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隔膜泵的材質對耐腐蝕性能的影響

隔膜材質的影響

隔膜是隔膜泵中直接接觸介質的核心部件,其耐腐蝕性尤為關鍵：

• 橡膠類材質

  • 丁腈橡膠（NBR）：耐油性好，適用于礦物油、燃油等，但易被強酸、強氧化劑腐蝕。
  • 氟橡膠（FKM）：耐高溫（≤180℃）和耐化學性優異，可抵抗酸、烴類及部分溶劑，但成本高。
  • 三元乙丙橡膠（EPDM）：耐弱酸、堿和極性溶劑（如醇類），但不耐油和烴類。
  • 聚四氟乙烯（PTFE）：幾乎耐所有化學介質（包括濃酸、強堿），但彈性差，需配合支撐結構使用。

• 熱塑性彈性體（如TPE）

  平衡了彈性和耐腐蝕性,適用于中等腐蝕性介質，但長期耐受性可能不如氟橡膠或PTFE。

建議：根據介質特性選擇，輸送氫氟酸需用PTFE隔膜，而堿性溶液可選EPDM。

泵體與流道材質的影響

泵體、閥球、閥座等部件的材質需與隔膜協同考慮：

• 金屬材質

  • 不銹鋼（304/316L）：316L因含鉬，耐氯化物和弱酸更好，但無法抵抗鹽酸等還原性酸。
  • 哈氏合金（C276）：耐強酸（如硫酸、鹽酸）和高溫腐蝕，成本極高。
  • 鈦（Ti）：耐海水、氯離子和氧化性酸（如硝酸），但不耐還原性酸。

• 塑料/復合材料

  • 聚丙烯（PP）：耐室溫下的酸、堿，但易被有機溶劑侵蝕。
  • 聚偏二氟乙烯（PVDF）：耐強酸、強堿和部分溶劑，機械強度高于PP。
  • 陶瓷：極端耐腐蝕，但脆性大，僅用于特殊部件（如閥球）。

建議：強腐蝕性介質（如鹽酸）優先選用塑料泵體（PVDF）或襯塑金屬結構。

密封件與輔助材質

• O型圈/墊片：需與隔膜材質匹配，PTFE隔膜搭配FKM密封圈可能因膨脹系數不同導致泄漏。
• 螺栓/緊固件：316不銹鋼或鈦材質可避免電化學腐蝕。

綜合選型要點

• 介質特性：明確化學組成、濃度、溫度及是否含顆粒物（如含顆粒介質需兼顧耐磨性）。
• 經濟性：PTFE和合金材質性能優異但成本高，需權衡初期投入與維護成本。
• 工況匹配：高溫會加速腐蝕，需選擇耐溫等級更高的材質（如FKM耐溫優于NBR）。

常見腐蝕失效案例

• 氯離子腐蝕：304不銹鋼在含Cl?介質中易發生點蝕，需升級為316L或鈦材質。
• 硫酸腐蝕：低濃度時可選PP泵體，高濃度高溫需哈氏合金。
• 溶劑滲透：NBR隔膜接觸酮類溶劑易溶脹，應換為FKM或PTFE。

隔膜泵的耐腐蝕性能是系統性問題,需通過材質組合優化，建議：

1. 腐蝕性介質清單 → 匹配材質（參考化工耐腐蝕手冊）。
2. 原型測試：在模擬工況下驗證材質兼容性。
3. 供應商協作：與專業泵廠合作，利用其材料數據庫選型。

正確選材可顯著延長泵的使用壽命,降低停機風險。