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渣漿泵抗磨修復(fù)

　　一、磨損情況

　　該泵用于乙炔渣漿的輸送，入口為壓入式，由渣漿槽進(jìn)入泵內(nèi)，因?yàn)樵摫檬褂脮r間較長，過流部位發(fā)生磨損。磨損部位主要為葉輪、護(hù)板。渣漿泵過流部件的磨損是一個十分復(fù)雜的物理化學(xué)過程，造成了材料的大量消耗，增加了維護(hù)費(fèi)用和能源消耗，降低了生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。因此，國內(nèi)外學(xué)者對此非常重視并進(jìn)行了大量研究工作，其磨損型式主要為3 種：物料沖擊磨損、氣蝕磨損以及輸送介質(zhì)的腐蝕。

　　1 沖擊磨損

　　在渣漿泵運(yùn)行過程中，液體中混合有固體粒子，其以一定的速度對過流部件表面進(jìn)行沖擊，形成切削，造成過流部位表面材料流失。同時，長時間的沖擊也會使過流部位表面變形，造成疲勞磨損。周慶德等對鐵礦用雜質(zhì)泵護(hù)套的失效分析表明，流體切削是護(hù)套磨損的主要原因。

　　2 氣蝕磨損

　　在泵的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，其過流部件局部區(qū)域(通常是葉輪進(jìn)口稍后處)由于某種原因，抽送液體的壓力下降到當(dāng)時溫度下的汽化壓力時，液體便在該處開始汽化，產(chǎn)生蒸汽，形成氣泡。這些氣泡隨液體向前流動，至某高壓處時，氣泡急劇縮小以至破滅。在氣泡凝結(jié)同時，液體質(zhì)點(diǎn)以高速充填孔隙，并對金屬表面產(chǎn)生強(qiáng)烈沖擊。金屬表面因受此沖擊產(chǎn)生疲勞而剝落，造成材料流失，嚴(yán)重時金屬表面呈現(xiàn)蜂窩狀。通常氣蝕發(fā)生的部位在葉輪出口和壓水室外進(jìn)口處。

　　3 腐蝕磨損

　　當(dāng)輸送的介質(zhì)有一定的酸堿度時，渣漿泵過流部件還會發(fā)生腐蝕磨損，在腐蝕和磨損的雙重作用下材料流失情況加劇，即在腐蝕和磨損共同作用下材料發(fā)生流失現(xiàn)象。腐蝕可分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕：化學(xué)腐蝕是金屬與液體介質(zhì)接觸發(fā)生氧化還原反應(yīng)，使金屬流失;電化學(xué)腐蝕是金屬和電解質(zhì)組成2個電極，組成腐蝕原電池。

　　渣漿泵由于使用時間長，護(hù)板、泵殼等部件磨損嚴(yán)重，尤其是葉輪磨損尤為嚴(yán)重，葉輪表面可見沖刷磨損的劃痕，磨損型式主要為沖擊磨損。目前狀態(tài)下開車一周左右， 物料就會因葉輪光潔度不夠，表面沖擊劃痕多，葉輪表面結(jié)垢，造成葉輪不平衡，振動較大，影響軸承使用壽命，進(jìn)而破壞密封效果，結(jié)垢時影響泵的做功，效率降低。這樣只能拆下來解體清洗，每次需要四五天，對生產(chǎn)影響較大，且頻繁檢修浪費(fèi)人力。如果更換葉輪、泵軸等部件，更換資金大約需要四萬元。經(jīng)過多方查找資料、論證，結(jié)合渣漿泵的實(shí)際情況，本著節(jié)約增效的原則，決定使用過流部件表面噴涂方式代替更換備件，噴涂修復(fù)的價格為0.8 萬元，不到更換相關(guān)部件所需費(fèi)用的1/5。

