Насос для кислоты и щёлочи: как выбрать материалы проточной части и уплотнения

Для кислоты нет универсального насоса. Полипропилен, хороший в соляной кислоте, разрушается в концентрированной азотной. Фторкаучук, стойкий во многих кислотах, стареет в горячей щёлочи. Поэтому выбор начинается с трёх строк в заявке: название среды, концентрация в процентах и рабочая температура, а уже потом тип насоса и подача.

Материал проточной части выбирают по кислоте и концентрации

Проточная часть насоса для кислоты бывает металлической, пластиковой или футерованной. Ориентиры для общих случаев, которые подтверждают по таблицам стойкости изготовителей насосов и материалов:

Таблица показывает направление, а не разрешение. Стойкость меняется с концентрацией и температурой: например, разбавленная серная кислота агрессивнее к металлу, чем концентрированная, а с ростом температуры пластики теряют прочность. Для конкретной среды выбор проверяют по таблице химической стойкости и документации изготовителя насоса.

Матрица выше повторяет главное из таблицы в коротком виде. В соляной кислоте металл почти всегда проигрывает пластику и PTFE. В азотной кислоте нержавеющая сталь работает, а полипропилен как окислителю ей не противостоит. В щёлочи главное правило касается уплотнений: EPDM вместо FKM.

Пластиковый насос ограничен температурой

Полипропилен дешёв и стоек к большинству кислот и щелочей, но по каталогам насосов его применяют примерно до 65–85 °C в зависимости от давления и среды. PVDF держит более высокую температуру, около 90–110 °C по каталогам, и лучше переносит окислители и хлор. Футеровка PTFE и PFA в металлическом корпусе работает с наиболее агрессивными средами при ещё более высоких температурах, но боится абразива и вакуума, при котором футеровка может отслоиться.

Металлический насос выбирают по составу стали

Металлические насосы выбирают по сочетанию стойкости и прочности. Нержавеющая сталь хромоникелевая стойка в азотной кислоте и щёлочи, хромоникельмолибденовая лучше в фосфорной и разбавленной серной, никелевые сплавы применяют для горячих и смешанных сред по расчёту изготовителя. Ферросилид, кремнистый чугун, исторически применяли на серной кислоте, он стоек, но хрупок.

Температурные пределы пластиков даны как ориентир по каталогам. Для насоса их берут из паспорта, где предел указан для конкретного давления и среды.

Пример выбора между двумя металлами: на 20-процентной фосфорной кислоте при 50 °C хромоникелевая сталь корродирует заметнее, чем хромоникельмолибденовая, и изготовитель насоса предложит исполнение с молибденом. На азотной кислоте той же концентрации молибден преимущества не даёт. Поэтому букву материала в марке насоса выбирают по таблице изготовителя для конкретной кислоты, а не по принципу «чем дороже сталь, тем лучше».

Тип насоса для кислоты зависит от тары и режима

Для перекачки из бочек и канистр применяют бочковые насосы с погружной трубой из PP, PVDF или нержавеющей стали. Для дозирования в реакторы и ванны применяют мембранные дозирующие насосы. Для постоянной циркуляции и перекачки между ёмкостями применяют центробежные насосы с магнитной муфтой или с двойным торцевым уплотнением, а для сред с частицами пневматические мембранные насосы.

У бочкового насоса для кислоты длину погружной трубы подбирают по таре: для бочки 200 л обычно нужна труба около 1000 мм, для еврокуба около 1200 мм, это ориентир по каталогам. Слишком короткая труба оставляет на дне остаток кислоты, а его ручной слив самая опасная операция всего цикла: её ведут в стойкой к этой кислоте защите глаз, лица, рук и тела, когда рядом есть вода для промывки глаз и средство для нейтрализации пролива. Для стационарной перекачки, где утечка опаснее, выбор смещается к насосам без уплотнения вала, с магнитной муфтой или мембраной, как у любого химического насоса для опасных сред.

Из чего должен быть насос для соляной кислоты?

Насос для соляной кислоты изготавливают из полипропилена, PVDF или с футеровкой PTFE, потому что нержавеющая сталь в соляной кислоте быстро корродирует. Полипропилен подходит для умеренных температур, PVDF и PTFE для более высоких. Уплотнения делают из фторкаучука или PTFE, для разбавленной кислоты допускается EPDM. Конкретный выбор подтверждают таблицей стойкости и паспортом насоса.

