Бочковые насосы для растворителей

Бочковые насосы для перекачки растворителей и легковоспламеняющихся жидкостей

Что происходит при перекачке растворителя неподходящим насосом

Перелив ацетона из бочки 200 литров обычным насосом для воды заканчивается одинаково: через две-три недели работы уплотнения из FKM разбухают и начинают пропускать, а при первом же сливе тонкой струёй накопленный статический заряд даёт искру над горловиной. Растворитель — это в первую очередь не вязкость и не производительность, а сочетание летучести, низкой температуры вспышки и химической агрессии к материалам уплотнений. Любого из трёх факторов по отдельности достаточно, чтобы вывести обычное оборудование из строя.

Бочковые насосы для растворителей проектируют именно под эти три ограничения. Конструктивно это вытянутая погружная труба длиной 1000–1200 мм для бочки и до 1500 мм для еврокуба, внутри которой проходит вал с рабочим колесом на конце. Труба опускается в тару через горловину, жидкость поднимается по ней и выходит через патрубок сверху. От материала трубы, вала и уплотнений, а также от типа привода зависит, можно ли вообще подавать этим насосом конкретный растворитель — и насколько это безопасно.

Чем растворитель отличается от воды как перекачиваемая среда

Главное отличие — горючесть паров. У ацетона температура вспышки около −18 °C, у толуола +4 °C, то есть уже при комнатной температуре над поверхностью жидкости стоит взрывоопасная смесь паров с воздухом. Пары большинства растворителей тяжелее воздуха и стелются по полу, поэтому источник воспламенения не обязан находиться у горловины бочки. Отсюда первое требование: привод не должен искрить, а вся цепь «бочка — насос — приёмная ёмкость» должна быть выровнена по потенциалу.

Второе отличие — низкая вязкость и высокая летучесть. Растворители текут легче воды (0,3–0,6 сСт против 1 сСт у воды), поэтому свободно проходят через зазоры и быстро испаряются с поверхности деталей. Для насоса это значит, что подача растёт, но вместе с ней растёт и риск сухого хода: остаток на дне бочки уходит быстрее, чем оператор успевает выключить привод.

Третье — химическая совместимость. Кетоны (ацетон, МЭК), сложные эфиры и хлорированные растворители разрушают резины на основе FKM и NBR. Это вопрос не срока службы, а недель: кольцо из FKM в ацетоне теряет упругость за 2–4 недели. Поэтому подбор начинается не с производительности, а с пары «растворитель — материал смоченных деталей».

Типы бочковых насосов для растворителей

По приводу оборудование делится на три группы, и выбор между ними — это в первую очередь выбор по безопасности и объёму перекачки, а не по удобству.

Ручные бочковые насосы для растворителей — это роторно-пластинчатые, поршневые и сильфонные. Роторно-пластинчатый подаёт жидкость за счёт вращения ротора с лопастями, за оборот рукоятки переносит 0,25–0,4 литра и хорошо работает на текучих средах вроде растворителей. Поршневой за счёт рычага перемещает до 0,4 литра за цикл и тянет более вязкие жидкости. Сильфонный — самый дешёвый, целиком из полипропилена, без металлических деталей в контакте со средой. Общее ограничение группы — производительность 10–25 л/мин при непрерывном вращении, а единственная встроенная защита от воспламенения здесь — это отсутствие искрящего двигателя. Зато ручные бочковые насосы для растворителей не требуют электросети и остаются работоспособными там, где взрывозащищённый электропривод избыточен по стоимости.

Электрический бочковый насос для растворителей строится только на взрывозащищённом двигателе с маркировкой Ex. Коллекторный двигатель общего назначения здесь недопустим: щётки искрят. Производительность достигает 100–150 л/мин при напоре до 20–24 м, что закрывает опорожнение бочки за 1,5–2 минуты. Ограничение — стоимость взрывозащищённого исполнения и обязательная привязка к контуру заземления; без него скоростной поток сам становится источником статического заряда.

Пневматический бочковый насос для растворителей приводится сжатым воздухом, поэтому электрической цепи в опасной зоне нет в принципе — это самый прямой способ убрать источник воспламенения. Подача 19–57 л/мин при давлении воздуха 6–8 бар, привод не перегревается при длительной работе и не боится перегрузки по вязкости. Ограничение — нужен компрессор и осушённый воздух, а расход воздуха при максимальной подаче заметный.

Чтобы свести разницу к параметрам, по которым реально выбирают, ниже сведены три типа привода.

Материалы корпуса, вала и уплотнений при работе с растворителями

Смоченные детали определяют, выдержит насос конкретный растворитель или потечёт. Корпус и погружную трубу делают из полипропилена (PP), PVDF или нержавеющей стали AISI 316. Полипропилен дёшев и стоек к большинству органических растворителей, но размягчается ароматикой и хлорированными средами. PVDF держит более широкий список, включая многие хлорсодержащие растворители. Нержавеющая сталь AISI 316 — универсальное решение для ЛВЖ, она же предпочтительна там, где важна электропроводность корпуса для отвода статики. Вал в большинстве исполнений тоже из стали 316.

