Листы пористые фильтровальные коррозионностойкие ПНС: характеристики и применение
Листы пористые фильтровальные коррозионностойкие ПНС — это спечённые металлические мембраны, изготовленные методом порошковой металлургии из коррозионностойких сталей и сплавов. Материал ПНС представляет собой плоский лист с равномерной системой открытых сквозных пор, полученный свободной засыпкой или прокаткой порошка с последующим спеканием в защитной атмосфере при температуре 1150–1250 C. В отличие от тканых сеток и полимерных мембран, листы ПНС сохраняют геометрию пор при перепаде давления до 1,0–2,5 МПа и рабочей температуре до 500–600 C.
Ключевая особенность ПНС — регулируемая пористость в диапазоне 30–60 % и номинальная тонкость фильтрации от 1 до 100 мкм, задаваемая фракционным составом исходного порошка. Извилистая структура пор обеспечивает задержку частиц как на поверхности, так и в объёме листа, что повышает грязеёмкость по сравнению с однослойными сетчатыми элементами.
Материалы и типоразмеры
Листы ПНС выпускают из порошков коррозионностойких марок; выбор материала определяется агрессивностью среды и рабочей температурой.
- ПНС-1, ПНС-2, ПНС-5 — из стали 12Х18Н10Т для нейтральных и слабоагрессивных сред.
- ПНС-10, ПНС-20 — из стали 10Х17Н13М2Т (аналог AISI 316L) для хлоридсодержащих растворов.
- ПНС-40, ПНС-60 — из никеля и сплавов на его основе для щелочных сред.
- ПНС-Т — из титана ВТ1-0 для окислительных сред и морской воды.
- ПНС-М — из монель-металла для плавиковой и фосфорной кислот.
Стандартные габариты листа — 500 500, 600 1200, 1000 1000 мм при толщине 1,0–5,0 мм. Кромки обрезают лазером или гидроабразивом без заваливания пор, что позволяет герметично закреплять лист в раме фильтродержателя.
| Марка | Материал | Тонкость фильтрации, мкм | Пористость, % | Рабочая температура, C |
|---|---|---|---|---|
| ПНС-1 | 12Х18Н10Т | 1–5 | 30–40 | до 500 |
| ПНС-5 | 12Х18Н10Т | 5–10 | 35–45 | до 500 |
| ПНС-20 | 10Х17Н13М2Т | 20–25 | 40–50 | до 450 |
| ПНС-40 | никель НП-2 | 40–50 | 45–55 | до 600 |
| ПНС-Т | титан ВТ1-0 | 10–60 | 35–50 | до 550 |
Технические параметры
Проницаемость листов ПНС оценивают по коэффициенту пропускания газа и жидкости. Для марки ПНС-5 при перепаде 0,1 МПа расход воздуха составляет 80–150 л/(миндм), воды — 20–60 л/(миндм). Предел прочности на разрыв спечённого листа — 120–350 МПа в зависимости от марки и пористости. Остаточная деформация после циклических нагрузок не превышает 0,5 %.
Листы выдерживают термоциклирование в диапазоне –60…+500 C, устойчивы к паровому и химическому регенерационному отжигу. Регенерация выполняется обратной промывкой, ультразвуковой очисткой в щелочных растворах или прокалкой при 400–450 C без потери фильтрующих свойств.
Области применения
- Фильтрация технологических газов в установках каталитического крекинга и гидроочистки.
- Осветление растворов в производстве минеральных удобрений и фосфорной кислоты.
- Аэрация и барботаж в реакторах биологической очистки сточных вод.
- Фильтры-конденсатоотводчики в паровых системах энергетических котлов.
- Мембранные узлы в установках водоподготовки ТЭЦ и АЭС.
- Фильтрация расплавов полимеров и металлов в экструзионном оборудовании.
В нефтегазовой отрасли листы ПНС применяют в скважинных фильтрах-хвостовиках и системах подготовки пластовой воды. В пищевой промышленности — для осветления соков, пива и растительных масел при стерилизующей фильтрации.
Вопросы и ответы
Чем листы ПНС отличаются от тканых фильтровальных сеток?
Листы ПНС имеют объёмную извилистую структуру пор, что обеспечивает грязеёмкость в 3–5 раз выше при сопоставимой тонкости фильтрации. Сетка задерживает частицы только на поверхности и теряет пропускную способность при засорении.
Какой максимальный перепад давления выдерживает лист ПНС?
В зависимости от марки и толщины — от 1,0 до 2,5 МПа. При превышении предела прочности возможна деформация и разрушение спечённой структуры.
Можно ли регенерировать листы ПНС без замены?
Да. Обратная промывка, ультразвуковая очистка и прокалка при 400–450 C восстанавливают до 90 % исходной проницаемости. Ресурс — 50–200 циклов в зависимости от среды.
Какие среды агрессивны для листов ПНС из стали 12Х18Н10Т?
Хлоридсодержащие растворы с концентрацией выше 100 мг/л вызывают питтинговую коррозию. Для таких сред применяют марки из 10Х17Н13М2Т, титана или монель-металла.
