Endüstriyel pompalar genellikle zorlu ortamlarda çalışır, aşındırıcı sıvılarla çalışır ve zorlu koşullarla karşı karşıya kalır. Alüminyum bronz, olağanüstü korozyon direnci nedeniyle pompa gövdeleri için tercih edilen bir malzeme olarak ortaya çıkmıştır. Bu makale, endüstriyel pompa gövdelerindeki alüminyum bronzun korozyon direnci performansını analiz etmektedir.
Pompa Muhafazalarında Kullanılan Alüminyum Bronzun Bileşimi
Pompa gövdelerinde kullanılan en yaygın alüminyum bronz kaliteleri C95200 ve C95800'dür. Bileşimleri aşağıdaki gibidir:
| Sınıf (ABD) | % Cu | Al % | Fe % | içinde % | Mn % |
|---|---|---|---|---|---|
| C95200 | 86-89 | 8.5-9.5 | 2.5-4.0 | – | 00,8-1,5 |
| C95800 | 79-82 | 8.5-9.5 | 3.5-4.5 | 4.0-5.0 | 00,8-1,5 |
Korozyona Direnç Mekanizmaları
Alüminyum bronzun pompa gövdelerindeki mükemmel korozyon direnci çeşitli faktörlere bağlanmaktadır:
- Koruyucu Oksit Katmanı: Alüminyum bronz, havaya veya oksijenli çözeltilere maruz kaldığında yüzeyinde ince, yapışkan bir alüminyum oksit (Al2O3) tabakası oluşturur.
- Kendi Kendini İyileştirme Özellikleri: Koruyucu tabakanın hasar görmesi durumunda oksijen varlığında hızla yenilenerek sürekli koruma sağlar.
- Nikel İçeriği: C95800'de nikel ilavesi, özellikle azaltıcı ortamlarda korozyon direncini artırır.
- Bakır Açısından Zengin Faz: Alaşımdaki bakır açısından zengin faz, özellikle deniz suyu uygulamalarında ilave korozyon direnci sağlar.
Çeşitli Ortamlarda Korozyon Performansı
| Çevre | Korozyon Hızı (mm/yıl) | Performans Derecelendirmesi |
|---|---|---|
| Deniz suyu | 00,02 – 0,05 | Harika |
| Temiz su | < 0.02 | Harika |
| Sülfürik Asit () | 00,1 – 0,5 | İyi |
| Hidroklorik Asit (%5) | 00,5 – 1,0 | Adil |
| Sodyum Hidroksit (P) | < 0.1 | Harika |
Diğer Pompa Muhafaza Malzemeleriyle Karşılaştırma
| Malzeme | Deniz Suyunda Korozyon Oranı (mm/yıl) | Göreli Maliyet | Genel Korozyon Direnci |
|---|---|---|---|
| Alüminyum Bronz (C95800) | 00,02 – 0,05 | Yüksek | Harika |
| 316 Paslanmaz Çelik | 00,1 – 0,3 | Orta | İyi |
| Dubleks Paslanmaz Çelik | 00,05 – 0,1 | Yüksek | Çok güzel |
| Dökme Demir | 00,4 – 0,6 | Düşük | Fakir |
Pompa Uygulamalarında Korozyon Direncini Etkileyen Faktörler
- Sıvı Hızı: Daha yüksek hızlar erozyon-korozyon oranlarını artırabilir.
- Sıcaklık: Yüksek sıcaklıklar genellikle korozyon süreçlerini hızlandırır.
- pH Seviyesi: Alüminyum bronz geniş bir pH aralığında iyi performans gösterir ancak aşırı asidik koşullardan etkilenebilir.
- Çözünmüş Oksijen: Oksijenin varlığı koruyucu oksit tabakasının korunmasına yardımcı olur.
- Klorür İçeriği: Yüksek klorür seviyeleri zorlayıcı olabilir ancak alüminyum bronz bu koşullar altında diğer birçok malzemeden daha iyi performans gösterir.
Vaka Çalışmaları
Durum 1: Deniz Suyu Soğutma Pompası
Bir enerji santrali 316 paslanmaz çelik pompa muhafazasını C95800 alüminyum bronzla değiştirdi. 5 yıl sonra elde edilen sonuçlar:
- Korozyon oranı � azaldı
- Bakım sıklığı ` azaldı
- Pompa verimliliği dönem boyunca sabit kaldı
Durum 2: Kimyasal İşleme Pompası
Bir kimya fabrikası, hafif asidik çözeltileri (pH 4-6) işleyen pompalar için C95200 alüminyum bronz kullanmıştır. 3 yıl sonraki gözlemler:
- Minimal material loss (< 0.1 mm/year)
- Belirgin çukurlaşma veya çatlak korozyonu yok
- Daha önce kullanılan malzemelere kıyasla daha az arıza süresi
Korozyon Direncini En Üst Düzeye Çıkarmak için En İyi Uygulamalar
- Doğru Alaşım Seçimi: Özel uygulama ve ortama göre uygun alüminyum bronz kalitesini seçin.
- Yüzey Hazırlığı: Düzgün bir koruyucu tabaka oluşumunu teşvik etmek için uygun yüzey bitirme işlemini sağlayın.
- Katodik Koruma: Bazı denizcilik uygulamalarında ek korozyon önleme için katodik koruma sistemleri uygulayın.
- Düzenli Muayene: Korozyon veya erozyonun erken belirtilerini tespit etmek için periyodik denetimler yapın.
- Galvanik Bağlantıdan Kaçının: Alüminyum bronz kullanırken galvanik korozyonu önlemek için daha asil metallerle doğrudan temastan kaçının.
Çözüm
Alüminyum bronz, özellikle C95200 ve C95800 kaliteleri, endüstriyel pompa gövdesi uygulamalarında mükemmel korozyon direnci gösterir. Koruyucu bir oksit tabakası oluşturma yeteneği ve çeşitli korozif ortamlara karşı direnci, onu birçok zorlu pompa uygulaması için üstün bir seçim haline getiriyor.
Alüminyum bronzun başlangıç maliyeti bazı alternatiflerden daha yüksek olsa da, uzun vadeli performansı, azaltılmış bakım gereksinimleri ve uzatılmış hizmet ömrü genellikle daha düşük toplam yaşam döngüsü maliyetleriyle sonuçlanır. Özellikle denizcilik veya kimyasal işleme ortamlarında aşındırıcı sıvılarla çalışan endüstriler için alüminyum bronz pompa gövdeleri güvenilir ve dayanıklı bir çözüm sunar.
Pompa teknolojisi gelişmeye devam ettikçe malzeme biliminin rolü giderek daha önemli hale geliyor. Alüminyum bronzun korozyon direncindeki kanıtlanmış performansı, onu özellikle zorlu ve aşındırıcı çalışma koşullarında pompa tasarımı ve performansında gelecekteki gelişmeler için önemli bir malzeme olarak konumlandırıyor.