Ne katrs sūknis ir piemērots katram lietojumam. Tāpēc ir svarīgi precīzi definēt sūknēšanas projekta specifikācijas, pirms izvēlaties sūkni, kas darbosies visefektīvāk un būs visrentablākais. Noteikti izprotiet vidi, kurā sūknis darbosies, un neizslēdziet jaunas tehnoloģijas kā problēmas risinājumu vai kalpošanas laika pagarināšanu.
Ja darbības notiek korozīvā vidē vai vidē ar augstu hlorīdu saturu, titāna sūknis var būt labākais risinājums.
Titāns tagad tiek izmantots dažu sūkņu būvē, un tas var sniegt ievērojamas priekšrocības. Titānam ir lieliska izturība pret koroziju, tas ir saderīgs ar augstu hlorīda līmeni, un tam ir augsta stiprības un svara attiecība. Titāns ir par 45 procentiem vieglāks nekā tērauds un divreiz stiprāks par alumīniju. Titāns arī spēj izturēt abrazīvu un ķīmisku kavitācijas eroziju pat augstas plūsmas vidēs.
Turpretim biežāk izmantotajiem nerūsējošā tērauda sakausējuma iegremdējamiem sūkņiem ir ierobežotāks pH un hlorīda līmeņa diapazons. Nerūsējošais tērauds ir arī vairāk pakļauts sprieguma korozijas plaisāšanai agresīvā vidē. Šie faktori samazina sūkņa kalpošanas laiku, augstākas uzturēšanas izmaksas un ar dīkstāvi saistītus ieņēmumu zaudējumus.
Punktu pretestības ekvivalences numurs (PREN) ir pieņemts mērs sakausējuma piemērotībai lietošanai jūras ūdenī, un PREN 40 ir vispārpieņemtais minimālais izturības pret koroziju līmenis. Šim kritērijam atbilst tikai superdupleksais nerūsējošais tērauds, eksotiskie niķeļa sakausējumi, tostarp vara niķelis, un titāns. No šiem materiāliem tikai titāns ir izturīgs pret visiem astoņiem korozijas veidiem. Visi pārējie ir pakļauti vismaz spraugas korozijas bojājumiem.
Neskatoties uz to un to vispārējas pieejamības dēļ, austenīta nerūsējošā tērauda sūkņi parasti tiek izmantoti jūras ūdenī. Lauka testos, izmantojot jūras ūdeni, pēc sešu mēnešu darbības austenīta nerūsējošā tērauda motora rāmī, skrūvēs, uzgriežņos un paplāksnēs radās spraugas korozija. Jo īpaši vienmērīga korozija izraisīja ārkārtējus motora vārpstas bojājumus, un spraugas korozija radīja noplūdes ceļus, kas ļautu ūdenim iekļūt motora korpusā. Identiskam titāna sūknim, kas darbojas paralēli, nebija nekādu bojājumu.
Čuguna un nerūsējošā tērauda zemūdens sūkņiem parasti izmanto arī aizsargpārklājumus un aizsarganodi. Šie risinājumi ir drīzāk apstāšanās, nevis risinājums sūkņa uzticamības palielināšanai sarežģītos lietojumos. Lai anodi būtu efektīvi, regulāri jāmaina. Viens skrāpējums aizsargpārklājumā nodrošina korozijas pamatu, kas var izplatīties diezgan ātri. Labākais risinājums ir norādīt konstrukcijas materiālus (piemēram, titānu), kas ir saderīgi ar lietošanas vidi.
Jūras ūdens un citi augsta hlorīda līmeņa lietojumi nav vienīgā vieta, kur titānam ir jēga. Tas ir arī izcils rūpnieciskās sūknēšanas lietojumos, kur nepieciešams pārvietot skābus vai ķīmiski agresīvus šķidrumus.
Labs piemērs tam ir kalnrūpniecības lietojumprogrammas. Daudzām darba vietām ir nepieciešami sūkņi, kas spēj izturēt ļoti skābu vidi. Tie ietver vispārēju raktuvju noteci ar tipiskām pH vērtībām, kas ir mazākas par 4, sērskābi izskalošanās procesā un zelta apstrādi ar šķidruma pH līmeni līdz 0.5.
