Guida alle pompe per fluidi corrosivi: come scegliere la soluzione migliore

Nelle aziende chimiche, farmaceutiche, galvaniche e in numerosi altri comparti, la movimentazione di sostanze aggressive mette a contatto gli impianti con liquidi che possono facilmente deteriorare metalli, polimeri, guarnizioni e sistemi di tenuta. La scelta delle pompe per fluidi corrosivi deve tenere conto non solo della sostanza movimentata, ma anche delle condizioni in cui il trasferimento avviene, considerando parametri chiave come concentrazione, portata e materiali. Un componente non adatto o con parametri di progettazione errati può favorire fenomeni di corrosione, perdite, contaminazioni e arresti imprevisti, tutti guasti estremamente gravi soprattutto per le imprese del settore chimico.

Acidi, basi, solventi e reagenti di processo sono molto diversi tra di loro e non devono venire trattati come un’unica categoria. Anche una piccola variazione della loro densità o temperatura può infatti stravolgere il comportamento del fluido nei confronti dei materiali. Per questo, gli altissimi standard di sicurezza richiesti impongono di considerare il sistema nel suo insieme, dalla costruzione del corpo e della girante fino alle guarnizioni e al sistema di tenuta.

CDR Pompe mette a disposizione numerose soluzioni a trascinamento magnetico e configurazioni con tenuta meccanica per applicazioni industriali con fluidi aggressivi e corrosivi, affiancando alla fornitura la progettazione, la personalizzazione, i test e il supporto tecnico grazie al nostro speciale Reparto Service. Per individuare la soluzione più adatta alle esigenze del proprio impianto,  il nostro staff è a disposizione dei clienti per approfondire i prodotti e i servizi dedicati al trasferimento di sostanze chimiche.

Che cosa si intende per fluido corrosivo?

Un fluido corrosivo attacca chimicamente i materiali con cui entra in contatto, deteriorando nel tempo le superfici interne della pompa, le tubazioni, le guarnizioni e gli altri componenti fino a compromettere la tenuta e le prestazioni dell’apparecchiatura.

Concentrazione, tempo di contatto e altre sostanze presenti possono modificare sensibilmente la sua azione sui materiali. Un acido diluito, per esempio, può comportarsi in modo diverso rispetto allo stesso acido a concentrazione elevata; allo stesso modo, l’aumento della temperatura può influire sulla sulla durata dei componenti.

Per questa ragione, quando si scelgono pompe per fluidi corrosivi è importantissimo verificare la resistenza dei materiali effettivamente utilizzati nella costruzione della pompa e stabilire se siano idonei alle condizioni reali di esercizio.

Quali sostanze aggressive vengono trasferite più frequentemente?

Alcune vengono utilizzate per reazioni e trattamenti, altre per la pulizia, il decapaggio o la regolazione dei parametri di processo. Tra i fluidi aggressivi più frequentemente movimentati rientrano:

• Acido solforico: impiegato nella produzione di fertilizzanti, nei trattamenti industriali e nelle operazioni di regolazione del pH. La sua azione varia in funzione della concentrazione e della temperatura;
• Acido cloridrico: utilizzato nei trattamenti superficiali e nella pulizia industriale, è una sostanza particolarmente aggressiva nei confronti di numerosi metalli;
• Acido nitrico: impiegato nella produzione chimica. Oltre alla corrosività, le sue proprietà ossidanti rendono importante verificare con attenzione la resistenza dei materiali;
• Soda caustica: conosciuta anche come idrossido di sodio, viene utilizzata per lavaggi, trattamenti chimici complessi e regolazione del pH;
• Ipoclorito di sodio: impiegato nei trattamenti di disinfezione e nel trattamento delle acque. La sua natura ossidante richiede particolare attenzione nella scelta delle guarnizioni;
• Cloruro ferrico: utilizzato soprattutto nel trattamento delle acque e in processi chimici e galvanici;
• Soluzioni decapanti: impiegate per rimuovere ossidi, residui e contaminanti dalle superfici metalliche. La loro composizione può variare notevolmente e può includere combinazioni di acidi o altri reagenti;
• Solventi chimici: comprendono sostanze con proprietà molto differenti, alcune delle quali possono aggredire determinati polimeri, elastomeri o materiali metallici. La scelta delle pompe per fluidi deve quindi considerare la composizione esatta del solvente e non soltanto la sua funzione nel processo;
• Reagenti di processo: poiché possono presentare caratteristiche chimiche e condizioni di impiego molto variabili, la selezione della pompa deve partire dalla relativa scheda tecnica e dai parametri di esercizio.

