Chọn vật liệu đầu bơm & màng định lượng theo hóa chất: 316L, PVC, PP, PVDF, PTFE

Trong một bơm định lượng, chỉ một số bộ phận tiếp xúc trực tiếp với môi chất — gọi chung là “phần ướt” (wetted parts): thân đầu bơm, màng hoặc piston, các van bi và đế van, cùng gioăng đệm. Phần dẫn động (motor, cụm điện từ, cam, hộp số) nằm tách biệt và không chạm hóa chất. Vì vậy khi chọn bơm, điều cần xét đầu tiên không phải lưu lượng hay áp suất, mà là vật liệu phần ướt có tương thích với hóa chất hay không.

Chọn sai vật liệu dẫn tới ba hậu quả phổ biến: ăn mòn hoặc trương nở thân đầu bơm, lão hóa và rách màng định lượng, và rò rỉ tại van hoặc gioăng. Khi màng bị ăn mòn vi mô, liều châm bắt đầu sai lệch dù bơm vẫn chạy — đây là lỗi khó phát hiện và gây tốn hóa chất. Do đó việc tra tương thích vật liệu cần làm trước khi chốt model.

Mỗi vật liệu có vùng hóa chất phù hợp riêng. Bảng dưới tóm tắt đặc tính và hướng dùng theo dải vật liệu đầu bơm Doseuro:

Cần lưu ý: tương thích vật liệu phụ thuộc đồng thời vào loại hóa chất, nồng độ và nhiệt độ vận hành. Một vật liệu hợp với axit ở nồng độ loãng nhiệt độ thường có thể không còn an toàn ở nồng độ đậm đặc hoặc nhiệt độ cao. Vì vậy bảng trên là định hướng nhanh, còn quyết định cuối cần đối chiếu bảng tra hóa chất chuyên dụng theo đúng điều kiện thực tế.

Một sai sót thường gặp là chỉ quan tâm vật liệu thân đầu bơm mà bỏ qua màng. Thực tế hai chi tiết này có thể làm từ vật liệu khác nhau và phải cùng tương thích với môi chất. Ví dụ: thân đầu bơm PVDF chịu axit mạnh, ghép với màng có lớp phủ PTFE để bảo đảm bề mặt tiếp xúc trơ hóa học. Trên dòng điện từ Doseuro SDP type S, màng PTFE đặc được dùng để xử lý nhiều môi chất ăn mòn ở dải lưu lượng nhỏ.

Tương ứng với cơ chế dẫn động, lựa chọn vật liệu cũng khác nhau. Bơm màng cơ học và màng thủy lực dùng màng đàn hồi (thường có lớp tiếp xúc PTFE); bơm piston dùng piston tiếp xúc trực tiếp, nên với hóa chất nồng độ cao và áp suất lớn thì vật liệu inox 316L được ưu tiên cho cả piston và buồng bơm. Khi yêu cầu chống rò rỉ hoàn toàn với môi chất độc hại, kiểu màng thủy lực (dầu đẩy màng) là lựa chọn an toàn vì màng không chịu áp lực cơ học trực tiếp.

Bảng dưới gợi ý hướng chọn vật liệu cho các nhóm hóa chất công nghiệp thường gặp, kèm dòng bơm Doseuro phù hợp về cơ chế dẫn động:

Với xử lý nước, phần lớn hóa chất phổ thông tương thích tốt với thân nhựa PVC/PP và màng PTFE ở nhiệt độ thường. Khi chuyển sang axit mạnh hoặc môi chất oxy hóa, PVDF là lựa chọn an toàn cho thân đầu bơm. Còn với hóa chất nồng độ cao đi kèm áp suất lớn — như trong một số quy trình hóa chất hoặc dầu khí — vật liệu inox 316L trên dòng piston đáp ứng cả yêu cầu kháng ăn mòn lẫn chịu áp.

Vật liệu đúng vẫn cần điều kiện vận hành đúng. Nhiệt độ môi chất cao làm hẹp vùng tương thích của nhựa (PVC nhạy nhiệt hơn PP và PVDF). Nồng độ tăng cũng đổi cách hóa chất tác động lên vật liệu, nên thông số tương thích phải lấy theo nồng độ thực tế chứ không phải dạng tinh khiết. Ngoài ra, cặn kết tinh hoặc khí thoát ra (ví dụ NaOCl) có thể gây khóa khí van bi — cần xét thiết kế đầu bơm và van phù hợp, không chỉ vật liệu.

Về bảo trì, màng và bộ van là chi tiết hao mòn theo thời gian; lịch kiểm tra định kỳ giúp phát hiện sớm dấu hiệu ăn mòn hoặc lão hóa trước khi liều châm sai lệch. Để định lượng ổn định, nên ghép cảm biến pH/ORP hoặc lưu lượng với tín hiệu điều khiển 4-20mA — nhiều dòng Doseuro hỗ trợ điều khiển tay hoặc 4-20mA để tự động hóa châm hóa chất.