Titāna sūkņiem ir arī bijis ilgs kalpošanas laiks agresīvā vidē, kas sastopama poligonos un vides attīrīšanā — lietojumos, kuros bieži tiek izmantoti šķidrumi, kas satur toksisku savienojumu zupu. Titāna sūkņu kalpošanas laiks ir 10 reizes ilgāks nekā citiem sūkņiem tajā pašā pielietojumā, nodrošinot galalietotāju sagaidāmo izturību.
Titāna sūkņus neietekmē lielākā daļa oksidējošo skābju un rūpniecisko hlora šķīdumu. Šī īpašība padara tos ideāli piemērotus izmantošanai ražošanas procesos, kuros iesaistītas ķīmiskas vielas.
Lai gan titāns ir ideāli piemērots jūras ūdenim un citām kodīgām vidēm, tas nav plaši izmantots tā augstāko izmaksu dēļ. Lai gan titāns ir devītais visbiežāk sastopamais elements un septītais visbiežāk sastopamais metāls, dabā tas nav brīvi sastopams, bet gan citos minerālos, no kuriem tas ir jāiegūst. Tieši šī ieguve rada lielākas izmaksas.
Lai novērstu šīs bažas par izmaksām, sūkņu ražotāji ir izveidojuši konstrukcijas, kas izmanto titāna dubultās īpašības — materiāla izturību un izturību pret koroziju, kur tās ir vajadzīgas. Tajos ietilpst motora korpusi, motora vārpstas un stiprinājumi. Citām mazāk stiprām kritiskām zonām var izmantot inženierijas polimēru materiālus. Šie novatoriskie dizaini ir samazinājuši vienības izmaksas un veicinājuši pieprasījumu pēc šiem unikālajiem sūkņiem.
Lai gan materiālu izvēle ir ļoti svarīga, lai maksimāli palielinātu sūkņa kalpošanas laiku agresīvā vidē, jāņem vērā arī citi dizaina aspekti, kuriem ir vienāda ietekme uz ilgmūžību:
Mehāniskā blīvējuma dizains- Blīvējuma virsmām izmantojiet augstākās kvalitātes materiālus, piemēram, silīcija karbīdu. Nodrošiniet, lai visas blīvējuma virsmas būtu atdzesētas un ieeļļotas ar atsevišķu eļļas vannu, izolējot tās no procesa šķidruma un aizsargājot blīvējumu gadījumā, ja sūknis tiek darbināts sausā stāvoklī. Ideālā gadījumā blīvējuma konstrukcijā ir iekļautas funkcijas, kas ļauj aktīvi eļļot augšējo blīvējumu – šis faktors vien var palielināt blīvējuma kalpošanas laiku divas līdz trīs reizes.
Kabeļa ievade- Nodrošiniet, lai blīvējums vietā, kur barošanas kabelis nonāk motora korpusā, būtu konstruēts tā, lai tas novērstu procesa šķidruma migrāciju motorā caur uzsūkšanu. Fiziski bojājumi, kas sagriež strāvas kabeļa ārējo apvalku, vai negaidīta apvalka materiāla degradācija var ļaut procesa šķidrumam virzīties uz motora korpusa siltumu. Kabeļa ievads ar pretdakts bloku pasargās motoru no bojājumiem un procesu no dīkstāves.
Motora termiskā aizsardzība- Uz piegādātās elektroenerģijas kvalitāti nevar paļauties, jo īpaši attālās vietās vai skarbā vidē. Spriegums var būt neregulārs, var tikt zaudēta trīsfāžu daļa. Pārliecinieties, vai sūknim ir iebūvēta termiskā ierīce, kas aizsargā motora tinumus no bojājumiem, ja līnijas jauda ir ārpus pielaides.
Sūkņu projektēšanas un ražošanas procesu attīstība ir padarījusi titāna sūkņus par dzīvotspējīgu risinājumu. Lietojumprogrammas, kurām nepieciešams ilgs kalpošanas laiks korozīvā vai augsta hlorīda vidē, var izmantot titāna unikālās materiāla īpašības, lai maksimāli palielinātu darbības laiku un samazinātu dzīves cikla izmaksas. Materiālie apsvērumi ir ļoti svarīgi, taču tā ir arī stabila mehāniskā konstrukcija. Visaptveroša pieeja sūkņu izvēlē skarbiem pielietojumiem ievērojami palielinās izredzes gūt panākumus.