Доброго дня
Работал 9 лет на производстве, где использовалась серная кислота (СК), из них 5 лет начальником установки утилизации отработанной СК. Производство эксплуатировали с 1973 года с небольшими доработками. Использовали техническую или улучшенную СК в зависимости от условий рынка. В процессе обращались:
- 85% СК при 40°C
- раствор с содержанием СК ~35% при ~130°C
- раствор с содержанием СК ~15% при 90°С
Для хранения и перекачки концентрированной СК использовали углеродистую сталь, насосы марки ХЗ/40-А из 12Х18Н10Т с торцевым уплотнением, внутренние элементы арматуры из 12Х18Н10Т, прокладки паронит во фторопластовой оболочке.
Для хранения и перекачки СК 85% использовали 12Х18Н10Т, насосы марки НД из 12СХ13Н9Т с фторопластовыми манжетами, фильтры из 12Х18Н10Т, прокладки паронит во фторопластовой оболочке.
Для приготовления 85% СК и для обращения горячих растворов использовали эмаль (трубы, арматура, емкости, насосы), графит (теплообменники) и свинец (для сложных деталей), для холодных растворов использовали фторопласт Ф-4, для емкостей объёмом >20м2 использовали кислотоупорный кирпич на арзамите и полиизобутилене.
Все поддоны и полы были из кислотоупорного кирпича на арзамите и полиизобутилене.
Не скажу, что материальное исполнение показало себя хорошо, но нас оно устраивало. Утечки серной кислоты были обыденностью, но не катастрофой, особенно если учитывать возраст производства. Периодичность замены проточных деталей ремонтную службу устраивала. Проблемой можно назвать кислотоупорный кирпич, но техническое руководство завода отказывалось переходить на наливные полы и т.п. (касается как полов, так и емкостей) - держали штатную бригаду каменщиков и периодически нанимали строительного подрядчика, когда те не справлялись.
Касательно материального исполнения хочется, чтобы Вы поняли 2 минимальных условия: температура и скорость.
Температура - скорость коррозии критически зависит от температуры, даже кратковременный перегрев немного выше 40°С влечёт моментальную коррозию.
Скорость - коррозионостойкий тонкий слой сульфатов на стенке металла, а не сам металл. Когда скорость потока локально превышает допустимую, то поток срывает плёнку и влечёт моментальную коррозию.
Это значит, что корррозионная стойкость, в Вашем случае насоса, определяется не материалом, а конструкцией. Все металлы стойки к СК только условно и нарушение условий влечёт к космически быстрой коррозии. Если конструктор задумался о конструкции и ему удалось добиться низких скоростей во всех проточных полостях, то насос будет работать долго и без проблем. Если не удалось или он даже не знал, что насос будет работать в СК, то насос может потечь через минуты.
Также есть нюансы, например связанные с водородом (hydrogen grooving), но сомневаюсь, что они важны для насосов.
Будь я на Вашем месте, то я бы начал с максимальной температуры перекачки СК. Если температура ниже температуры ползучести химстойких пластиков, то рекомендую начать с пластиковых насосов без уплотнения вала. Большинство поставщиков халтурят и выдают за химстойкий пластик любой, например полипропилен, поэтому рекомендую ограничить виды пластиков. Не рекомендую советские пластиковые насосы марки Х - работают только на бумаге, все поколения эксплуатации будут Вас проклинать. Для холодной концентрированной СК в принципе подойдёт любой материал вплоть до чугуна и углеродистой стали. В стали и чугуне ограничивается содержание кремния, но по кремнию материалов под рукой нет.
Если будете применять никель-содержащую нержавеющую сталь рекомендую проверить содержание ионов хлора - пары десятков ppm хватит чтобы отбраковать сварные швы. Аналогично с хлором в промывной воде и воде для опрессовки - по памяти допускается <250 ppm. Также обращаю внимание, что не рекомендуется сварка труб внахлёст без проварки изнутри (socket weld).
По материальному исполнению рекомендую руководствоваться материалами во вложении.
https://disk.yandex.ru/d/8vWk3bslNkVdGA Если попался деревянный Заказчик, который требует обосновать исполнение русскоязычными источниками, то можете пробовать использовать Воробьёву и другие материалы из папки "Мусор".
https://disk.yandex.ru/d/UFGDWguBSWQpRA Обращаю внимание, что для разбавленной горячей СК используют материалы типа дерева твёрдых пород, золото, тантал, стекло. Пластики и металлы такую СК не удержат. Если будут вопросы по СК и не только - обращайтесь.
И забыл - не рекомендую указания ЦКБА, по моему опыту это халтура.
