Коррозия насосного оборудования: как материал корпуса влияет на срок службы

Развитие коррозии является крайне пагубным процессом для металла и остается наиболее частой причиной его разрушения. Проблема особенно актуальна для оборудования, которое постоянно эксплуатируется в среде с повышенной влажностью и/или непосредственно работает с водой, в первую очередь, для насосов. Современные производители используют различные решения для предотвращения появления ржавчины, однако в некоторых случаях она все же поражает приборы. В этой статье мы рассмотрим основные причины возникновения коррозии и способы защиты от нее материалов в насосном оборудовании.

Основные причины коррозии насосного оборудования

Большинство металлов при контакте с воздухом или водой начинают окисляться, что может привести к началу процесса коррозии. Среди природных материалов устойчивыми к этому поражению являются в основном некоторые драгоценные металлы, в то время как распространенные сплавы, чугун и, в особенности, сталь, не обладают такими свойствами.

Чтобы не допустить преждевременного разрушения металла, производители используют стойкие к коррозии материалы для производства оборудования. Так, вместо обычной углеродистой стали, как правило, применяется нержавеющая, которая отличается содержанием легирующих элементов, позволяющих сплаву не ржаветь в тяжелых условиях при постоянном контакте с влагой.

Но несмотря на применение стойких к коррозии сплавов, некоторые владельцы насосов все же сталкиваются с поражением ржавчиной внутренних компонентов оборудования или даже корпуса (в случае с погружными моделями). Причиной этому могут стать следующие факторы:

• Агрессивная среда. Для работы с такими средами (кислотами, щелочью) применяются специальные насосы. Если с агрессивными жидкостями сталкивается обычный насос, предназначенный для чистой воды, его внутренние компоненты могут начать стремительно окисляться из-за химического воздействия.
• Кавитация. Кавитация, это процесс образования в перекачиваемой жидкости пузырьков газа с их последующим мгновенным схлопыванием. Явление может возникать из-за слишком высокой температуры перекачиваемой жидкости, неправильного положения насоса или утечек в системе. Кавитация сопровождается сильными ударными волнами и часто приводит к повреждению внутренних компонентов, прежде всего, крыльчатки. Это может приводить к разрушению внешнего защитного слоя деталей и, как следствие, быстрому развитию коррозии.

Некоторые владельцы погружных насосов сталкиваются с образованием характерного ржавого налета на корпусе оборудования. Но далеко не во всех случаях это является проявлением коррозии. Корпуса погружных приборов, как правило, выполняются из нержавеющей стали, вида материала, устойчивого к коррозии. Поэтому в большинстве случаев такой налет представляет собой осадок соединений железа и марганца, возникающий при высоком содержании этих химических элементов в рабочей среде.

Если после простой механической очистки с помощью тряпки или щетки налет с корпуса погружного насоса удается полностью удалить, стоит говорить именно о химическом налете от осадка соединений марганца и железа. Если же легко очистить прибор не удается, вероятнее всего на нем образовалась обычная ржавчина.

Как материал корпуса влияет на срок службы насоса

Использованные для производства материалы и степень их стойкость к коррозии,  один из наиболее важных факторов, влияющих на срок службы насосного оборудования. Чтобы прибор мог долго и исправно работать, он должен быть выполнен из металлов, которые хорошо подходят для имеющейся рабочей среды.

Для работы с неагрессивными жидкостями (например, питьевой водой) рекомендуется отдавать предпочтение насосам из нержавеющей стали. Она крайне устойчива к коррозии и механическим повреждениям и способна служить более 10 лет.

Для неагрессивных сред также хорошо подходит чугун, однако, как показывает практика, насосы из него менее устойчивы к коррозии.

Для агрессивных сред (например, морской воды или химикатов) лучше всего подходят насосы из латуни или бронзы, способные служить до 20 лет даже в тяжелых условиях. Из-за высокой прочности и устойчивости их часто применяют для систем отопления и горячего водоснабжения, а также на промышленных объектах.

Если пренебречь материалом при выборе насоса и приобрести модель из металла или сплава, который не подходит для имеющейся жидкости (например, прибор из чугуна для агрессивной среды), фактический срок службы оборудования окажется намного меньшим по сравнению с заявленным из-за нарушения правил эксплуатации.

Выбор материалов для эксплуатации в разных условиях

Выбор материала для насоса зависит от условий, в которых будет эксплуатироваться прибор, в первую очередь, от рабочей жидкости.

Одним из наиболее распространенных решений остается чугун, сплав, который хорошо подходит как для промышленных, так и для бытовых насосов. Однако он не подходит для применения в оборудовании, которое работает с агрессивными средами, с ними материал может быстро поразиться коррозией. Кроме того, чугун отличается большим весом, усложняющим монтажные работы.

Более современным, практичным и стойким к коррозии материалом для создания насосов является нержавеющая сталь. Она широко используется для перекачки чистой воды, однако также может применяться и в оборудовании, работающем с достаточно агрессивными средами. Главное преимущество нержавеющей стали,  высокая стойкость к коррозии: при правильной эксплуатации материал не ржавеет.

Существуют различные виды (марки) нержавеющей стали, отличающиеся своими свойствами. Для производства насосов широко используются сплавы марок AISI 304, AISI 316 и других.

Так, например, в многоступенчатых скважинных моделях Pedrollo серии 6SR36 в качестве основного материала применяется сталь AISI 304, которая отличается высоким содержанием хрома и никеля и является безопасной для перекачки питьевой воды. Муфты приводов при этом изготавливаются из стали AISI 420, а подшипники, из материала AISI 316 с покрытием окисью хрома и повышенной стойкостью к механическому воздействию.  

Не такими распространенными, но при этом не менее качественными материалами для создания защищенных от коррозии насосов являются латунь, бронза и алюминий. Латунь хорошо подходит для изготовления деталей, которые контактируют с водой под высоким давлением. Бронза, в свою очередь, обычно применяется для оборудования, которое работает с морской водой, так как отличается высокой устойчивостью к воздействию солей.