在蠕動(dòng)泵的使用中,軟管是直接接觸流體、決定傳輸精度、壽命及安全性的核心耗材,其選擇需圍繞流體兼容性、工況適應(yīng)性、傳輸性能、安全合規(guī)四大維度展開(kāi),任何一項(xiàng)參數(shù)匹配不當(dāng)都可能導(dǎo)致軟管破損、流體污染或傳輸失效。以下是具體需考慮的關(guān)鍵因素:
一、核心前提:流體兼容性(避免軟管與流體發(fā)生物理/化學(xué)反應(yīng))
流體與軟管材質(zhì)的“不兼容”是最常見(jiàn)的故障誘因,需優(yōu)先排查,具體關(guān)注兩方面:
化學(xué)兼容性:防腐蝕、防溶脹/溶解不同流體(酸、堿、有機(jī)溶劑、強(qiáng)氧化性液體等)會(huì)與軟管材質(zhì)發(fā)生不同反應(yīng),需通過(guò)“材質(zhì)耐化學(xué)性表”匹配:
酸性流體(如鹽酸、硫酸):避免選擇天然橡膠、丁腈橡膠(NBR),優(yōu)先選氟橡膠(FKM)、聚四氟乙烯(PTFE)、全氟烷氧基烷烴(PFA)(耐強(qiáng)酸腐蝕,且不被酸性流體溶脹);
堿性流體(如氫氧化鈉、氨水):避免選擇氯丁橡膠(CR)、硅橡膠(部分硅橡膠耐堿性差),優(yōu)先選乙丙橡膠(EPDM)、氟橡膠(耐堿穩(wěn)定性強(qiáng));
有機(jī)溶劑(如乙醇、丙酮、甲苯):避免選擇普通橡膠(易被溶解或溶脹),優(yōu)先選氟橡膠、PTFE/PFA、氯化聚乙烯(CPE)(有機(jī)溶劑滲透率低,材質(zhì)穩(wěn)定);
強(qiáng)氧化性流體(如雙氧水、次氯酸鈉):避免選擇天然橡膠、丁腈橡膠(易被氧化斷裂),優(yōu)先選氟橡膠、PTFE(抗氧化性優(yōu)異)。
注意:若流體為“混合體系”(如酸+有機(jī)溶劑),需同時(shí)滿足各組分的耐化學(xué)性要求,必要時(shí)通過(guò)“浸泡測(cè)試”驗(yàn)證(將軟管樣品浸泡在目標(biāo)流體中24-48小時(shí),觀察是否出現(xiàn)溶脹、變色、硬度變化)。
物理兼容性:防滲透、防吸附
低粘度/易揮發(fā)流體(如甲醇):需選擇低滲透率材質(zhì)(如PTFE、FKM),避免流體通過(guò)軟管壁揮發(fā)流失(導(dǎo)致傳輸量不足)或軟管被滲透后變脆;
高粘度/含顆粒流體(如糖漿、污泥):避免選擇內(nèi)壁光滑度差的橡膠軟管(易吸附顆粒導(dǎo)致堵塞),優(yōu)先選內(nèi)壁光滑的硅膠管、PTFE管(顆粒不易附著,且高粘度流體流動(dòng)性更好);
高純度流體(如制藥行業(yè)的藥液、電子行業(yè)的超純水):需選擇低析出材質(zhì)(如醫(yī)用級(jí)硅膠、食品級(jí)PTFE),避免軟管中的增塑劑、添加劑溶出污染流體。
二、工況適應(yīng)性:匹配溫度、壓力、轉(zhuǎn)速等使用條件
蠕動(dòng)泵的工作環(huán)境(溫度、壓力)和運(yùn)行參數(shù)(轉(zhuǎn)速、擠壓頻率)直接影響軟管的壽命和傳輸穩(wěn)定性,需針對(duì)性選擇:
溫度范圍:防軟化/硬化、防老化軟管材質(zhì)有明確的“連續(xù)使用溫度范圍”,需覆蓋實(shí)際工作溫度(包括環(huán)境溫度和流體溫度):
低溫工況(-40℃~0℃,如冷鏈流體傳輸):避免選擇普通橡膠(易硬化脆裂),優(yōu)先選硅橡膠(耐低溫-60℃)、氟橡膠(耐低溫-20℃)、PTFE(耐低溫-200℃);
常溫工況(0℃~60℃,如實(shí)驗(yàn)室常規(guī)液體傳輸):可選丁腈橡膠(NBR)、乙丙橡膠(EPDM)、普通硅膠管(成本低,性價(jià)比高);
高溫工況(60℃~200℃,如高溫藥液、熱油傳輸):避免選擇普通硅膠(60℃以上易軟化變形),優(yōu)先選氟橡膠(耐溫200℃)、PTFE/PFA(耐溫260℃)、全氟橡膠(FFKM,耐溫300℃)。
