Matériaux pour pompes industrielles : ionisation et utilisation (I)

Le choix des matériaux pour les pompes à eau en production industrielle est crucial, car il influe directement sur la durée de vie des équipements, leur efficacité opérationnelle, les coûts de maintenance, et même la sécurité et la stabilité de l'ensemble du processus de production. Il ne s'agit pas de choisir l'option la plus onéreuse, mais plutôt de réaliser un compromis global en tenant compte des propriétés chimiques, des caractéristiques physiques, des conditions de fonctionnement du fluide pompé et du rapport coût-efficacité.

Vous trouverez ci-dessous une explication systématique des besoins en matériaux pour différentes pompes à eau utilisées dans la production industrielle.

I. Principes fondamentaux de sélection

Avant de choisir les matériaux de la pompe, les facteurs clés suivants doivent être définis :

Corrosivité du milieu : c’est le critère principal. Le pH, la teneur en ions chlorure, l’oxydabilité, etc., du milieu déterminent le matériau résistant à la corrosion requis.

Abrasivité : présence ou non de particules solides (sable, boue, particules de catalyseur, etc.) dans le milieu. Ceci requiert des matériaux à haute dureté et résistance à l’usure.

Température et pression de fonctionnement : les températures élevées accélèrent la corrosion et réduisent la résistance des matériaux ; les pressions élevées exigent une résistance mécanique plus élevée des matériaux.

Pureté du milieu et exigences particulières : Pour des industries comme l’agroalimentaire et pharmaceutique, il est nécessaire d’utiliser des matériaux non toxiques, non contaminants et faciles à nettoyer (par exemple, l’acier inoxydable). Pour l’eau pure ou ultrapure, il est essentiel d’utiliser des matériaux qui ne libèrent pas d’ions et ne contaminent pas le milieu.

Considérations relatives aux coûts : Choisissez le matériau le plus économique qui réponde aux exigences du processus.

II. Matériaux courants pour les corps de pompe et leurs applications

1. Fonte

Caractéristiques : Faible coût, bonne aptitude au coulage, résistance mécanique modérée. Faible résistance à la corrosion.

Applications :

Pompes à eau : Transport d'eau industrielle non corrosive à température ambiante, eau de refroidissement.

Certaines pompes de circulation d'eau, pompes de climatisation.

Limitations : Ne convient pas aux acides, aux bases, à l'eau salée, à l'eau de mer ni aux milieux contenant une grande quantité de particules abrasives. Dans l'eau du robinet, une utilisation prolongée peut entraîner la formation de rouille et une coloration jaunâtre de l'eau.

2. Acier inoxydable

Il s'agit du matériau résistant à la corrosion le plus utilisé dans les pompes industrielles, mais l'acier inoxydable est une catégorie qui comprend différentes qualités.

Acier inoxydable 304 :

Caractéristiques : Acier inoxydable austénitique à usage général, résistant à la corrosion générale (par exemple, acide nitrique dilué, acides organiques).

Applications : Industries alimentaires, des boissons et pharmaceutiques (conforme aux normes sanitaires) ; transport de produits chimiques légèrement corrosifs dans l'industrie chimique ; solutions alcalines à température ambiante.

Acier inoxydable 316/316L :

Caractéristiques : Contient du molybdène (Mo), offrant une meilleure résistance à la corrosion par piqûres et à la corrosion caverneuse que l'acier 304.

Applications : Matériau le plus utilisé pour les pompes chimiques. Sert au transport d’eau de mer, de saumure, de solutions chlorées, d’acide sulfurique dilué, d’acide phosphorique, etc. L’acier inoxydable 316L, à faible teneur en carbone, offre une meilleure résistance à la corrosion intergranulaire et convient aux composants soudés.

Acier inoxydable 304L/316L :

Caractéristiques : Versions à faible teneur en carbone, principalement utilisées lorsque le traitement thermique après soudage n'est pas possible, afin de prévenir la corrosion intergranulaire.

Applications : Carter de pompe de grande taille ou pompes à structure complexe nécessitant d'importantes opérations de soudage.

Acier inoxydable duplex (par exemple, 2205) :

Caractéristiques : Combine des structures austénitiques et ferritiques, sa résistance est deux fois supérieure à celle du 304/316, il présente une excellente résistance à la fissuration par corrosion sous contrainte due aux chlorures et une bonne résistance à la corrosion par piqûres.

Applications : Saumure à haute concentration, eau de mer, conditions difficiles contenant des ions chlorure, pétrole et gaz, plateformes offshore, désulfuration des gaz de combustion (FGD).