El industria química está lleno de productos químicos corrosivos y peligrosos. Aunque son vitales para las industrias a las que sirven, pueden crear desafíos para las bombas que los manejan. Cuanto más corrosivo es un fluido de proceso, más desgastará las piezas mecánicas con las que entra en contacto. Esto aumenta la frecuencia de mantenimiento y el costo de propiedad, e incluso puede crear un riesgo de seguridad. Por estas razones, es fundamental informar a los fabricantes sobre las características del fluido específico para garantizar la selección adecuada de materiales para la bomba.

Este artículo destacará aspectos críticos del fluido que afectan su corrosividad, describiendo cómo estos factores afectan la selección de materiales y evaluando escenarios para demostrar la importancia de estos aspectos del fluido. Esta evaluación se realizará en el contexto de una bomba de motor enlatado.

Lo primero que hay que saber es cuál es el fluido. Esto puede parecer obvio pero a menudo se pasa por alto, ya que algunos fluidos son mucho más corrosivos que otros (por ejemplo, si los usuarios bombean agua, no necesitarán invertir en los mismos materiales que si bombeasen ácido clorhídrico). Lo segundo que hay que saber es si hay o no sólidos presentes en el fluido, ya que estos pueden aumentar la tasa de corrosión. La tercera consideración es la concentración del fluido. Este parámetro tiene un efecto enorme en la corrosividad. De nuevo, tomemos el ácido clorhídrico como ejemplo. El ácido clorhídrico al cien por cien puede ser mucho menos corrosivo que el ácido clorhídrico al 36% debido a la mayor tasa de reacción observada en concentraciones más bajas. La cuarta y última consideración es la temperatura del fluido. Diferentes temperaturas pueden variar drásticamente la tasa de reacción dentro de un fluido y pueden aumentar la tasa de corrosión. Comprender estas características y comunicarlas al fabricante garantizará que los usuarios obtengan la bomba de motor enlatado adecuada para su aplicación y no inviertan en materiales innecesarios. En la Tabla 1 se muestran tres ejemplos que abarcan el rango potencial de corrosividad.

Una vez establecidos estos parámetros, el usuario final puede pasar el testigo al fabricante, quien ahora debe tomar algunas decisiones críticas de materiales. La selección más intensiva será la de las piezas del 'extremo húmedo'. El extremo húmedo de una bomba de motor enlatado consiste en partes que están sumergidas en el fluido del proceso. Ciertas piezas del extremo húmedo tendrán una tasa de corrosión más alta que otras debido a la velocidad del fluido que encuentran (como el impulsor de la bomba , ya que es el componente que imparte energía rotacional al fluido y experimentará una velocidad de fluido más alta que los cojinetes y el rotor) . La selección de materiales del extremo húmedo es la más intensiva, ya que cambiará según la corrosividad del fluido del proceso.

Otra selección crítica que los fabricantes deben hacer es la 'lata'. La lata es el límite de presión principal que contiene el fluido del proceso. Debe ser lo suficientemente fuerte para retener el fluido a presión de operación mientras permite la transmisión del campo electromagnético desde el estator al rotor. El campo electromagnético desarrollado en el estator y transmitido al rotor es cómo giran todos los motores de inducción. Por estas razones, una aleación de níquel-cromo-molibdeno extremadamente robusta y resistente a la corrosión (también conocida como aleación C-276) suele ser el material de elección para esta pieza de la bomba . Aunque es muy crítica, esta no es una selección tan intensiva ya que en la mayoría de los casos se utiliza el mismo material.

Ahora que se ha establecido lo que el usuario final necesita saber sobre su fluido y por qué el fabricante necesita esta información, es hora de utilizar los fluidos de la Tabla 1 para describir ejemplos de la vida real. El primer ejemplo es agua a temperatura ambiente (75 F) y sin sólidos presentes. Este es un fluido con propiedades corrosivas mínimas y permite seleccionar muchos materiales posibles para la parte húmeda. La selección más común en una bomba de motor enlatado sería acero inoxidable 304, que es un metal duradero pero económico. Algunos fabricantes incluso pueden sugerir plásticos como nitrilo o polipropileno. Como se mencionó anteriormente, la lata estaría hecha de aleación C-276, que viene estándar en la mayoría de las bombas de motor enlatado independientemente de la corrosividad del fluido.

El siguiente ejemplo es ácido clorhídrico 100% anhidro con un amplio rango de temperatura (-18 °F a 68 °F). El ácido clorhídrico en sí es un fluido corrosivo, por lo que se deben tomar algunas medidas anticorrosivas en la selección. Sin embargo, debido a que la concentración es tan alta y la temperatura es relativamente baja, su corrosividad es lo suficientemente baja como para que el acero inoxidable 316 sea una buena solución para la resistencia a la corrosión.

El fluido más corrosivo mencionado en la Tabla 1 es ácido clorhídrico al 37% a 200 F. Este es un fluido altamente corrosivo a baja concentración y alta temperatura; por lo tanto, se debe realizar una selección de material muy robusta. Contra la mayoría de las aleaciones, un fluido como este tiene un doble efecto. El ácido clorhídrico a alta temperatura corroe los metales anticorrosivos, lo que luego expone los otros metales a una mayor corrosión por el agua.

Es difícil encontrar un metal estándar con las propiedades anticorrosivas necesarias para esta aplicación. El fabricante probablemente recurrirá a un material especial con propiedades altamente anticorrosivas como el circonio. En este caso, para proteger los materiales del motor, se optó por un plan de circulación de lavado con agua limpia para prevenir daños a la lata de aleación C-276 y al material de los cojinetes. Estas aplicaciones requerirán materiales más costosos, pero esto es necesario para garantizar el rendimiento y la seguridad de la bomba.