Бочкові насоси для розчинників

Бочкові насоси для перекачування розчинників та легкозаймистих рідин

Що відбувається при перекачуванні розчинника невідповідним насосом

Перелив ацетону з бочки 200 літрів звичайним насосом для води закінчується однаково: через два-три тижні роботи ущільнення з FKM набухають і починають пропускати, а під час першого ж зливу тонким струменем накопичений статичний заряд дає іскру над горловиною. Розчинник — це насамперед не в’язкість і не продуктивність, а поєднання леткості, низької температури спалаху та хімічної агресії до матеріалів ущільнень. Будь-якого з трьох чинників окремо достатньо, щоб вивести звичайне обладнання з ладу.

Бочкові насоси для розчинників проєктують саме під ці три обмеження. Конструктивно це видовжена занурювана труба завдовжки 1000–1200 мм для бочки і до 1500 мм для єврокуба, усередині якої проходить вал із робочим колесом на кінці. Труба опускається в тару через горловину, рідина піднімається по ній і виходить через патрубок зверху. Від матеріалу труби, валу та ущільнень, а також від типу приводу залежить, чи можна взагалі подавати цим насосом конкретний розчинник — і наскільки це безпечно.

Чим розчинник відрізняється від води як перекачуване середовище

Головна відмінність — горючість парів. У ацетону температура спалаху близько −18 °C, у толуолу +4 °C, тобто вже за кімнатної температури над поверхнею рідини стоїть вибухонебезпечна суміш парів із повітрям. Пари більшості розчинників важчі за повітря і стеляться по підлозі, тому джерело займання не обов’язково має бути біля горловини бочки. Звідси перша вимога: привод не повинен іскрити, а весь ланцюг «бочка — насос — приймальна ємність» має бути вирівняний за потенціалом.

Друга відмінність — низька в’язкість і висока леткість. Розчинники течуть легше за воду (0,3–0,6 сСт проти 1 сСт у води), тому вільно проходять крізь зазори і швидко випаровуються з поверхні деталей. Для насоса це означає, що подача зростає, але разом із нею зростає й ризик сухого ходу: залишок на дні бочки йде швидше, ніж оператор встигає вимкнути привод.

Третя — хімічна сумісність. Кетони (ацетон, МЕК), складні етери та хлоровані розчинники руйнують гуми на основі FKM і NBR. Це питання не терміну служби, а тижнів: кільце з FKM в ацетоні втрачає пружність за 2–4 тижні. Тому підбір починається не з продуктивності, а з пари «розчинник — матеріал змочуваних деталей».

Типи бочкових насосів для розчинників

За приводом обладнання поділяється на три групи, і вибір між ними — це насамперед вибір за безпекою та обсягом перекачування, а не за зручністю.

Ручні бочкові насоси для розчинників — це роторно-пластинчасті, поршневі та сильфонні. Роторно-пластинчастий подає рідину за рахунок обертання ротора з лопатями, за один оберт ручки переносить 0,25–0,4 літра і добре працює на текучих середовищах на кшталт розчинників. Поршневий за рахунок важеля переміщує до 0,4 літра за цикл і тягне більш в’язкі рідини. Сильфонний — найдешевший, цілком із поліпропілену, без металевих деталей у контакті із середовищем. Спільне обмеження групи — продуктивність 10–25 л/хв за безперервного обертання, а єдиний вбудований захист від займання тут — це відсутність двигуна, що іскрить. Натомість ручні бочкові насоси для розчинників не потребують електромережі й залишаються працездатними там, де вибухозахищений електропривод надмірний за вартістю.

Електричний бочковий насос для розчинників будується тільки на вибухозахищеному двигуні з маркуванням Ex. Колекторний двигун загального призначення тут неприпустимий: щітки іскрять. Продуктивність сягає 100–150 л/хв за напору до 20–24 м, що закриває спорожнення бочки за 1,5–2 хвилини. Обмеження — вартість вибухозахищеного виконання та обов’язкова прив’язка до контуру заземлення; без нього швидкісний потік сам стає джерелом статичного заряду.

Пневматичний бочковий насос для розчинників приводиться стисненим повітрям, тому електричного ланцюга в небезпечній зоні немає в принципі — це найпряміший спосіб прибрати джерело займання. Подача 19–57 л/хв за тиску повітря 6–8 бар, привод не перегрівається за тривалої роботи і не боїться перевантаження за в’язкістю. Обмеження — потрібен компресор та осушене повітря, а витрата повітря за максимальної подачі помітна.

Щоб звести різницю до параметрів, за якими реально обирають, нижче зведено три типи приводу.

Матеріали корпусу, валу та ущільнень при роботі з розчинниками

Змочувані деталі визначають, чи витримає насос конкретний розчинник, чи потече. Корпус і занурювану трубу роблять із поліпропілену (PP), PVDF або нержавіючої сталі AISI 316. Поліпропілен дешевий і стійкий до більшості органічних розчинників, але розм’якшується ароматикою та хлорованими середовищами. PVDF тримає ширший перелік, зокрема багато хлоровмісних розчинників. Нержавіюча сталь AISI 316 — універсальне рішення для ЛЗР, вона ж переважна там, де важлива електропровідність корпусу для відведення статики. Вал у більшості виконань теж зі сталі 316.

