【摘要】采用高分子复合材料针对水环真空泵常见腐蚀、磨蚀等问题进行修复保护;对水环真空泵常见腐蚀、磨蚀问题进行了分析;就高分子复合材料修复剂保护应用优势进行了分析说明。 【关键词】水环真空泵、防腐保护、磨蚀、气蚀、渗漏、高分子复合材料、超耐磨碳化硅复合材料、福世蓝 1、设备概况 水环真空泵是一种粗真空泵,它所能获得的极限真空为2000~4000Pa,串联大气喷射器可达270~670Pa。水环真空泵内装有带固定叶片的偏心转子,将水(液体)抛向定子壁,形成与定子同心的液环,液环与转子叶片一起构成可变容积的一种旋转变容积真空泵。水环真空泵具有结构简单、容易加工、吸气均匀、工作平稳可靠、操作简单、维修方便等优势。 由于水环真空泵中气体压缩是等温的,故可以抽除易燃、易爆的气体。由于没有排气阀及摩擦表面,故可以抽除带尘埃的气体、可凝性气体和气水混合物。有了这些突出的特点,尽管它效率低,仍然在石油、化工、机械、造纸、矿山、轻工、医药及食品等工业企业得到了广泛的应用。 2、腐蚀原因分析 随着水环真空泵应用的日益增多,设备在运行过程中由于受到高温、高压、强腐蚀、气蚀冲刷等恶劣环境的影响,经常出现磨损、腐蚀、泄漏等现象,制约着企业的正常生产,甚至导致火灾、爆炸、污染等严重安全事故。造成腐蚀的主要原因可归纳为以下几点: 1)水环真空泵用水多次循环后,不仅酸性增强,而且水环湍流还可以同一氧化碳充分接触,从而使水呈酸性,从而造成水环真空泵过流部位的电化学腐蚀条件,从而造成叶轮等过流部件的腐蚀。 2)水环真空泵内因边界条件变化,会使得局部流速增加,使叶轮背面产生负压,在使用过程中较容易产生空化现象,形成大量的气泡。在排出阶段,气泡受压急速破裂,所产生的冲击波犹如“水锤”作用,足以使金属表面损伤。“汽蚀”会使过流面腐蚀严重加剧,造成泵体及前后圆盘出现破洞。 3)水环真空泵泵体材料多是铸铁,然而因其抗磨性以及耐蚀性较差,从而造成泵体腐蚀磨损。
3、高分子复合材料技术应用优势分析 高分子复合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,利用高分子渗透形成分子之间的作用力,使其与修复部件形成范德华力和氢键链接,从为确保其与修复保护部件的粘接性能。高分子复合材料的特殊分子结构赋予的适应交替变形和温度的变化等性能,确保材料具有优异的防腐蚀、抗气蚀、耐磨损能力。其高密度的分子量及光滑表面涂层,可以提高真空泵的使用效率。高分子复合材料没有挥发性,无毒无害,可以和皮肤直接接触。 采用高分子复合修复材料实施表面有机涂层防腐是目前行之有效的防腐蚀措施之一。与传统的工艺相比,具有施工简便、成本低、安全、修复效果好的特点。此方面福世蓝公司具有较好的应用经验及技术产品。
4.1、高分子应用工艺: 1) 表面处理: 彻底清除表面氧化层,用丙酮将表面清洗干净。 2) 调和材料: 严格按照比例进行调和福世蓝高分子复合材料(型号为2211F、EE-121K、418等),并搅拌均匀,直到没有色差。 3) 涂抹材料: 先薄薄涂抹一层材料,要确保粘接及完全覆盖,再将材料均匀的涂抹到修复及保护部件表面,并达到要求的涂层厚度。修复及保护的涂层厚度必须满足叶轮和圆盘的配合间隙要求。 4) 固化: 24小时/24℃(材料温度)。加热后固化可以提升材料的整体性能,但提升温度不得超出材料的承受温度。 5) 安装及注意事项: 按照装配要求进行安装,修复保护的材料应避免受外力的敲击或撞击。如果材料影响装配,可采用打磨的方法处理。
4.2、应用案例 5、结语 综上所述,在工业生产中,对于水环式真空泵的使用,预防腐蚀磨损的提前保护是非常必要的。对水环式真空泵采用高分子复合修复材料在其过流面预涂有机防腐涂层,不仅仅是对真空泵有效的防腐蚀措施,而且还具有很好的效率提升效果;采用新超耐磨碳化硅聚合物耐磨涂料修复磨损部件,达到了“修旧利废”的管理目标,避免了报废更换的资金投入。高分子复合材料的引进及应用,已成为众多企业用户设备管理工作中不可或缺的重要技术手段。
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