Насос из нержавеющей стали: устройство, марка стали и срок службы

Устройство насоса из нержавеющей стали повторяет обычную погружную машину: тот же двигатель, вал, колесо и улитка. Разница в материалах. У стальной машины всё, что касается перекачиваемой жидкости, сделано из коррозионностойкой стали, а уплотнения и резина подобраны под химию. Ниже — какие узлы из чего сделаны, что означают марки стали в паспорте и от чего зависит ресурс. Пример — паспорт Grindex Sandy Inox, где материалы расписаны по деталям.

Из чего состоит нержавеющий погружной насос

Погружной насос из нержавеющей стали собран вокруг вертикального вала. Сверху двигатель в герметичном кожухе, снизу проточная часть, между ними масляная камера с уплотнениями. Узлы те же, что у чугунной машины, но каждый защищён от среды по-своему.

• Наружный кожух — сварной из листовой нержавеющей стали. Он целиком стоит в жидкости и охлаждается ею.
• Литые детали: улитка, крышки, корпус гидравлики — из литой нержавеющей стали.
• Рабочее колесо — тоже литая нержавейка. На нём коррозия и абразив встречаются сильнее всего, потому что скорость потока здесь максимальна.
• Вал — из более прочной стали, чем корпус: он несёт крутящий момент и работает на излом.
• Торцевые уплотнения — двойные, в масляной камере. Это единственный узел, через который жидкость может добраться до двигателя.
• Крепёж и резина — нержавеющие болты и кольца из химически стойкой резины.

Двигатель внутри обычный асинхронный, с термодатчиками в обмотке. Насос не боится химии снаружи, но, как и любой погружной, требует охлаждения средой и защиты от сухого хода. Общий принцип работы погружной машины описан в статье о том, как работает погружной насос.

Марка стали: AISI 316L, CF-8M и дуплекс

В паспорте Grindex Sandy Inox материалы указаны по деталям. Это хороший образец того, что надо искать в спецификации любого нержавеющего насоса.

Почему именно 316, а не 304? В стали 316 есть молибден, и он резко повышает стойкость к хлоридам: солёной воде, рассолам, стокам с реагентами. Сталь 304 без молибдена в таких средах быстрее покрывается точечной коррозией — питтингом. Буква L в обозначении 316L означает пониженное содержание углерода: сварной шов не теряет стойкость. Поэтому, если в спецификации насоса для агрессивной среды указана только «нержавеющая сталь» без марки, марку стоит запросить. Подробнее о материалах — в статье о материалах проточной части, а про хлориды — в статье о насосе для морской воды.

Уплотнение и резина: главный узел нержавеющего насоса

Корпус из 316L не течёт от кислоты, но уплотнение вала сделано не из стали. Именно оно первым встречает среду и чаще всего определяет срок службы машины. В Sandy Inox нижнее уплотнение — пара карбид кремния по карбиду кремния, верхнее — графит по карбиду кремния. Обе пары работают в масляной ванне. Карбид кремния твёрже песка и химически инертен, поэтому нижняя пара держит и абразив, и кислоту.

Отсюда практическое правило: при подборе под конкретную химию согласуют не только сталь корпуса, но и материал уплотнений, колец и оболочки кабеля. Как понять, что уплотнение изношено, объясняет статья о замене сальника и уплотнений.

В паспорте Sandy Inox среди принадлежностей указаны цинковые аноды. Они защищают корпус в солёной воде: цинк корродирует первым и отвлекает на себя электрохимическую коррозию. Аноды — расходник, их меняют по мере износа.

Характеристики нержавеющего насоса: что смотреть

Кроме подачи и напора, у нержавеющего насоса есть пределы, которые относятся к среде. Их проверяют против анализа жидкости до покупки.

Подача и напор у нержавеющих моделей Grindex — от 50 до 514 м³/ч и от 9 до 200 м в зависимости от модели. Сводка по всей серии — в обзоре насосов Grindex Inox, карточки моделей — Inox Sandy, Inox Major, Inox Senior. Как читать кривую и найти рабочую точку, объясняет статья о характеристиках насоса.

Принцип работы и чем он отличается от чугунного

Принцип работы насоса из нержавеющей стали тот же, что у любой центробежной машины: колесо разгоняет жидкость, улитка переводит скорость в давление, жидкость уходит в напорный патрубок. Отличия не в гидравлике, а в том, что машина переносит.

• Химия. Чугунные насосы Grindex рассчитаны на pH 5–8, нержавеющие — от 2 до 10–11 в зависимости от модели.
• Абразив. Нержавеющая сталь не износостойче чугуна на песке. Под чистый абразив без химии стальная машина не нужна.
• Масса. Стальные исполнения тяжелее: Sandy Inox весит 86 кг, чугунный Sandy — 57 кг.

Когда нужна сталь, а когда хватит чугуна, разобрано в статьях «Нержавеющий или чугунный насос» и «Как выбрать насос из нержавеющей стали».

Срок службы нержавеющего насоса

Срок службы нержавеющего насоса определяется не корпусом, а тремя вещами: уплотнением, средой и режимом. Корпус из 316L в среде своего диапазона pH держится долго. Уплотнение изнашивается раньше, и его замена — плановая операция, а не ремонт.

Ресурс сокращают:

• работа за пределами паспортного pH и температуры;
• хлориды при застое: питтинг развивается быстрее, если насос стоит в рассоле без движения;
• сухой ход и частые пуски, от которых греется двигатель;
• абразив, на который сталь не рассчитана.

Продлевает ресурс промывка чистой водой после агрессивной среды, сверка среды с паспортом и регулярная проверка масла в камере уплотнений. Регламент — в статье об обслуживании насоса из нержавеющей стали, общие правила — в статье о сроке службы погружного насоса.

Частые вопросы

Из какой стали делают насосы Grindex Inox? По паспорту Sandy Inox: кожух — AISI 316L, литые детали и колесо — CF-8M, вал — дуплексная AISI 329, крепёж — A4.

Чем AISI 316 лучше AISI 304 для насоса? Молибденом. Он повышает стойкость к хлоридам, поэтому 316 держит солёную воду и стоки с реагентами, а 304 в них быстрее страдает от питтинга.

Может ли нержавеющий насос ржаветь? Да, если среда выходит за паспортный диапазон или в ней много хлоридов при застое. Тогда появляются точки питтинга.

Какая температура жидкости допустима? У Sandy Inox — до 40 °C. Для других моделей предел указан в паспорте.

Что ломается первым? Чаще всего торцевое уплотнение, поэтому его материал согласуют с составом среды.

Вывод: устройство насоса из нержавеющей стали отличается от чугунного материалами, а не схемой. Смотрите в спецификации марку стали по деталям, материал уплотнений и пределы по pH и температуре. Ресурс держится на уплотнении и на соблюдении этих пределов. Производитель оборудования — шведская компания Grindex.