Решающий узел — уплотнения и подшипники скольжения. Для кетонов, сложных эфиров и хлорированных растворителей единственно правильный материал — PTFE (фторопласт): он химически инертен почти ко всему перечню. FKM (фторкаучук, торговая марка Viton) для бочкового насоса для ацетона не подходит категорически — в кетонах он разбухает и теряет геометрию за 2–4 недели, после чего уплотнение начинает течь. EPDM, наоборот, неприменим к нефтепродуктам и топливным растворителям. Отдельная особенность конструкции бочковых насосов в том, что большинство из них вообще обходится без торцевого уплотнения — вал идёт в подшипнике скольжения из PTFE, поэтому насос переносит сухой ход, который мгновенно разрушил бы механическое торцевое уплотнение центробежного насоса.

Статическое электричество, сухой ход и сифонный эффект при перекачке ЛВЖ

Самая частая причина возгорания при сливе растворителя — не отказ насоса, а статический разряд. Заряд накапливается на струе жидкости и на незаземлённой таре; искра проскакивает между бочкой и приёмной ёмкостью в момент, когда между ними есть разность потенциалов. Защита — бондинг и заземление: бочку, насос и приёмную ёмкость соединяют медным тросом по схеме «металл — металл», зачищая краску и грязь в точках контакта, и выводят на общий контур заземления. Снижают заряд и приёмами перекачки: уменьшают скорость потока, опускают сливной патрубок под уровень жидкости и не льют струёй в воздух. Для пластиковой тары металлический бондинг не работает — нужна электропроводная ёмкость или токопроводящее покрытие.

Сухой ход для бочкового насоса не катастрофа благодаря подшипнику скольжения, но у летучих растворителей есть нюанс: пары снижают смазывающую способность жидкости в зоне вала, и при длительной работе всухую узел всё равно греется. Второй эксплуатационный момент — сифонный эффект. Если сливной патрубок оказался ниже уровня жидкости в бочке, растворитель продолжает течь самотёком после выключения привода, и перелив приёмной ёмкости происходит уже без участия оператора. Разрывает сифон впуск воздуха в верхней точке линии — отверстие или обратный клапан, через который воздух заходит и прекращает переток.

Купить бочковой насос для растворителей в Украине

Подбор оборудования под растворитель — это в первую очередь сопоставление конкретной среды с материалами смоченных деталей и выбор безопасного привода под класс зоны. Чтобы купить бочковой насос для растворителей без ошибки, заказчику нужны исходные данные: какой именно растворитель, его температура вспышки, требуемая производительность, тип тары (бочка, канистра, еврокуб) и наличие на объекте сжатого воздуха или контура заземления. По этим данным определяется пара «материал — уплотнение» и тип привода — ручной, взрывозащищённый электрический или пневматический.

Компания ООО «ИНЖИНИРИНГОВЫЕ СИСТЕМЫ» помогает подобрать насос для перекачки растворителей из бочки или еврокуба по фактическим параметрам среды, предоставляет документацию на оборудование и сопровождает запуск. Это снимает основной риск покупки — несовместимость материала уплотнений с конкретным растворителем и неверно выбранный по взрывозащите привод. Купить взрывозащищённый бочковый насос имеет смысл только после такой проверки совместимости, иначе оборудование выходит из строя в первые недели.

Часто задаваемые вопросы

Нужно ли заземлять пластиковую бочку при перекачке растворителя

Металлический бондинг на полиэтиленовой или пластиковой таре не работает — заряд с диэлектрика не стечёт по тросу. В таком случае применяют электропроводную тару или токопроводящее покрытие, а заряд снижают скоростью потока и сливом под уровень жидкости. Заземляют при этом всё металлическое в цепи: насос, приёмную ёмкость, трубопровод.

Почему растворитель продолжает течь после выключения насоса

Это сифонный эффект: если сливной патрубок опущен ниже уровня жидкости в бочке, жидкость идёт самотёком и после остановки привода. Перелив приёмной ёмкости в этом случае происходит без участия оператора. Разрывают сифон впуском воздуха в верхней точке линии — небольшим отверстием или обратным клапаном, через который воздух заходит в трубу и прекращает переток.

Подойдёт ли насос от бочки для еврокуба

Глубина у еврокуба больше, чем у стандартной бочки: погружная труба 1000–1200 мм до дна еврокуба не достанет. Нужна труба 1200–1500 мм, иначе на дне останется неоткачанный слой. Остальные требования по материалам и приводу те же, что и для бочки.

Можно ли одним насосом перекачивать разные растворители

Можно, если все среды совместимы с материалом смоченных деталей. Проблема возникает на стыке групп: насос с уплотнением под кетоны может не подойти для хлорированного растворителя, и наоборот. Между разными средами трубу промывают совместимым растворителем — иначе остаток в трубе загрязняет следующую партию и может дать реакцию.

Что делать с остатком растворителя на дне бочки

Бочковой насос откачивает остаток за счёт того, что переносит сухой ход — у большинства моделей нет торцевого уплотнения, которое разрушилось бы без жидкости. Трубу опускают до дна и дорабатывают остаток на сниженной подаче. Но длительная работа всухую на летучем растворителе всё равно греет узел вала, поэтому остаток дотягивают, а не оставляют насос работать вхолостую.

Подходит ли бочковой насос для вязких растворителей и лаков

Центробежные бочковые насосы рассчитаны на текучие среды примерно до 200–500 сСт — чистые растворители в этот диапазон укладываются. Лаки, смолы и загущённые составы выходят за него: для них применяют объёмные винтовые исполнения (до ~2000 сП), а для совсем вязких — с прогрессивной полостью. Подавать густой лак центробежным бочковым насосом смысла нет: подача упадёт почти до нуля.