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關于泵的腐蝕原因分析與對策

關于泵的腐蝕原因分析與對策

2019/05/27 13:30
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【摘要】:
防止電化學腐蝕的措施,一是泵的流道最好采用相同的金屬材料;二是采用犧牲陽極,對陰極金屬進行保護。例如將小件的易損件用低電位金屬制成,作為陽極,將大件的重要零件用高電位金屬制成,作為陰極,陽極金屬將先腐蝕,保護了陰極金屬。

(1)電化學腐蝕  

電化學腐蝕是指由于金屬間電極電位的差異,使得異類金屬的接觸表面形成電池,從而使陽極金屬產生腐蝕的電化學過程。

防止電化學腐蝕的措施,一是泵的流道最好采用相同的金屬材料;二是采用犧牲陽極,對陰極金屬進行保護。例如將小件的易損件用低電位金屬制成,作為陽極,將大件的重要零件用高電位金屬制成,作為陰極,陽極金屬將先腐蝕,保護了陰極金屬。

 

(2)均勻腐蝕(Uniform corrosion)

均勻腐蝕指腐蝕性液體接觸金屬表面時,整個金屬表面發生均勻的化學腐蝕。這是腐蝕型式中最常見的型式,同時也是危害性最小的一種腐蝕型式。

防止均勻腐蝕的措施是:采取合適的材料(包括非金屬),在水泵設計時考慮足夠的腐蝕裕量。

 

(3)晶間腐蝕(Intercrystalline corrosion)

   晶間腐蝕是一種局部腐蝕,主要是指不銹鋼晶粒之間析出碳化鉻的現象。晶間腐蝕對不銹鋼材料例如不銹鋼潛水泵或者不銹鋼自吸泵的腐蝕性極大。發生晶間腐蝕的材料,其強度及塑性幾乎完全喪失。

 防止晶間腐蝕的措施是:對不銹鋼進行退火處理,或采用超低碳不銹鋼(C<0.03%)。

 

(4)點腐蝕(Pitting corrosion)

點腐蝕是一種局部腐蝕。由于金屬鈍態膜的局部破壞引起金屬表面某局部區域迅速形成半球形的凹坑,這一現象稱為點腐蝕。點腐蝕主要由Cl一引起。

 防止點腐蝕可采用含M0鋼(通常為2.5%Mo),并且隨著Cl一含量和溫度的上升,M0含量也應相應增加。

 

 (5)縫隙腐蝕(Crevice corrosion)

縫隙腐蝕是一種局部腐蝕,指縫隙中充滿腐蝕性液體后,由于縫隙中含氧量下降和(或)pH值降低導致金屬鈍態膜的局部破壞而引起的腐蝕。不銹鋼在CL-溶液中經常發生縫隙腐蝕??p隙腐蝕和點腐蝕在形成機理上很相似。二者均是由Cl-的作用及鈍態膜的局部破壞而引起的。隨著Cl一含量的增加及溫度的上升,縫隙腐蝕發生的可能性增大。

    采用Cr、M0含量高的金屬可防止或降低縫隙腐蝕發生。

    抗縫隙腐蝕性能由差至好的順序如下:12%Cr鋼<17%Cr鋼<奧氏體不銹鋼<奧氏體316不銹鋼。

 

(6)應力腐蝕(Stress corrosion)

應力腐蝕是指應力和腐蝕環境共同作用下引起的一種局部腐蝕。

 奧氏體Cr—Ni鋼在C1一介質中較易發生應力腐蝕。隨著Cl一含量、溫度和應力的上升,越易發生應力腐蝕。一般70,-80。C以下不發生應力腐蝕,防止應力腐蝕的措施是采用高Ni含量(Ni;>25%一30%)的奧氏體Cr—Ni鋼。

 

(7)磨損腐蝕(Erosion corrosion)

指高速流體對金屬表面的一種沖刷腐蝕。流體沖刷磨損腐蝕不同于介質中含有固體顆粒時引起的磨蝕。不同材料抗磨損腐蝕性能也不同??鼓p腐蝕性能由差至好依次是:鐵素體Cr鋼<奧氏體一鐵素體鋼<奧氏體鋼。

