Hangi elektrikli dalgıç pompalar kanalizasyonda korozyona dirençlidir?

Kanalizasyondaki Elektrikli Dalgıç Pompalar İçin Korozyona Dirençli Malzemeler

Paslanmaz Çelik vs. Döküm Demir vs. Polimer Gövdeli Pompalar: Anaerobik Kanalizasyondaki Gerçek Dünyada Performans

Paslanmaz çelik, sürekli olarak pompa yüzeylerini çizen aşındırıcı katılarla başa çıkmak gerektiğinde fark yaratan kendi kendini onaran krom oksit tabakasına sahip olduğu için kanalizasyon sistemlerinde oldukça popülerdir. Örneğin 316L paslanmaz çeliği ele alalım. Oksijenin az olduğu ortamlarda hidrojen sülfür seviyelerini yaklaşık 50 ppm düzeyinde tolere edebilir ve bu da sıradan dökme demire kıyasla arızaları yaklaşık iki üçte oranında azaltır. Dökme demir ilk bakışta daha ucuz olsa da burada bir sorun vardır. Mikroskobik yapısı genellikle korozif maddeleri tutabilen küçük deliklerle doludur ve zamanla oyuk oluşumuna ve diğer lokal hasarlara neden olur. Polipropilen gibi polimerlere gelirsek, bunlar çoğu kimyasal maddelere karşı oldukça dayanıklı olsa da sıcaklık 60 santigrat dereceyi geçtiğinde yumuşamaya ve esnemeye başlar. Bu da ağır yüklerin söz konusu olduğu ya da sıcaklıkların çok fazla dalgalandığı ortamlarda kullanım alanlarını sınırlar. Belediye uygulamalarında gerçekte olanlara bakıldığında epoksi kaplı dökme demir ortalama kanalizasyon koşullarında genellikle üç ila beş yıl kadar dayanır. Buna karşılık duplex paslanmaz çelik on yıldan fazla dayanır ve uzun vadede maliyet tasarrufu sağladığı için başlangıçtaki yüksek fiyatına rağmen ekonomik açıdan mantıklıdır.

Neden Duplex ve Süper Duplex Paslanmaz Çelikler Ağır Hizmet Tipi Elektrikli Dalgıç Pompalar için Optimaldir

Duplex (UNS S32205) ve süper duplex (UNS S32750) paslanmaz çelik türleri, ostenitik ve ferritik yapıları bir araya getirerek 316L paslanmaz çeliğe göre yaklaşık iki kat daha yüksek mukavemet sağlar. Bu özellik, günde 100 tondan fazla katı madde işleyen zorlu elektrikli dalgıç pompalar için özellikle uygun hale getirir. Dikkat çeken en önemli yönü, iç yapısının klorür stres korozyon çatlamasına (CISCC) karşı gösterdiği dirençtir. Bu tür hasar, aslında deniz kenarında veya sulu sularda yaygın olarak görülen ekipman arızalarının başlıca nedenlerinden biridir. Süper duplex versiyonu ise yaklaşık %3 ila %4 molibden içeriğiyle, sülfat indirgeyen bakterilerin neden olduğu mikrobiyal korozyona karşı bir kalkan gibi çalışır. Atık su ortamlarında yapılan saha testleri, bu özel alaşımların sert koşullara maruz kaldığında değiştirme ihtiyacını yaklaşık %70 oranında azaltabileceğini göstermiştir. Ayrıca, özellikle çalışma sırasında mekanik darbelerin yoğun olduğu pompa impelleri gibi bileşenler için sahada onarım yapılmasını mümkün kılacak kadar iyi kaynaklanabilir.

Epoksi Kaplanmış Dökme Demir ve Hibrit Polimerler: Elektrikli Dalgıç Pompa Tasarımı ile Maliyet, Dayanıklılık ve Uyumluluk Arasında Denge Kurma

Epoksi kaplı dökme demir, özellikle erimeyle bağlı kaplamaların 250 ila 500 mikron kalınlığında bir koruyucu tabaka oluşturduğu ve pH seviyeleri 4 ile 10 arasında iyi çalışan bu kaplamalar sayesinde birçok uygulama için bütçe dostu bir seçenek olmaya devam etmektedir. Ancak bu kaplamalar, pompa çark kesicilerinin yakınında olduğu gibi mekanik gerilimin yüksek olduğu bölgelerde başarısız olduğunda sorun ortaya çıkar. Bu durum gerçekleştiğinde genellikle açık metal yüzey ile kalan kaplama arasında galvanik korozyon görülür. Alternatiflere bakıldığında, PVDF ile takviyeli fiber takviyeli polimer (FRP) gibi hibrit malzemeler kimyasallara daha iyi direnç göstermeleri ve geleneksel metal seçeneklere kıyasla yaklaşık olarak %40 daha hafif olmaları nedeniyle öne çıkmaktadır. Bu ağırlık farkı, kurulumu kolaylaştırır ve taşıyıcı yapılara daha az yük bindirir. Bazı yeni tasarımlar artık polimer salyangozların içine doğrudan entegre edilmiş feda anotlarını da dahil etmektedir ve bunun, hafif korozyonlu atık su ortamlarında bile ekipmanın yaklaşık sekiz yıl boyunca güvenilir şekilde çalışmasını sürdürdüğü gösterilmiştir. Elektrikli dalgaz pompalar için malzeme seçerken mühendislerin farklı bileşenlerin nasıl birlikte çalıştığını göz önünde bulundurması gerekir. Motor contalarının uyumlu olması, hidrolik yüklerin hesaba katılması ve ayrıca ısı yönetiminin de kritik düzeyde ele alınması gerekir. Aksi takdirde zamanla delaminasyon ya da kavitasyondan kaynaklanan hasarlar gelişebilir.

