水泵叶轮腐蚀因素分析与防腐对策

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帕日n书‘口妞在.盯曰曰曰目日泊曰...口......11wV水泵叶轮腐蚀因素分析与防腐对策彭德迟‘余良旺2G黄石理工学院，黄石435003;2黄石市城市排水公司，黄石435000)摘要从输送介质的pH,温度、流速、含盐浓度、微生物含量、异种金属组合及介质磨损等角度，分析了影响叶轮腐性的各种因素，并结合现代防腐技术，在合理选择材质、制造工艺、非金属涂层防腐、合金粉末喷焊和补焊等五个方面提出了防止叶轮腐蚀的技术措施。关键词叶轮腐tkpH喷焊1影响叶轮腐蚀的主要因素倍，相当于pH由7.0变到5.6。随着温度的升高，1.1输送介质pH的影响水的酸性增强，因而其腐蚀性也增强，水温每升高介质的pH代表介质中氢离子浓度的大小，氢10℃，一般可使铁的腐蚀速度增加30%左右。在电离子是影响腐蚀的最主要因素之一。pH对叶轮金解质溶液中，当温度升高时，一方面加速了阴极与阳属腐蚀的影响包括两个方面:一是直接影响阴极反极的反应过程，另一方面降低了溶液的电阻，增加了应过程，当pH降低时，氢离子与氧的阴极还原过程金属腐蚀速度。因此，对于150200℃的水，建议变得容易，从而加快腐蚀速度;二是pH的改变，使水泵叶轮和叶片用ZG2Crl3不锈钢材料。金属腐蚀产物的溶解度发生改变，金属表面保护膜1.4输送介质流速的影响的稳定性也发生改变，从而间接影响金属的腐蚀速在叶轮表面上除腐蚀的主要过程外，经常发生度。低的pH有利于氢去极化与金属表面膜的溶次要过程，即出现保护膜，这种不溶解的氧化物保护解，当pH为9^-14时，由于所生成的腐蚀产物膜减缓了腐蚀过程或使它完全停止，但保护膜只有Fe(OH)3在碱中的溶解度小，起阻滞金属腐蚀的作在液流速度低的地方才有可能产生。在水流速度高用，因此pH增大，腐蚀速度减小。当pH>14时，的地方，保护膜经常被冲刷掉，因此在同一介质中，由于Fe(OH)3可溶于强碱性溶液中，生成可溶性的在高速液流区域工作的叶轮和叶片要比低速液流流物质，腐蚀速度又会增加。过的泵壳零件更易受腐蚀。1.2盐浓度的影响1.5异种金属的影响溶解于水中的盐对叶轮腐蚀有较大影响，因为在水溶液中叶轮的金属腐蚀具有电化学特征，它增强了水的导电性，同时也增加了电偶的腐蚀电这个过程是在有电位差时才出现。在有水的情况下流，尤其在酸性盐和氧化性盐环境中，由于存在着氢或电解质溶液中，如果两种金属互相接触，则电极电离子和强氧化剂，会出现氢离子去极化腐蚀或氧去位低的金属比较活泼，成了腐蚀电流的阳极，加速了极化腐蚀，因此钢铁在盐溶液中的腐蚀速度比在水自身的腐蚀;而电极电位较高的金属就成了阴极，受中大。到了保护。例如叶轮毅和叶片分别由不同材质制另外，溶解盐对保护膜的形成和破坏也有显著影成，在同一电解质中构成宏电池，产生宏观电偶;与响，特别是在海水中存在着大量Cl-，能够破坏保护此同时叶轮表面的化学组成不同，金相结构不均一，膜，使钢铁表面难以钝化，同时C1一又有很强的穿透例如碳钢表面有铁素体又有渗碳体Fe3C;铸铁表面能力，因此钢铁在海水中的腐蚀速度比在淡水中大。有铁素体又有石墨等杂质，这些杂质的电位往往高1.3温度的影响于金属本身，是微电池的阴极，促使叶轮金属发生微温度对水中氢离子浓度有影响，水在25℃时是电池腐蚀或微观电偶。中性的，在250℃时其氢离子浓度是25℃时的25不论是宏观电偶或微观电偶，不同的成分会产98给水排7kVol.33No.62007 ..................口拍.脚叨砚们叮田曰妇班曰.‘丫杯生不同的电位差，因而产生腐蚀电流。复。