 

(8)汽蝕腐蝕(Cavitation corrosion)

泵發生汽蝕時引起的腐蝕稱汽蝕腐蝕。防止汽蝕腐蝕的最實用、簡便的方法是防止發生汽蝕。對于操作時經常會發生汽蝕的泵,為避免汽蝕腐蝕,可使用耐汽蝕材料,如硬質合金、磷青銅、奧氏體不銹鋼、12%鉻鋼等或者采用氣動隔膜泵或者其他隔膜泵類產品可以避免汽蝕現象的出現。

 

  如何防止泵中的腐蝕問題?

 

  離心泵內的腐蝕可以影響濕表面或其一小部分的內部部件,是一般的或高度局部化的。通常,由高度局部化和受影響的部件導致泵故障。因此,找到一種能減少腐蝕影響的解決方案是非常重要的。

 

  下面就讓我們來看看減少腐蝕的不同方法吧!這不僅可以幫助您節省數百萬美元,而且還將延長泵的使用壽命。

 

  1、材料選擇

 

  在解決腐蝕問題時,應首先考慮材料選擇。這不僅僅可以處理腐蝕問題,并且可以根據離心泵的操作條件選擇最佳材料來降低劣化速率。

  鑄鐵具有相對較低的耐腐蝕性,會迅速的降低泵的性能。所以,泵制造商使用不銹鋼來避免腐蝕。

  請注意,正確的材料選擇最終是用戶的責任。只有用戶可以相對于濃度,溫度等來控制被泵送的液體。泵制造商的責任是在物理良好的條件下提供所選擇的材料并且在滿足規定的液壓要求的同時提供正確的化學成分。在實踐中,可信賴的泵供應商將根據他對涉及類似服務的先前應用的經驗提供指導。

  我們建議一定要仔細考慮材料的選擇,這是提高泵防腐性能的最有效的方法之一。

  材料選擇可參考的信息來源包括:

 ?。?)第一手的廠內經驗;

 ?。?)其他位置的類似應用;

 ?。?)液壓研究所腐蝕圖;

 ?。?)機械密封推薦圖;

 ?。?)泵制造商的經驗;

 ?。?)適當的文獻,文本和類似的參考文獻。

  通常情況下,是沒有可用數據將特別滿足所述條件的,特別是在含有不同濃度的幾種化學品的溶液被泵送的情況下。當溫度增加10℃時,可以使腐蝕速率加倍。

  溶解的空氣或其它氧化劑在液體中的存在,可能會單獨導致腐蝕速率加速,否則認為是可接受的情況。在某些條件下,僅涉及幾百萬份的元素的微量痕量也可足以引起嚴重的腐蝕攻擊,一般溶液的基本組成通常不會造成嚴重的腐蝕反應。

  同樣,在延長的下行周期期間發生的點蝕可以通過在進入“下”循環時排空和沖洗泵而得到盡可能的抑制。

 

  2、涂層技術

 

  另一種處理腐蝕的方法是涂覆。即使是最貴的金屬也容易腐蝕,但是運用涂層可以將金屬表面與其環境隔離。工廠廣泛應用的涂層有熔接環氧樹脂(FBE)和聚四氟乙烯(PTFE),而涂層的有效性通常取決于涂層的類型、涂料的制備、涂層的應用、涉及的腐蝕類型以及涂層暴露于的液體類型。

 

  作為一個實業家,在購買抽水設備時,一定不要忽視腐蝕的問題。一定要與領先的泵制造商討論您的要求,并尋找一個共識的意見,同時選擇一種特定的材料。您還必須要求他們在實際泵送的相同條件下進行腐蝕試驗。并注意流體的速度做出更好的選擇。(當處理流體時,空蝕和侵蝕腐蝕是常見的問題)。當您為您的行業選擇泵時,您的材料選擇應基于耐腐蝕性及其總成本,包括初始成本,維護和更換成本,停機時間,預期壽命及其可靠性等因素。

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