Matériaux pour pompes industrielles : ionisation et utilisation (II)

3. Matériaux à haute teneur en alliages et alliages à base de nickel

Utilisé dans des environnements extrêmement corrosifs.

Hastelloy (par exemple, C-276/C-22) :

Caractéristiques : Excellente résistance à la corrosion en milieux oxydants et réducteurs, particulièrement résistante au chlore humide, à l'hypochlorite, à l'acide sulfurique et à l'acide chlorhydrique.

Applications : Hydrométallurgie, pompes de circulation d'absorbeur dans la désulfuration des gaz de combustion (FGD), acides forts (acide chlorhydrique, acide sulfurique).

Monel (400/K-500) :

Caractéristiques : Principalement composé de nickel et de cuivre, excellente résistance à la corrosion par l'acide fluorhydrique, l'eau de mer et les solutions alcalines.

Applications : Transfert d'acide fluorhydrique, pompes à eau de mer, pompes à soude caustique.

Titane et alliages de titane (par exemple, Gr.2) :

Caractéristiques : Faible densité, haute résistance, résistance extrêmement élevée à la corrosion par les chlorures (par exemple, eau de mer, saumure), excellente résistance à la piqûre.

Applications : Pompes de dessalement d'eau de mer, pompes marines, industrie du chlore-alcali, milieux oxydants (par exemple, chlore humide).

Zirconium (702) :

Caractéristiques : Excellente résistance à la corrosion par les acides sulfurique et chlorhydrique, notamment à des concentrations et températures moyennes.

Applications : Pompes à acide sulfurique concentré, certains procédés chimiques agressifs.

4. Matériaux non métalliques

Utilisé dans des conditions hautement corrosives mais relativement modérées (température, pression).

Plastiques (par exemple, PP polypropylène, PVDF fluorure de polyvinylidène) :

Caractéristiques : Excellente résistance à la corrosion, faible coût, poids léger. Cependant, sa résistance mécanique et thermique est faible.

Applications :

PP : Résistant aux acides et aux alcalis, utilisé en électroplacage, dans les épurateurs et le traitement des eaux usées.

PVDF : Meilleure résistance à la corrosion, meilleure résistance à la température, peut être utilisé avec des halogènes et des acides fortement oxydants.

Fluoroplastiques (par exemple, FEP, PFA) :

Caractéristiques : Résistant à presque tous les milieux chimiques, connu sous le nom de rois du plastique.

Applications : Revêtement ou construction entièrement en plastique pour pompes à entraînement magnétique, pompes centrifuges, utilisées pour des produits chimiques de haute pureté et hautement corrosifs comme l'acide chlorhydrique, sulfurique, nitrique et les acides mixtes.

Céramiques (ex. : alumine, carbure de silicium) :

Caractéristiques : Dureté extrêmement élevée, résistance à l'usure exceptionnelle, excellente résistance à la corrosion, mais fragile.

Applications :

Céramique d'alumine : Bagues d'étanchéité mécanique.

Céramique de carbure de silicium : matériau de choix pour les pompes résistantes à l’usure et à la corrosion, utilisées pour les boues contenant des particules pointues, par exemple les pompes à boues des systèmes de désulfuration des gaz de combustion des centrales électriques et les pompes à boues minières. Elle est également utilisée comme couche de friction pour les garnitures mécaniques.

Doublure en caoutchouc (par exemple, caoutchouc naturel, néoprène, caoutchouc butyle) :

Caractéristiques : Utilise l'élasticité du caoutchouc pour résister aux impacts de particules et à l'usure, tout en offrant une bonne résistance à la corrosion.

Applications : Pompes à boues. Différents types de caoutchouc sont sélectionnés en fonction du fluide ; par exemple, le caoutchouc naturel présente une bonne résistance à l’usure, tandis que le caoutchouc butyle offre une excellente résistance aux acides.

Résumé

Le choix des matériaux pour les pompes à eau en production industrielle est une tâche complexe d'ingénierie des systèmes. Une pompe classique peut utiliser différentes combinaisons de matériaux pour son corps, sa roue, son arbre et ses joints d'étanchéité. Par exemple, une pompe traitant de la saumure concentrée pour le dessalement de l'eau de mer peut utiliser un corps et une roue en acier inoxydable duplex, associés à des joints mécaniques en carbure de silicium et à un manchon d'arbre en alliage de titane.

Recommandation essentielle : Lors du choix d’une pompe, assurez-vous de fournir des informations complètes et précises sur la composition, la concentration, la température, la pression, le pH, la teneur en matières solides et la granulométrie du fluide. Consultez des fabricants de pompes ou des ingénieurs en matériaux spécialisés et effectuez les tests de corrosion nécessaires afin de sélectionner la solution la plus sûre, la plus économique et la plus durable.