Materiales para bombas industriales: ión y uso (I)

La selección de materiales para bombas de agua en la producción industrial es crucial, ya que influye directamente en la vida útil del equipo, la eficiencia operativa, los costos de mantenimiento e incluso la seguridad y la estabilidad de todo el proceso productivo. Elegir el material adecuado no se trata de optar por la opción más cara, sino de un análisis exhaustivo basado en las propiedades químicas, las características físicas, las condiciones de operación del fluido y la relación costo-beneficio.

A continuación se ofrece una explicación sistemática de los requisitos de materiales para diversas bombas de agua en la producción industrial.

I. Principios básicos de selección

Antes de seleccionar los materiales para la bomba, deben definirse los siguientes factores clave:

Corrosividad del medio: Este es el factor principal a considerar. El pH, el contenido de iones cloruro, la oxidabilidad, etc., del medio determinan el material resistente a la corrosión necesario.

Abrasividad: Depende de si el medio contiene partículas sólidas (por ejemplo, arena, lodo, partículas de catalizador). Esto requiere materiales con alta dureza y resistencia al desgaste.

Temperatura y presión de funcionamiento: Las altas temperaturas aceleran la corrosión y reducen la resistencia del material; la alta presión exige una mayor resistencia mecánica de los materiales.

Pureza del medio y requisitos especiales: En industrias como la alimentaria y la farmacéutica, se requieren materiales no tóxicos, no contaminantes y fáciles de limpiar (p. ej., acero inoxidable). Para agua pura o ultrapura, es fundamental utilizar materiales que no liberen iones ni contaminen el medio.

Consideraciones sobre costos: Seleccione el material más económico que cumpla con los requisitos del proceso.

II. Materiales comunes para cuerpos de bombas y sus aplicaciones

1. Hierro fundido

Características: Bajo costo, buena colabilidad, resistencia mecánica moderada. Baja resistencia a la corrosión.

Aplicaciones:

Bombas de agua: Transporte de agua industrial no corrosiva a temperatura ambiente, agua de refrigeración.

Algunas bombas de agua de circulación, bombas de climatización.

Limitaciones: No apto para ácidos, álcalis, agua salada, agua de mar ni medios con gran cantidad de partículas abrasivas. En agua corriente, el funcionamiento prolongado puede provocar oxidación y un color amarillento en el agua.

2. Acero inoxidable

Este es el material resistente a la corrosión más utilizado en las bombas industriales, pero el acero inoxidable es una categoría que contiene varios grados.

Acero inoxidable 304:

Características: Acero inoxidable austenítico de uso general, resistente a la corrosión general (por ejemplo, ácido nítrico diluido, ácidos orgánicos).

Aplicaciones: Industrias alimentaria, de bebidas y farmacéutica (cumple con las normas sanitarias); transporte de productos químicos ligeramente corrosivos en la industria química; soluciones alcalinas a temperatura ambiente.

Acero inoxidable 316/316L:

Características: Contiene molibdeno (Mo), que proporciona una mejor resistencia a la corrosión por picaduras y grietas por cloruros que el acero 304.

Aplicaciones: El material más utilizado en bombas químicas. Se emplea para el transporte de agua de mar, salmuera, soluciones de cloruro, ácido sulfúrico diluido, ácido fosfórico, etc. El acero 316L tiene un menor contenido de carbono, lo que le confiere una mayor resistencia a la corrosión intergranular y lo hace idóneo para componentes soldados.

Acero inoxidable 304L/316L:

Características: Versiones con bajo contenido de carbono, utilizadas principalmente donde no es posible el tratamiento térmico posterior a la soldadura, para prevenir la corrosión intergranular.

Aplicaciones: Carcasas de bombas grandes o bombas con estructuras complejas que requieren soldadura extensa.

Acero inoxidable dúplex (p. ej., 2205):

Características: Combina estructuras austeníticas y ferríticas, su resistencia es el doble que la del 304/316, excelente resistencia al agrietamiento por corrosión bajo tensión por cloruros y buena resistencia a la corrosión por picaduras.

Aplicaciones: Salmuera de alta concentración, agua de mar, condiciones extremas que contienen iones cloruro, petróleo y gas, plataformas marinas, desulfuración de gases de combustión (FGD).