这种表面保护方法具有粘结力强、操作简单、抗1.6微生物的影响腐蚀性能较好等特点，防止了水泵过流部件被磨蚀，在污水中含有大量的真菌、霉菌和水藻等微生但是在使用过程中要注意配方恰当和处理工艺到物，这些微生物新陈代谢的产物，如黑色有难闻气味位，否则会影响表面处理效果。对于新叶轮可在其的硫化物、有机酸等，造成恶劣的腐蚀环境，一方面表面喷涂环氧金刚砂面层，保护叶轮叶片流道不受改变流体介质中氧的浓度和pH，同时由于水内细磨蚀。菌、真菌的腐化分解，水中可能有溶解的HZS，因(4)合金粉末喷焊法。喷焊防护是随着低熔点HZS作用而产生的硫化铁加剧了腐蚀过程;另一方粉末材料的研制成功而在喷涂和堆焊基础上发展起面微生物的排泄物等在叶轮表面产生沉积物和附着来的一种金属表面保护技术。它是用氧一乙炔火焰物，使叶轮表面形成局部腐蚀电池。将配制好的合金粉末(如Ni合金)喷涂喷焊于叶片1.7磨损腐蚀和叶轮表面进行修复。这种方法有一个配比过程，输送介质与叶轮表面相对运动的共同作用所引不受其他环境的影响，任何场地都可以加工，修复成起的磨损腐蚀有两种形式，一种是湍流腐蚀，这种湍本低，喷焊层表面硬度可高达HRC60一HRC70，涂流既加快了腐蚀剂的供应量，又附加了一个流动介层致密无孔，表面光滑平整，厚度易于控制，抗磨蚀质对叶轮表面的切应力，使腐蚀产物一旦形成就剥性能好，但由于喷涂层属于层状结构，且在喷涂过程离并被冲走。如果流体中有气泡或悬浮固体颗粒，中存在着收缩内应力，因此适用于腐蚀不太严重的会加剧这种磨损腐蚀。另一种形式是空泡腐蚀，即中小型水泵叶轮的表面保护。流体介质与叶轮作高速相对运动，在叶轮表面的局(5)补焊法。用钢板如铸钢或用不锈钢焊条补部区域产生涡流，并伴随有气泡的迅速生成与破灭，焊腐蚀部分，经打磨抛光后使用，寿命一般可提高产生冲击波而不断破坏表面膜。3-5倍。利用不锈钢焊条的堆焊法可保证焊层与基2叶轮防腐技术措施体有很高的结合强度，对于提高抗磨蚀性能效果特(1)针对不同工作环境，合理选择不同的材质。别显著。但这种方法对叶轮基体材料的可焊性要求在酸性强腐蚀环境，叶轮可选用耐腐蚀不锈钢铸件，高，在焊接工艺上有一定的难度。补焊法冲淡率大，如1Crl3,2Crl3,ZGlCrl8Ni9Ti，或者用铝青铜;在焊层厚而不均匀，且加工余量大。腐蚀性不严重的场合(pH>8)或中性环境，可选用3结语球墨铸铁或铸钢;在含固体颗粒多的场合，叶轮可选目前大、中型排水泵站在运行中都存在着水泵用耐磨蚀性的材料，如含硅14.5%的高硅铁硬化合金叶轮受腐蚀的实际问题，它直接影响着泵站的经济或含铬15%-30%的高铬铸铁都是抗磨蚀性好的材效益和社会效益。叶轮的金属腐蚀降低了水泵的料;在海水环境中运行的泵，叶轮尽量选用青铜或钦、性能，增加了单位抽排量的能耗，同时由于腐蚀引钥和镍铬钥合金等材料。另外海水的导电性强，要起的水泵频繁检修，增加了设备检修费用，不仅耗尽量避免叶轮的异种金属接触腐蚀与缝隙腐蚀。费了大量的人力、物力、财力，还影响排水泵站的(2)提高叶轮的制造工艺。叶轮铸件应尽量减正常运行和机泵的使用寿命，因此要彻底解决水少砂眼、气孔、夹渣、裂纹等缺陷，对于焊接叶轮，要泵叶轮腐蚀问题，还应深入研究各种防腐措施，积保证焊缝质量，严格按照标准进行探伤检验。另外极采用新型防腐材料和处理工艺，提高叶轮表面综在叶轮表面进行喷丸、渗碳、渗氮、高频淬火等强化合抗腐蚀性能。处理，可使叶轮表面硬度大于HB250，有效提高抗磨蚀效果。参考文献(3)非金属涂层法。将环氧树脂、橡胶、聚氨脂、1陈旭俊，黄惠金，蔡亚汉.金属腐蚀与保护基本教程.北京:机械工陶瓷、玻璃或复合尼龙等非金属材料，经过一定的配业出版社，1988.21-22方和工艺处理，将其喷涂在叶轮被腐蚀表面进行修2邓舜扬.金属防腐蚀对话.