Вирішальний вузол — ущільнення та підшипники ковзання. Для кетонів, складних етерів і хлорованих розчинників єдино правильний матеріал — PTFE (фторопласт): він хімічно інертний майже до всього переліку. FKM (фторкаучук, торгова марка Viton) для бочкового насоса для ацетону не підходить категорично — у кетонах він набухає і втрачає геометрію за 2–4 тижні, після чого ущільнення починає текти. EPDM, навпаки, незастосовний до нафтопродуктів і паливних розчинників. Окрема особливість конструкції бочкових насосів у тому, що більшість із них узагалі обходиться без торцевого ущільнення — вал іде в підшипнику ковзання з PTFE, тому насос переносить сухий хід, який миттєво зруйнував би механічне торцеве ущільнення відцентрового насоса.

Статична електрика, сухий хід і сифонний ефект при перекачуванні ЛЗР

Найчастіша причина займання під час зливу розчинника — не відмова насоса, а статичний розряд. Заряд накопичується на струмені рідини та на незаземленій тарі; іскра проскакує між бочкою та приймальною ємністю в момент, коли між ними є різниця потенціалів. Захист — бондинг і заземлення: бочку, насос та приймальну ємність з’єднують мідним тросом за схемою «метал — метал», зачищаючи фарбу та бруд у точках контакту, і виводять на спільний контур заземлення. Знижують заряд і прийомами перекачування: зменшують швидкість потоку, опускають зливний патрубок під рівень рідини і не ллють струменем у повітря. Для пластикової тари металевий бондинг не працює — потрібна електропровідна ємність або струмопровідне покриття.

Сухий хід для бочкового насоса не катастрофа завдяки підшипнику ковзання, але в летких розчинників є нюанс: пари знижують змащувальну здатність рідини в зоні валу, і за тривалої роботи всуху вузол усе одно гріється. Другий експлуатаційний момент — сифонний ефект. Якщо зливний патрубок опинився нижче рівня рідини в бочці, розчинник продовжує текти самопливом після вимкнення приводу, і перелив приймальної ємності відбувається вже без участі оператора. Розриває сифон впуск повітря у верхній точці лінії — отвір або зворотний клапан, через який повітря заходить і припиняє перетік.

Купити бочковий насос для розчинників в Україні

Підбір обладнання під розчинник — це насамперед зіставлення конкретного середовища з матеріалами змочуваних деталей і вибір безпечного приводу під клас зони. Щоб купити бочковий насос для розчинників без помилки, замовнику потрібні вихідні дані: який саме розчинник, його температура спалаху, потрібна продуктивність, тип тари (бочка, каністра, єврокуб) і наявність на об’єкті стисненого повітря або контуру заземлення. За цими даними визначається пара «матеріал — ущільнення» і тип приводу — ручний, вибухозахищений електричний або пневматичний.

Компанія ТОВ «ІНЖИНІРИНГОВІ СИСТЕМИ» допомагає підібрати насос для перекачування розчинників з бочки або єврокуба за фактичними параметрами середовища, надає документацію на обладнання та супроводжує запуск. Це знімає основний ризик покупки — несумісність матеріалу ущільнень із конкретним розчинником і неправильно обраний за вибухозахистом привод. Купити вибухозахищений бочковий насос має сенс лише після такої перевірки сумісності, інакше обладнання виходить з ладу в перші тижні.

Часті запитання

Чи потрібно заземлювати пластикову бочку при перекачуванні розчинника

Металевий бондинг на поліетиленовій або пластиковій тарі не працює — заряд із діелектрика не стече тросом. У такому разі застосовують електропровідну тару або струмопровідне покриття, а заряд знижують швидкістю потоку та зливом під рівень рідини. Заземлюють при цьому все металеве в ланцюгу: насос, приймальну ємність, трубопровід.

Чому розчинник продовжує текти після вимкнення насоса

Це сифонний ефект: якщо зливний патрубок опущено нижче рівня рідини в бочці, рідина йде самопливом і після зупинки приводу. Перелив приймальної ємності в цьому разі відбувається без участі оператора. Розривають сифон впуском повітря у верхній точці лінії — невеликим отвором або зворотним клапаном, через який повітря заходить у трубу і припиняє перетік.

Чи підійде насос від бочки для єврокуба

Глибина в єврокуба більша, ніж у стандартної бочки: занурювана труба 1000–1200 мм до дна єврокуба не дістане. Потрібна труба 1200–1500 мм, інакше на дні залишиться невідкачаний шар. Решта вимог за матеріалами та приводом ті самі, що й для бочки.

Чи можна одним насосом перекачувати різні розчинники

Можна, якщо всі середовища сумісні з матеріалом змочуваних деталей. Проблема виникає на стику груп: насос з ущільненням під кетони може не підійти для хлорованого розчинника, і навпаки. Між різними середовищами трубу промивають сумісним розчинником — інакше залишок у трубі забруднює наступну партію і може дати реакцію.

Що робити із залишком розчинника на дні бочки

Бочковий насос відкачує залишок завдяки тому, що переносить сухий хід — у більшості моделей немає торцевого ущільнення, яке зруйнувалося б без рідини. Трубу опускають до дна і допрацьовують залишок на зниженій подачі. Але тривала робота всуху на леткому розчиннику все одно гріє вузол валу, тому залишок дотягують, а не залишають насос працювати вхолосту.

Чи підходить бочковий насос для в’язких розчинників і лаків

Відцентрові бочкові насоси розраховані на текучі середовища приблизно до 200–500 сСт — чисті розчинники в цей діапазон укладаються. Лаки, смоли та загущені склади виходять за нього: для них застосовують об’ємні гвинтові виконання (до ~2000 сП), а для зовсім в’язких — із прогресивною порожниною. Подавати густий лак відцентровим бочковим насосом сенсу немає: подача впаде майже до нуля.