Atık Su Kimyasının Elektrikli Dalgıç Pompalarda Korozyonu Nasıl Hızlandırdığı

Atık su ortamları, birbirine bağlı üç faktörle korozyonu özellikle artırır:

Korozyon Üçlüsü: Düşük Çözünmüş Oksijen, Dalgalanan pH ve Sülfür Üreten Biyofilm

Atık su kimyası, elektrikli dalgıç pompalara sinerjistik kimyasal, elektrokimyasal ve biyolojik mekanizmalar yoluyla saldırır:

• Düşük çözünmüş oksijen (DO <1 mg/L) sülfat indirgeyen bakterilerin (SIB) çoğalmasına ve sülfatları hidrojen sülfüre (H₂S) dönüştürmesine neden olan anaerobik koşulları oluşturur
• Dalgalanan pH , sıklıkla 6,5'in altına düşerek H₂S'nin uçuculuğunu artırır ve elektrokimyasal reaksiyonları hızlandırır—boru hattı arıza analizleri, her 0,5 birimlik pH düşüşünün korozyon oranlarını iki katına çıkardığını göstermiştir
• Sülfür oksitleyen biyofilmler h₂S'yi sülfürik aside metabolize ederek pasif oksit tabakalarını aşan ve pH'sı 1–3 kadar düşük lokal asit bölgeleri oluşturan yapılar üretir

Bu üç faktörün bir araya gelmesi, dünya çapında tüm boru hattı arızalarının yaklaşık %20'sinden sorumlu olan mikrobiyolojik olarak etkilenen korozyon (MIC) olarak bilinen duruma yol açar. Elektrikli dalgıç pompalar özellikle MIC sorunlarına karşı savunmasızdır. Metal parçalarda oyuklanma hasarı, üretilen asit maddeler nedeniyle sızdırmazlık elemanlarının daha hızlı bozulması ve motor sargılarında yalıtım özelliklerini ciddi şekilde etkileyebilecek iletken biyofilm oluşumu görüyoruz. Su içindeki sülfat seviyesi litrede 200 mg'ı aştığında durum daha da kötüleşir. Korozyon, normal atık su koşullarına kıyasla üç ila beş kat daha hızlı ilerler. Sıcaklık da bir rol oynar. 20 derece eşiğinin üzerinde her beş santigrat derece artışta korozyon hızı yaklaşık %30 artar. Bu, pratik uygulamalarda büyük bir fark yaratır.

Korozif Atık Sularında Elektrikli Dalgıç Pompa Ömrünü Uzatan İleri Mühendislik Özellikleri

İnert Gaz Dolumlu ve Çift Mekanik Contalı Sızdırmaz Motorlar

Tamamen kapalı ve azot gazıyla doldurulmuş motorlar, iç parçaların korozif atık suyla temas etmesini engeller. Bu özellikle oksijenin az olduğu ortamlarda çok önemlidir çünkü metallerin oksijen seviyesi düştükçe daha hızlı bozulma eğilimi vardır. Bu motorlarda hidrojen sülfürün girmesine karşı ikinci bir koruma olarak iki adet mekanik sızdırmazlık contası bulunur ve zamanla hasara neden olabilecek aşındırıcı katı maddeler dışarıda tutulur. Gerçek dünya testleri, bu özel pompaların anaerobik atık su koşullarında çalışırken normal pompalardan yaklaşık üç kat daha uzun ömürlü olduğunu göstermiştir. Ayrıca azot gazı ısı transferine de yardımcı olur; bu sayede motor uzun süre boyunca kesintisiz çalışsa bile sürekli aynı sıcaklıkta kalır.

Entegre Katodik Koruma ve Stratejik Kurban Anot Yerleşimi

Katodik koruma, su altındaki pompaların parçalarını etkileyen elektrokimyasal korozyonu önlemeye yardımcı olur. Çinko veya magnezyum fakirleştirici anotlar taktığımızda bu anotlar önce aşınır ve pompa mili, destek braketleri ile salyangozun çevresindeki takviye halkaları gibi önemli paslanmaz çelik bileşenleri korur. İmpeller kanatları ve deşarj çıkışları gibi en çok aşınmanın görüldüğü bölgelere bu koruyucu elemanları yakın yerleştirmek büyük fark yaratır. Atık su arıtma tesislerindeki korozyon sorunlarıyla ilgili bazı araştırmalar, bu yöntemin bu bölgelerdeki malzeme kaybını neredeyse üçte ik oranında azalttığını göstermektedir. Yeni nesil elektrikli dalgıç pompalar şimdi anotların zamanla ne kadar aşındığını izleyen sensörlerle donatılmış durumdadır. Bu sayede bakım ekipleri beklenmedik bir arıza meydana gelmeden önce değişimlerin ne zaman yapılması gerektiğini bilir ve böylece tüm pompa sistemi maliyetli duruşlara yol açmadan sorunsuz ve verimli bir şekilde çalışmaya devam eder.