dan tahan benturan.

Kode

Nama Bahan
Jenis

Deskripsi Fungsi
A04

ULTRACHROME® 24% Kromium Korosi-Besi Abu-abu Tahan
Besi cor putih
Paduan A04 merupakan jenis besi putih yang dirancang khusus untuk operasi pengeboran dan penyadapan. Ketahanan korosi A04 tidak sebaik A05 dan biasanya tidak-tahan korosi. A04 digunakan untuk menyegel adaptor, kotak isian, dan perangkat pelepasan.
A05

ULTRACHROME® 27% Kromium Korosi-Besi Abu-abu Tahan
Besi cor putih
Paduan A05 adalah sejenis besi cor putih-yang tahan aus, yang memiliki kinerja sangat baik dalam berbagai kondisi erosi termasuk lingkungan korosif ringan. Ketahanan aus yang tinggi dari A05 disebabkan oleh adanya karbida keras dalam struktur mikronya.
A25

Ni-Cr-Baja Mo
Baja tuang

Paduan A25 merupakan jenis baja paduan dengan ketahanan aus sedang dan sifat mekanik tinggi. Paduan ini digunakan untuk pengecoran besar yang mengutamakan ketangguhan, seperti casing pompa untuk kerikil.
A49

ULTRACHROME® 28% Kromium Rendah Karbon Tinggi-Kromium Rendah-Besi Putih Karbon
Besi cor putih
Paduan A49 adalah besi cor putih tahan korosi-yang cocok untuk kondisi korosif pH rendah. Namun, hal ini juga mempunyai masalah keausan erosi. Paduan ini sangat cocok untuk desulfurisasi gas buang (FGD) dan aplikasi bubur yang cukup korosif lainnya.
A53

ULTRACHROME® Baja Tahan Karat Austenitik Tinggi-Besi Putih Kromium
Besi cor putih
Paduan A53 adalah paduan yang tahan korosi-tinggi dengan ketahanan korosi sedang. A53 dapat digunakan dalam aplikasi pH rendah, seperti kondisi fosfat atau aplikasi penghilangan sulfur dioksida tertentu, di mana masalah erosi juga terjadi.
A61

HYPERCHROME® 30% Cr Besi Putih Kromium Tinggi
Besi cor putih
Paduan A61 adalah besi cor putih hipereutektik. Karena adanya fraksi volume tinggi karbida kromium yang keras dan tahan aus dalam matriks paduan, ia memiliki ketahanan terhadap korosi yang sangat tinggi.
A68

HYPERCHROME® 30% Cr Besi Putih Kromium Tinggi
Besi cor putih
Paduan A68 merupakan besi putih hipereutektik. Sangat cocok untuk kondisi keausan tinggi dan memiliki ketahanan korosi ringan. Ini harus digunakan dalam aplikasi yang memerlukan ketahanan korosi yang serupa dengan paduan Ultrachrome A05 dan tingkat ketahanan aus yang lebih baik daripada paduan Hyperchrome® A61.
A241

ULTRACHROME® 32% Chromium Besi Putih Kromium Tinggi
Besi cor putih
Paduan A241 adalah besi cor putih yang-tahan aus dan-tahan benturan. Ini telah dioptimalkan untuk aplikasi di mana dampaknya menyebabkan kerugian material. Dibandingkan dengan A61, A241 memiliki ketahanan benturan yang sangat baik, dan dibandingkan dengan A05, ia memiliki ketahanan terhadap korosi yang sangat baik.
C21

baja krom 13%.
Baja tahan karat martensitik
Paduan C21 adalah baja tahan karat 420C yang dikeraskan sepenuhnya.
C23

Baja Tahan Karat CF-8M
Baja tahan karat austenitik

Paduan C23 adalah baja tahan karat CF-8M. C23 memiliki ketahanan korosi yang sangat baik, namun ketahanan terhadap korosi buruk. Ini setara dengan 316SS.
C26

Baja Tahan Karat CD-4MCuN
Baja tahan karat dupleks
Paduan C26 adalah baja tahan karat dupleks CD-4M CuN. Ini lebih tahan korosi dibandingkan C23, tetapi biasanya memiliki ketahanan korosi yang lebih buruk. Ini setara dengan casting 2205SS.
D21

Besi cor grafit bulat (besi SG)
Besi cor
Paduan D21 merupakan grade besi ulet dengan warna keabu-abuan, dan digunakan sebagai material standar untuk casing dan rangka pompa.
D25