Perché utilizzare pompe centrifughe per fluidi corrosivi?

Le pompe centrifughe sono ampiamente impiegate nel trasferimento di liquidi corrosivi grazie alla loro capacità di movimentare portate elevate con un funzionamento continuo, ad una struttura relativamente semplice e alle ampie possibili configurazioni in relazione alla portata richiesta, alla prevalenza e alle condizioni di aspirazione.

Tra i principali motivi per cui le pompe centrifughe vengono adottate per il trasferimento di sostanze corrosive:

• Portate elevate: sono idonee alla movimentazione di quantità significative di liquido, caratteristica importante per tutti gli impianti chimici;
• Funzionamento continuo: alcune pompe sono progettate per lavorare per cicli prolungati, anche h24, quando correttamente dimensionate e utilizzate entro i parametri previsti;
• Semplicità costruttiva: la struttura di molte pompe centrifughe facilita le operazioni di controllo, gestione e manutenzione;
• Integrazione negli impianti: sono disponibili in configurazioni che consentono l’inserimento in diversi sistemi di tubazioni e circuiti di processo già esistenti;
• Disponibilità di materiali anticorrosione: l’impiego di materiali metallici o fluoroplastici, selezionati in base al diverso tipo fluido, permette di adattare la pompa a tantissime applicazioni chimiche differenti;

L’efficienza e l’affidabilità delle pompe per fluidi corrosivi dipendono comunque dalla corretta combinazione tra tecnologia, materiali e  dimensionamento.

I criteri da valutare prima di scegliere le pompe per fluidi corrosivi

Abbiamo accennato al fatto che le pompe per fluidi corrosivi devono venire scelte tenendo conto di una lunga serie di parametri. Una scelta basata soltanto sulla portata nominale o sul materiale del corpo pompa può infatti trascurare componenti altrettanto importanti come guarnizioni, tenute e parti interne.

Vediamo quindi ora nel dettaglio quali sono i criteri fondamentali da considerare prima dell’acquisto di una pompa centrifuga per fluidi corrosivi:

• Compatibilità chimica: occorre verificare la resistenza dei materiali a contatto con il fluido, includendo corpo pompa, girante, bocchelli, guarnizioni, O-ring e sistema di tenuta. La valutazione deve riferirsi alla sostanza specifica e alle condizioni reali di utilizzo. Le tabelle di compatibilità sono un utile punto di partenza, ma per applicazioni particolarmente esigenti è opportuno richiedere una verifica tecnica;
• Temperatura del fluido: la temperatura può modificare l’aggressività chimica della sostanza e influire sulla resistenza dei materiali e delle tenute. Deve essere considerata sia la temperatura normale di funzionamento sia eventuali picchi o variazioni durante il ciclo produttivo;
• Concentrazione della sostanza chimica: lo stesso fluido può richiedere materiali differenti in base alla sua concentrazione. Questo dato è essenziale per evitare che una scelta apparentemente corretta si riveli inadeguata nelle condizioni effettive nelle quali il fluido verrà movimentato;
• Presenza di solidi o particelle: residui, cristalli o particelle sospese possono influire sull’usura della girante e degli altri componenti, oltre a creare problemi di funzionamento. È indispensabile considerare dimensioni, quantità e natura dei solidi presenti;
• Portata, prevalenza e aspirazione: questi parametri, se calcolati in modo corretto, permettono alla pompa di lavorare a piena efficienza e senza sforzo. Anche una pompa costruita con materiali idonei può, infatti, presentare problemi se utilizzata fuori dal proprio campo di funzionamento.

Per scegliere correttamente le pompe per fluidi, la raccolta di questi dati dovrebbe precedere la richiesta di un’offerta tecnica.