注意:長(zhǎng)期超溫使用會(huì)加速軟管老化,導(dǎo)致彈性下降、易破裂,需預(yù)留10-20℃的溫度余量。
壓力范圍:防爆裂、防負(fù)壓塌陷蠕動(dòng)泵的“工作壓力”由流體傳輸阻力(如管路長(zhǎng)度、管徑)決定,軟管需滿足“耐壓等級(jí)≥實(shí)際工作壓力”:
低壓工況(≤0.1MPa,如常規(guī)實(shí)驗(yàn)室傳輸):普通硅膠管、丁腈橡膠管即可滿足;
中壓工況(0.1~0.3MPa,如工業(yè)級(jí)流體循環(huán)):需選增強(qiáng)型軟管(如帶編織層的EPDM管、加厚氟橡膠管),避免壓力過(guò)高導(dǎo)致軟管膨脹或爆裂;
負(fù)壓工況(如抽真空傳輸):避免選擇薄壁軟管(易塌陷堵塞流路),優(yōu)先選壁厚≥1.5mm的硅膠管、PTFE管(剛性較好,抗負(fù)壓塌陷能力強(qiáng))。
蠕動(dòng)泵轉(zhuǎn)速與擠壓頻率:防疲勞斷裂蠕動(dòng)泵通過(guò)滾輪擠壓軟管傳輸流體,轉(zhuǎn)速越高、擠壓頻率越快,軟管的“疲勞磨損”越嚴(yán)重,需選擇“抗擠壓疲勞性強(qiáng)”的材質(zhì):
高轉(zhuǎn)速工況(轉(zhuǎn)速≥500rpm,如快速傳輸):避免選擇彈性差的硬材質(zhì)(如普通PVC管),優(yōu)先選硅膠管(彈性好,可承受高頻擠壓)、氟橡膠管(抗疲勞壽命長(zhǎng),可達(dá)1000小時(shí)以上);
低轉(zhuǎn)速工況(轉(zhuǎn)速≤100rpm,如微量精準(zhǔn)傳輸):可選丁腈橡膠管、EPDM管(成本較低,且低頻率擠壓下壽命足夠)。
提示:軟管的“壁厚”也影響抗疲勞性——相同材質(zhì)下,壁厚1.5~3mm的軟管比薄壁軟管(≤1mm)抗擠壓壽命長(zhǎng)2-3倍。
三、傳輸性能:保障流量精度與穩(wěn)定性
蠕動(dòng)泵的核心需求是“精準(zhǔn)傳輸”,軟管參數(shù)直接影響流量誤差,需關(guān)注以下3點(diǎn):
內(nèi)徑與壁厚:匹配流量需求軟管的“內(nèi)徑”決定基礎(chǔ)流量(內(nèi)徑越大,單位時(shí)間傳輸量越大),“壁厚”影響擠壓后的回彈速度(回彈越快,流量穩(wěn)定性越好):
微量傳輸(流量≤1mL/min):選擇內(nèi)徑0.5~2mm、壁厚1~1.5mm的軟管(如實(shí)驗(yàn)室用硅膠管),避免內(nèi)徑過(guò)大導(dǎo)致流量難以控制;
中流量傳輸(1~50mL/min):選擇內(nèi)徑3~8mm、壁厚1.5~2.5mm的軟管(如工業(yè)用EPDM管),兼顧流量與穩(wěn)定性;
大流量傳輸(≥50mL/min):選擇內(nèi)徑10~20mm、壁厚2.5~4mm的增強(qiáng)型軟管(如帶編織層的丁腈橡膠管),避免大流量下軟管被拉長(zhǎng)或變形。
彈性與回彈性能:防流量衰減軟管擠壓后需快速回彈至原形狀,才能保證每次擠壓的“容積一致性”(即流量精度):
彈性差的材質(zhì)(如PVC管、老化橡膠管):擠壓后回彈慢,甚至出現(xiàn)“永久變形”,導(dǎo)致每次傳輸量遞減(流量衰減率>5%/100小時(shí));
高彈性材質(zhì)(如硅膠管、氟橡膠管):回彈速度快(<0.1秒),流量衰減率<1%/100小時(shí),適合長(zhǎng)期精準(zhǔn)傳輸。
內(nèi)壁光滑度:防流體滯留與脈沖軟管內(nèi)壁粗糙會(huì)導(dǎo)致流體滯留(尤其高粘度流體),或因摩擦阻力不均產(chǎn)生“流量脈沖”(影響傳輸平穩(wěn)性):
內(nèi)壁粗糙材質(zhì)(如普通橡膠管、再生料軟管):易附著流體殘留,且流量脈沖率>10%;
內(nèi)壁光滑材質(zhì)(如PTFE管、醫(yī)用級(jí)硅膠管):流體流動(dòng)性好,殘留量<0.1%,流量脈沖率<3%,適合高精度或易污染流體傳輸。