Besi ulet-kekuatan tinggi (besi SG)
Besi cor
Paduan D25 adalah besi ulet yang dipatenkan, digunakan untuk bejana bertekanan tinggi yang memerlukan kekuatan mekanik tertinggi.
N02

paduan 63% Ni 30% Cu
Paduan nikel-tahan korosi
Paduan N02 adalah paduan nikel-tembaga yang cocok untuk lingkungan korosif namun memiliki ketahanan aus yang buruk. N02 juga dikenal sebagai paduan Monel.
N22

paduan 58N 22Cr 12Mo
Paduan nikel-tahan korosi
N22 adalah paduan yang sangat tahan korosi-, digunakan dalam aplikasi yang sangat keras yang bahkan superalloy austenitik dan austenitik pun tidak dapat menahannya. N22 juga dikenal sebagai Hastelloy® C-22®.
J32

70% lapisan tungsten karbida 420SS
Baja tahan karat-yang dilapisi keramik
J32 adalah lapisan komposit logam-keramik, terdiri dari 70% tungsten karbida dan substrat baja tahan karat 420. Ini digunakan untuk selongsong poros dalam kondisi korosif.
J37

70% lapisan tungsten karbida CD4-MCUN
Baja tahan karat dupleks berlapis-keramik
J37 adalah lapisan komposit logam-keramik, terdiri dari 70% tungsten karbida dan substrat baja tahan karat dupleks. Ini digunakan untuk selongsong poros dalam kondisi korosif dan abrasif.
J39

Lapisan karbida tungsten 80% 420SS
Baja tahan karat-yang dilapisi keramik
J39 adalah lapisan komposit-keramik logam, terdiri dari 80% karbida-tungsten karbida berbutir halus dan substrat baja tahan karat 420. Ini digunakan untuk selongsong poros dalam kondisi yang sangat abrasif dan memiliki ketahanan aus yang lebih tinggi dibandingkan dengan J32.
R35

Karet Premium Linatex®
Karet alam
R35 Linatex premium adalah karet alam yang lembut dan sangat elastis yang telah dioptimalkan untuk aplikasi abrasi bubur partikel halus.
R55

Lapisan pembuangan pabrik terbuat dari karet alam.
Karet alam
Karet alam R55 adalah kompon yang dirancang khusus untuk mengatasi distribusi slurry yang luas pada aplikasi pembuangan mesin penggiling.
R508

Lapisan pembuangan pabrik terbuat dari karet alam.
Karet alam
Karet alam R508 adalah kompon yang dirancang khusus untuk aplikasi paling berat, dengan ketahanan sobek dan kekuatan tarik yang sangat tinggi.
S01

karet EPDM
Elastomer sintetis
S01 adalah elastomer sintetis dengan ketahanan asam dan ketahanan ozon yang sangat baik. Hal ini terutama digunakan dalam aplikasi penyegelan karena sifat deformasi permanen tekannya yang rendah.
S12

Karet nitril
Elastomer sintetis
S12 adalah jenis karet sintetis yang biasa digunakan dalam aplikasi yang melibatkan lemak, minyak, dan lilin. S12 memiliki ketahanan korosi sedang.
S21

Karet butil (IIR).
Elastomer sintetis
Karet sintetis S21 menunjukkan stabilitas kimia yang sangat baik, ketahanan panas dan ketahanan oksidasi yang baik, namun memiliki ketahanan korosi yang buruk. S21 digunakan dalam lingkungan asam.
S31

Polietilen terklorosulfonasi
Elastomer sintetis
S31 adalah elastomer-antioksidan dan tahan panas. Ia memiliki stabilitas kimia yang sangat baik terhadap asam dan hidrokarbon.
S42

Polibutadiena
Elastomer sintetis
S42 adalah-elastomer sintetik berkekuatan tinggi dengan kinerja dinamis hanya sedikit lebih rendah dibandingkan karet alam. S42 memiliki ketahanan suhu dan ketahanan minyak yang sangat baik. Biasanya digunakan dalam situasi di mana karet alam berbasis hidrokarbon terdegradasi.
S51

Polimer fluorosilikon
Elastomer sintetis
Elastomer sintetis S51 menunjukkan ketahanan yang sangat baik terhadap minyak dan bahan kimia pada suhu tinggi, namun memiliki ketahanan terhadap korosi yang buruk.
U38

Poliuretan-tahan aus
Elastomer poliuretan
U38 adalah material-tahan erosi yang berkinerja baik dalam aplikasi elastomer dan cocok untuk masalah "pengotor". Hal ini disebabkan oleh kekuatan sobek dan tarik U38 yang tinggi. Namun ketahanan erosinya tidak sebaik karet alam (karet R55ª).
Y08

Silikon nitrida dikombinasikan dengan silikon karbida
Keramik

Y08 adalah-keramik tahan aus yang berkinerja baik dalam aplikasi keausan partikel halus, namun memiliki ketahanan yang buruk terhadap benturan padat dan erosi yang lebih besar dari -1mm.