Уплотнения насоса для кислоты выбирают отдельно от корпуса

Насос может иметь стойкий корпус и при этом течь через уплотнение, потому что резину и пластик колец выбрали по общему правилу. Неметаллические детали в насосе для кислоты:

• кольца торцевого уплотнения и картриджа, вторичные уплотнения;
• мембраны и шары клапанов у мембранных и дозирующих насосов;
• прокладки корпуса, крышки и фланцев;
• уплотнения стакана у насосов с магнитной муфтой.

Пример по средам. В насосе на 30-процентной соляной кислоте при комнатной температуре кольца из фторкаучука FKM работают, а в том же насосе на 40-процентном едком натре при 60 °C они затвердеют, и нужен EPDM. На азотной кислоте выше средней концентрации и FKM, и EPDM быстро стареют, поэтому кольца торцевого уплотнения берут в оболочке из PTFE или из перфторэластомера FFKM. Мембраны дозирующих насосов для крепких кислот делают с лицевым слоем PTFE. Все эти значения ориентир для марок общего назначения.

Подбор плоских прокладок для кислотных линий по материалу разобран для кислотостойких прокладок, а поведение резины в едком натре и едком кали для резины, стойкой к щелочам.

Щёлочь требует обогрева и правильной резины

Насос для щёлочи выбирают по тем же правилам, но у щелочных сред свои особенности. Растворы едкого натра и едкого кали не разрушают нержавеющую сталь и полипропилен при умеренной температуре, а для уплотнений обычно подходит EPDM. Фторкаучук, хороший в кислотах, в горячей щёлочи теряет эластичность.

Крепкая щёлочь кристаллизуется при охлаждении. Раствор едкого натра около 50 % начинает выпадать в осадок уже при плюс 10–12 °C, поэтому трубопроводы и насосы такой щёлочи обогревают и утепляют. Кристаллы в насосе работают как абразив и прорезают кромки уплотнений.

Если один насос попеременно качает кислоту и щёлочь, например на станции мойки, материал уплотнений выбирают стойким к обеим средам при наибольшей температуре цикла, а между средами насос промывают, чтобы кислота и щёлочь не встречались в нём с выделением тепла. Чаще всего это PTFE или EPDM для мягких условий, а решение подтверждают по документации.

Риск заявки на детали для кислотного насоса оценивают до расчёта

Детали для насосов, работающих с кислотами и щелочами, относятся к узлам, где ошибка в материале опасна. Поэтому заявку оценивают по светофору:

• зелёный: материал детали задан документацией насоса или заказчиком с указанием марки, деталь делают по спецификации;
• жёлтый: среда известна, но материал старой детали не определён, нужна техническая оценка и согласование материала по документации;
• красный: среда опасная, концентрация или температура на пределе стойкости, состав смешанный или неизвестен; без решения технолога и подтверждения документацией насоса обещаний нет.

Для расчёта присылают марку насоса, среду с концентрацией и температурой, снятые детали или их размеры и требования документации насоса к материалу. Детали снимают с насоса, который остановлен, отсечён, освобождён от давления, слит и промыт средой, заданной инструкцией предприятия: концентрированную серную кислоту водой сразу не промывают, при разбавлении она сильно разогревается и разбрызгивается. Перед отправкой детали отмывают от кислоты или щёлочи. Если материал предлагает изготовитель детали, это записывается в КП отдельной строкой как предложение, а подтверждает его служба эксплуатации.

Кольца, мембраны и прокладки для кислотных насосов изготавливают по образцу

В кислотном узле обычно соседствуют три типа насосов, и у каждого свой набор неметаллических деталей: у бочкового прокладки и кольца трубы, у мембранного мембраны и кольца клапанных коробок, у центробежного кольца уплотнения и прокладка корпуса. Такие кольца из FKM и EPDM, детали из PTFE и мембраны, стандартные и нестандартные, наша компания производит по снятому образцу, чертежу, эскизу или фото, из материала, согласованного по документации насоса.

Партия может состоять из одной детали, а сумма одного заказа начинается от 9 000 ₽ с НДС: поэтому в одну позицию обычно сводят комплекты для всех трёх типов насосов узла.

Нормы приведены по состоянию на октябрь 2026 года. Данные о материалах — ориентир для марок общего назначения; материал, размеры и допуски для вашего узла фиксируются в КП после технической оценки.