| 设备医生 |
2017-08-08 09:03 |
泵体冲击冲刷、腐蚀修复保护技术及泵效提升
【关键词】水泵、泵体保护、叶轮气蚀、泵体冲击冲刷磨损、泵效提升、高分子材料 福世蓝涂层技术
一、泵在国民生产中地位
泵作为一种通用机械，在国民经济各个领域中都得到了广泛的应用。泵一旦出现故障直接影响生产，严重时造成停产。如在化工和石油部门生产中，原料、半成品和成品大多是液体，泵就起了输送液体和提供化学反应的压力及流量的作用，在很多装置中还用来调节温度，如果泵一旦出现故障，往往会使整个系统停止工作。因此，有人把泵的作用比喻为化工生产工艺流程中的“心脏”。同时，泵的好坏也直接影响到生产的正常运行，所以泵是化工、石油部门的关键设备之一。另外在化工、石油部门生产中的液体比较特殊，有的液体易挥发、易燃、易爆或有毒；有的为强腐蚀或高粘性的；有的要求在高温、高压或低温、低压下进行输送等。还比如运送物料的浆泵还必须满足耐冲击冲刷的要求，所以，这些介质就相应地需要一些特殊泵来满足要求，更需要用一些特殊的材料和方法去保护和修复。
二、水泵在企业生产中存在的常见问题分析
1、物料的冲刷磨损
物料颗粒物及沙粒对泵不间断的冲击、冲刷，导致过流部件造成严重磨损,，特别是泵体、叶轮、泵进出口等磨损问题非常突出。虽然目前众多制造厂家或根据用户要求在选材时采用了大量的高硬度金属，起到了一定的作用，但成本太高且效果并不非常理想。
[attachment=258129]
2 、介质的腐蚀
实验结果表明：铸铁和碳钢在海水中的平均腐蚀速度为 0.1～0.2 mm/a，穿孔速度为平均腐蚀速度的 5～7倍。同时，钢铁在海水中的腐蚀也是一个涉及化学、物理、生物等多种因素的复杂电化学过程，微生物也是影响钢铁海水腐蚀的重要因素之一。能引起材料腐蚀和降解的微生物包括好氧和厌氧细菌，厌氧细菌中硫酸盐还原菌(SRB)被认为是与金属腐蚀相关的主要的细菌。当然，其它方面的腐蚀也同样存在，如：冲刷腐蚀、电偶腐蚀等。
[attachment=258130]
3、 气蚀问题
泵在运转中，若其过流部分的局部区域的绝对压力降低到当时温度下的液体汽化压力时，液体便在该处开始汽化，产生大量蒸汽，形成气泡。当含有大量气泡的液体向前经叶轮内的高压区时，气泡周围的高压液体致使气泡急剧地缩小以至破裂。在气泡凝结破裂的同时，液体质点以很高的速度填充空穴，在此瞬间产生很强烈的水击作用，并以很高的冲击频率打击金属表面，冲击应力可达几百至几千个大气压，冲击频率可达每秒几万次。气蚀可破坏金属表面的保护膜，使腐蚀速度加快；金属表面在这种冲击力的多次反复作用下，金属发生疲劳脱落，使表面出现小凹坑，进而发展成海绵状，严重时会将壁厚击穿。
[attachment=258131]
三、高分子复合材料修复保护优势
泵受工作环境影响，冲刷磨损、气蚀、腐蚀等问题较为突出，对企业的运行成本造成严重影响。而且问题一旦产生不仅泵效大幅下降，同时能耗也大幅增加。
高分子复合材料是通过高分子聚合物、陶瓷粉末和碳纤维等多种材料复合而成的双组分或多组分的材料，是在高分子化学、有机化学、胶体化学和材料力学等学科基础上发展起来的高技术学科。其主要优点是：修复保护时工作温度低，这就克服了堆焊及喷熔工艺引起的热应力变形，施工过程简单；由于它的特殊分子结构赋予的高弹性，适应交替变形和温度的变化等性能，确保材料的吸震性、耐磨性的提高，可以抵抗大多数环境下的磨损、冲蚀等工况。高分子材料更具备优异的防腐性能，抗多数低温的有机酸和无机酸的腐蚀，可大大延长部件使用寿命。其高密度的分子量及光滑表面，不但提高抗气蚀的能力，还可以提高泵效。此类修复保护以福世蓝?系列产品及应用工艺较为可靠。
四、应用步骤及注意事项
1、表面处理
- 用喷砂、切削、打磨等机械方法处理被粘接表面，露出金属原色并粗化粘接表面。
- 用分析纯丙酮或无水乙醇彻底清洗粘接表面的油脂。
- 被粘接表面要求干燥、清洁、粗糙、无油
2、配比与混合
- 要严格按照产品说明中规定的体积比（或重量比）配制基料和固化剂，在干净平整的调和板上充分搅拌混合。混合均匀后应薄薄的摊开散热，并及时使用。
- 为了避免浪费，应根据用量调配材料，并在规定的适用期内用完。
3、涂敷
- 根据调合后的材料稠度，可以选用抹刀、刮刀、刷子或其它工具，在被粘接表面直接涂敷，也可采用模具挤压的方法施工。
- 首先将产品在被粘接表面涂敷薄层，涂敷时应交叉用力刮抹，避免产生气泡。随后加涂到所需修复厚度。若需要第二次涂敷，应在固化之前进行。如果第一层已固化，必须进行表面粗化处理。
4、固化
- 严格遵循产品固化时间要求进行固化。每提升材料温度11℃，固化时间缩短一半。环境温度和被粘接表面部件温度对固化时间也有影响。
案例图片：
[attachment=258132]
五、改进措施
随着我国进入工业快速发展阶段，节约能源对国家的建设和发展是至关重要的，提高设备运行效率、降低能源消耗也是TnPM管理的一项重要内容。泵是动力耗费大户，依据通用机械工业协会计算，泵耗电量占我国发电量的20%左右，泵效率的提升对于节能减排意义重大。
泵的效率是衡量水泵效能高低的一项技术经济指标。泵轴功率不可能全部传递给被输出液体，其中必有一部分能量损失，主要包括：水力损失、容积损失与机械损失。目前国产泵与国外同类产品相比，在效率上上仍存在着不小的差距。
水力损失在泵工作效率的影响因素中所占比例是最大的。泵过流部分的壁面越粗糙，损失就越大。如何提高壁面的光洁度降低摩擦阻力，是降低水力损失的关键。目前西方国家已采用高分子复合材料直接加工泵及部件提高效率，国内目前还没有此类技术，福世蓝?公司通过多年与工业企业合作，成功将高分子复合材料涂层应用在泵体、叶轮上，可提高过流部位的光滑程度，有效降低流体阻力，大幅提高泵效率。
应用图片信息：
[attachment=258134]
六、总结
泵提高效率及延长使用周期，避免报废和节约设备投入成本，彰显以泵节能的重要性，无论是发达国家还是发展中国家，都大力提倡节约能源。随着我国进入工业快速发展阶段，节约能源对国家的建设和发展是至关重要的。福世蓝?技术的应用有效避免泵腐蚀、磨损、冲刷、气蚀等问题，对企业来说，修旧利废确保设备价值增倍，直接的结果就是降低生产成本，提高经济效益。
阿果石油网旗下站点：石油文库 | 石油资讯 |石油英才 | 石油供求 | 石油搜索
|
|