　　二 修復(fù)材料的選擇及施工

　　1 修復(fù)材料的選擇

　　噴涂材料中常用的是環(huán)氧樹脂以及有機(jī)硅。環(huán)氧樹脂是聚合物復(fù)合材料中應(yīng)用較為廣泛的基體樹脂之一，具有優(yōu)異的機(jī)械性能、電絕緣性、耐熱性、耐腐蝕、粘接性及加工性能，被廣泛應(yīng)用于化工、汽車、建筑、電子、航空等領(lǐng)域。

　　1 環(huán)氧樹脂

　　環(huán)氧樹脂有諸多方面的優(yōu)點(diǎn)，然而，由于環(huán)氧樹脂是交聯(lián)度很高的熱固性材料，裂紋擴(kuò)展屬于典型的脆性擴(kuò)展，其固化物脆性大、耐熱性差、抗沖擊強(qiáng)度低、易開裂。物料輸送時渣漿在泵內(nèi)與泵殼、葉輪等做互相沖擊運(yùn)動。因?yàn)榄h(huán)氧樹脂的脆性大不適用泵內(nèi)部噴涂，尤其是葉輪的噴涂。

　　2 有機(jī)硅

　　有機(jī)硅具有優(yōu)異的耐熱性、耐氣候性、耐污性和耐高低溫性，良好的疏水性與透氣性等優(yōu)點(diǎn)，但是其機(jī)械性能、附著力、耐磨性、耐溶劑性較差，成本較高，葉輪的高速運(yùn)轉(zhuǎn)需要附著力大的防腐材料，其單獨(dú)使用也不適用泵內(nèi)部噴涂。為此，國內(nèi)外科學(xué)研究工作者圍繞改善環(huán)氧樹脂固化物的韌性作了大量研究，以克服其性脆，沖擊性、耐熱性差等缺點(diǎn)并取得了豐碩的成果。研究出新修復(fù)材料有機(jī)硅改性環(huán)氧樹脂，這種樹脂是基于環(huán)氧樹脂與有機(jī)硅2 種材料進(jìn)行共聚改性，克服環(huán)氧樹脂的脆性，沖擊性、耐熱性差等缺點(diǎn)，既能降低環(huán)氧樹脂的內(nèi)應(yīng)力，又能提高環(huán)氧樹脂韌性和耐高溫性等性能的材料。有機(jī)硅改性環(huán)氧樹脂具有優(yōu)良的附著力、防腐性、耐高溫性、電絕緣性。

　　因此，在修復(fù)材料的選擇上，考慮到修復(fù)部位需要抗沖擊、抗腐蝕、抗磨損的特性，綜合對比各種修復(fù)材料的性能，選用有機(jī)硅環(huán)氧樹脂作為施工材料。

　　2 施工方式

　　在施工方法上，考慮到泵內(nèi)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，零部件中有較隱蔽部件(如縫隙、凹凸)，手工操作較靈活，用人工操作空氣噴涂機(jī)進(jìn)行修復(fù)。

　　空氣噴涂是利用壓縮空氣的氣流，流過噴槍噴嘴孔形成負(fù)壓，負(fù)壓使漆料從吸管吸入，經(jīng)噴嘴噴出，形成漆霧，漆霧噴射到被涂飾零部件表面上形成均勻的漆膜。噴槍的噴距為15～25 cm，噴槍應(yīng)對應(yīng)工件表面，以30～60 cm/s 的速度勻速移動，以保證涂料的霧化顆粒細(xì)密，涂膜均勻、光滑。

　　4 總結(jié)

　　隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，防腐技術(shù)在各方面的應(yīng)用越來越廣泛，不論材質(zhì)還是方式上的選擇會越來越多。噴涂修復(fù)技術(shù)在渤天化工有限責(zé)任公司成功用于過流部位的防腐，至今無任何質(zhì)量問題。實(shí)踐證明，該方法具有一定的可靠性，降低了檢修費(fèi)用，節(jié)省了人工費(fèi)用，選擇范圍更寬，值得推廣應(yīng)用。

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