北京:冶金工业出版社，1987.9-11给水排水、'ol.33No.6200799 肠口n翻吕姗臼1曰月印即曰目门‘m旧无锡城此污水处理厂二期工程进水泵工况点计算方孩华伟范学军蒋岚岚欧阳清华(无锡市政设计研究院有限公司，无锡214005)摘要无锡市城北污水处理厂扩建工程因增加水解酸化池预处理单元而需加大进水污水泵扬程，通过合理布置和计算机编程精确求解，以原有低扬程泵和新选高扬程泵运行工况点均在高效区为约束条件，得出原水泵保留，增加2台大泵并联的设计结论，运行工况与理论计算基本吻合。关键词并联泵工况点Matlab数解法WorkingstatecalculationofinletpumpingstationinChengbeiWastewaterTreatmentPlantinWuxiCityHuaWei，FanXuejun，JiangLanlan,OuyangQinghua(WuxiMunicipalDesignInstituteCo.，Ltd.，Wuxi214005，China)Abstract:TheliftingheadoftheinletpumpingstationinthedesignedextendprojectofCheng-beiWastewaterTreatmentPlantinWuxiCityhastobeincreasedtocompensatetheaddedhydrau-licdropatthepre-treatmentofanaerobichydrolysistank.Thelayoutandparallelworkingstatesofpumpingassembliesexistingandlately-increasedareanalyzedbycomputer-aidedcalculationandad-justedintoarestrictcondition:allofthemareworkinginthehighefficiencyrange.Theresultisexisting(lowpressure)reservedandtwo(highpressure)added.Thepracticaloperationalmostconfirmsthecalculation.Keywords:Workingstateofparallelpumpingassemblies;Matlab;Numericalsolutions1工程概况扩建5万m3/d处理能力。进水泵房土建已于一期建无锡市坊创L污水处理厂一期工程已建成5万m3/d成10万rd/d的规模并按5万m3/d选用3台350的二级污水处理厂。随着污水管网系统不断延伸，WQ1300一12一75污水提升泵(3#^-5“泵位，2用1收水面积不断增加，现有的污水处理设施已超负荷备)，预留2台350WQ1300一12一75泵位(1”一2#)。运转，为了缓解该厂目前污水处理的紧张状况，二期由于进厂水质发生变化，二期工程在原有二级处理系周群英，高廷耀.环境工程微生物学.第2版.北京:高等教育出版出版社，1989.49-52社，2002.126-127成大先.机械设计手册(第1卷).第4版‘北京:化学工业出版社，日通讯处:435000黄石市颐阳路488号黄石市城市排2002,3一72水公司余良旺曾慧兰，吴斌，张德煌.浑水泵的防磨蚀措施.水泵技术，2003,149(1):25-26电话:(0714)3636646/6265627王振兴.黄河二号离心泵抗磨蚀措施初探.水泵技术，2004,156E-mail:ylwhsps@163.com(2):28^-29收稿日期:2006-10-26范树清，李荣俊，黄济群.金属防锈及其试验方法.北京:机械工业修回日期:2007-02-26100给水排水VoL33No.62007