Materiali anticorrosione: PP, PVDF, PFA e AISI

In CDR utilizziamo una serie di materiali plastici e fluoroplastici per rivestire la pompa e garantire la massima resistenza chimica possibile. Nelle pompe per fluidi corrosivi questo rivestimento deve inoltre riguardare tutti i componenti esposti, non soltanto il corpo principale.

I materiali più utilizzati comprendono PP – Polipropilene, PVDF – Polivinilidenfluoruro, PFA – Perfluoroalcossi e AISI – Acciai inossidabili

Il PP è leggero, versatile ed economico, facile da installare e lavorare. Ideale per la movimentazione di acidi diluiti, detergenti e fluidi non abrasivi a temperature moderate, purché si evitino solventi aggressivi.

Il PFA rappresenta il top di gamma per resistenza chimica. Utile per fluidi altamente reattivi dove la purezza e l’integrità del processo sono essenziali. Trova ampio spazio nel chimico-farmaceutico e giustifica costi superiori con prestazioni eccellenti in contesti critici.

Il PVDF offre stabilità chimica e resistenza ai raggi UV, ideale per applicazioni all’aperto o impianti esposti a intemperie. Molto usato nel trattamento acque, offre un bilanciamento ideale tra durata, affidabilità e investimento (con limiti di temperatura inferiori al PFA).

L’AISI (Acciaio Inox) è il metallico di riferimento per elevate pressioni, temperature e sollecitazioni meccaniche. Perfetto per settori igienici o intensivi (alimentare, chimico), richiede però un’attenta valutazione in presenza di acidi forti o cloruri per evitare rischi di corrosione.

In alcuni casi, la soluzione più adatta può prevedere una combinazione di materiali diversi per corpo, componenti interni e sistema di tenuta.

Trascinamento magnetico o tenuta meccanica: quale scegliere?

Nella scelta delle pompe per fluidi , meglio optare per il trascinamento magnetico o per la tenuta meccanica? A seconda dei parametri e dei criteri specifici di cui abbiamo parlato, nel catalogo CDR sono presenti numerose soluzioni per entrambi i sistemi di tenuta.

Pompe a trascinamento magnetico

Nelle pompe a trascinamento magnetico, la rotazione del motore viene trasmessa alla girante mediante un accoppiamento magnetico. Il movimento viene quindi trasferito senza un collegamento meccanico diretto tra il motore e la girante. Questa configurazione elimina la necessità di una tenuta meccanica sull’albero, ossia del componente che, nelle pompe tradizionali, deve impedire al fluido di fuoriuscire in corrispondenza dell’albero rotante.

I principali vantaggi di questa tecnologia sono:

• Riduzione del rischio di perdite: l’assenza di un albero passante e della relativa tenuta meccanica elimina uno dei principali punti di possibile fuoriuscita del fluido;
• Maggiore protezione per ambiente e operatori: il contenimento del liquido assume particolare importanza nella movimentazione di sostanze tossiche, nocive o comunque pericolose;
• Minori interventi sul sistema di tenuta: non essendo presente una tenuta meccanica sull’albero, vengono meno le operazioni di controllo e sostituzione direttamente legate a questo componente;
• Adattabilità a numerose applicazioni chimiche: le pompe a trascinamento magnetico possono essere indicate per il trasferimento di fluidi aggressivi quando il contenimento del liquido costituisce un requisito prioritario.

La scelta deve comunque tenere conto delle condizioni effettive di esercizio: la marcia a secco, per esempio, può danneggiare alcuni componenti interni, mentre la presenza di particelle solide potrebbe compromettere il corretto funzionamento del sistema magnetico o delle boccole di supporto. Anche in questo caso sono quindi indispensabili un corretto dimensionamento delle pompe per fluidi, una valutazione della compatibilità dei materiali e una manutenzione adeguata degli altri componenti.

Pompe con tenuta meccanica

Nelle pompe con tenuta meccanica, il fluido viene contenuto lungo il punto di passaggio dell’albero rotante attraverso un sistema formato da superfici di tenuta e componenti metallici. La tenuta ha il compito di limitare le fuoriuscite durante il funzionamento, pur operando in condizioni caratterizzate da movimento, pressione e possibile usura.

