Bombas de lodo de cerámica vs. Zapatos de tacón forrados de goma-vs. Bombas de acero inoxidable: comparación de vida útil en condiciones abrasivas
En el servicio de lodos abrasivos, la vida útil de la bomba no depende realmente de un índice de desgaste único. Todo se reduce a la rapidez con la que las superficies mojadas pierden material debido al corte, el impacto y la corrosión que actúan juntos. La cerámica, el caucho y el acero inoxidable adoptan enfoques diferentes y su vida relativa depende de cómo responde cada material a las partículas-no solo de la dureza.
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Para las partes húmedas de las bombas de lodo cerámicas, normalmente se utiliza alúmina o carburo de silicio. Estas cerámicas son significativamente más duras que los sólidos abrasivos típicos como el cuarzo y el feldespato. Sin embargo, con el flujo lento y suave de partículas finas, las partículas no forman canales en las superficies y los revestimientos y los impulsores pueden funcionar durante largos períodos con cambios dimensionales insignificantes. La desventaja es la fragilidad. La cerámica puede astillarse o agrietarse debido a rocas grandes, metales atrapados, golpes de ariete o cavitación. Después de iniciar la fisura, el modo de falla ya no es el desgaste lento sino la fractura repentina. La única excepción es el choque térmico, en el que el revestimiento cerámico se agrieta y se separa de la carcasa metálica. Es lógico que la cerámica funcione mejor en servicios de flujo continuo y bajo-impacto con partículas finas.
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Las bombas revestidas de caucho-funcionan permitiendo que los compuestos de caucho se flexionen y absorban el impacto. Cuando las partículas golpean la superficie de la bomba, el revestimiento de caucho se desvía y retrocede, disipando la energía en lugar de cortar el material de la superficie. Con partículas finas y redondeadas, las velocidades adecuadas y temperaturas de trabajo de hasta aproximadamente 70 grados, los revestimientos de caucho pueden tener una larga vida útil, pero con materiales afilados y angulares como cuarzo triturado y vidrio, el caucho se puede rayar. Una vez que aparece un corte en el revestimiento de goma, la lechada penetra y lo abre. El calor, el aceite y los productos químicos corrosivos destruyen los revestimientos de caucho haciéndolos duros y quebradizos.
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El acero inoxidable suele estar en desventaja en el servicio abrasivo. Los grados austeníticos rondan los 200-300 HV, mientras que el cuarzo y la alúmina pueden superar los 1000 HV, por lo que las partículas duras simplemente cortan el metal base. Los grados dúplex o martensíticos son algo más duros, pero la mejora es limitada. El acero inoxidable se adapta mejor cuando predomina la corrosión y la abrasión es leve, como lodos que contienen ácido o cloruro-. Algunos grados austeníticos-se endurecen bajo impactos fuertes, pero la capa endurecida es delgada y no proporciona mucha protección contra el corte continuo. Con partículas blandas y bajo contenido de sólidos, las piezas húmedas de acero inoxidable aún pueden tener una vida útil aceptable y evitar el agrietamiento de la cerámica o el envejecimiento del caucho.
Cuando se comparan los tres en la misma suspensión, los verdaderos factores determinantes son la dureza de las partículas, el tamaño y la forma de las partículas, la velocidad, la temperatura, el pH y el ángulo de impacto. Una lechada de relaves finos y de alta velocidad-puede funcionar varias veces más con una bomba revestida de caucho-que con una de acero inoxidable. Una suspensión de partículas-dura y gruesa mostrará muy poco desgaste cerámico, siempre que se mantenga alejado el material atrapado grande. Una lechada fuertemente corrosiva con solo una ligera abrasión suele ser más segura con acero inoxidable. Los modos de falla también difieren: la cerámica tiende a fallar repentinamente por agrietamiento, el caucho por corte o envejecimiento, y el acero inoxidable por adelgazamiento gradual de las paredes, por lo que las estrategias de mantenimiento deben coincidir.
En la práctica, el "servicio abrasivo" por sí solo no es suficiente para la selección. Necesita la dureza específica de las partículas, la distribución del tamaño, la temperatura de la lechada, el pH, el rango de velocidad y si es posible un gran impacto-de partículas. Esas variables determinan qué material dura más. Cada material tiene una ventana de trabajo, y una vez que el servicio sale de esa ventana, su ventaja original desaparece rápidamente.