Questa configurazione può essere utilizzata anche per il trasferimento di sostanze corrosive, a condizione che la tenuta e gli altri materiali a contatto con il liquido siano selezionati in funzione delle sue caratteristiche chimiche specifiche.

Le pompe con tenuta meccanica possono essere indicate quando sono necessarie:

• Specifiche prestazioni idrauliche: questa tecnologia può essere adottata in applicazioni che richiedono determinate portate, prevalenze, pressioni o velocità di rotazione, in funzione della pompa e della configurazione scelta;
• Compatibilità mirata dei materiali: superfici di tenuta, elastomeri, parti metalliche e altri componenti devono essere valutati in relazione al fluido trasferito e alla sua concentrazione;
• Configurazioni adatte a condizioni particolari: la tenuta meccanica può essere selezionata in base a pressione, velocità periferica, caratteristiche del liquido, frequenza di funzionamento e requisiti specifici dell’applicazione.

La presenza di una tenuta meccanica non esclude quindi l’impiego con fluidi corrosivi, ma rende particolarmente importante la scelta del modello e dei materiali.

Affidabilità e manutenzione: il ruolo del fornitore nella scelta delle pompe per fluidi corrosivi

La vita utile di una pompa destinata al trasferimento di soluzioni aggressive dipende anche dalla qualità della valutazione effettuata prima dell’acquisto. Conoscere il fluido, verificare i materiali e individuare la configurazione corretta riduce sensibilmente il rischio di incompatibilità e di interventi prematuri. A questo si aggiungono l’installazione corretta, il rispetto delle condizioni di funzionamento e una manutenzione coerente con le indicazioni del costruttore.

Per chi acquista pompe per fluidi corrosivi, è quindi importante poter contare su un fornitore capace di seguire il prodotto anche oltre la fase commerciale: la disponibilità di ricambi, il supporto tecnico, la possibilità di effettuare controlli e la capacità di proporre configurazioni personalizzate possono fare la differenza nella gestione dell’apparecchiatura durante il suo ciclo di vita.

Per individuare la soluzione più adatta al trasferimento di soluzioni chimiche, è possibile rivolgersi a CDR Pompe e approfondire la gamma di pompe centrifughe, i materiali disponibili e i servizi di supporto tecnico dedicati alle applicazioni industriali.

FAQ più comuni sulle pompe per fluidi corrosivi

1. Perché la temperatura è importante quando si trasferiscono fluidi corrosivi?

La temperatura può influire sia sull’aggressività chimica del fluido sia sulla resistenza dei materiali utilizzati nella pompa. L’aumento della temperatura può rendere alcune sostanze più aggressive e ridurre le prestazioni di determinati polimeri, fluoroplastiche, elastomeri o altri materiali. Per questo motivo, nella scelta delle pompe per fluidi corrosivi è importante indicare non soltanto la temperatura normalmente prevista, ma anche eventuali picchi o variazioni significative.

2. Una pompa costruita in materiale resistente alla corrosione può comunque avere problemi?

Sì. La compatibilità del corpo pompa con il fluido non garantisce da sola il corretto funzionamento dell’intera apparecchiatura. Guarnizioni, O-ring, girante, boccole, tenute e altri componenti possono essere realizzati con materiali differenti e devono essere verificati separatamente. Anche un materiale chimicamente compatibile può risultare inadatto se vengono superati i limiti di temperatura, pressione o velocità previsti. La valutazione deve quindi riguardare tutti i componenti esposti al fluido e le effettive condizioni di esercizio.

3. Quali informazioni bisogna fornire al produttore per scegliere una pompa per un fluido corrosivo?

Per una selezione accurata è utile fornire la denominazione precisa del fluido e, quando possibile, la relativa composizione o concentrazione. Sono importanti anche temperatura normale e massima, portata richiesta, prevalenza, pressione, condizioni di aspirazione, presenza di solidi, frequenza di utilizzo e caratteristiche del circuito. Vanno inoltre segnalate eventuali condizioni particolari, come avviamenti frequenti o variazioni significative dei parametri. Più completa è la documentazione disponibile, più precisa può essere la valutazione della configurazione, dei materiali e del sistema di tenuta.