KPS型水泵葉輪在多晶硅循環(huán)水系統中的損壞及改進(jìn)

論na science and Technology RetKPS型水泵葉輪在多晶硅循環(huán)水系統中的損壞及改進(jìn)王維林1蔣曉琴2(1.廣東省佛山水泵廠(chǎng)有限公司;2.四川交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院[摘要]本文結合KPS型循環(huán)水泵探討了其葉輪在多晶硅循環(huán)水系統的損壞問(wèn)題,詳細分析了葉輪損壞的原因,根據分析結果并進(jìn)行了改進(jìn),通過(guò)近兩年使用,取得了良好的效果[關(guān)健詞]葉輪汽蝕電化學(xué)腐蝕改進(jìn)中圖分類(lèi)號:TH文獻標識碼:A文章編號:1009-914x(2011)25-0210-01洛陽(yáng)某多品硅項目共用到KPS型單級雙吸中開(kāi)泵共17臺套,包蝕,鐵和電解質(zhì)中的離子形成兩個(gè)電極,組成腐蝕原電池。因為鐵的括KPS75-250、KPS115-500、KPS30-250、KPS35-350、KPS20-電極電位低,所以鐵是陽(yáng)極,遭到腐蝕,特征是在發(fā)生氧腐蝕的表面600五種泵型,葉輪材質(zhì)為HT250。這批泵在使用到3~4個(gè)月的時(shí)候,會(huì )形成許多直徑不等的小鼓包,次層是黑色粉末狀漬瘍腐蝕坑陷發(fā)現這些泵的葉輪出現了損壞狀況。通過(guò)對這些泵的拆檢來(lái)看,在葉原因分析片的進(jìn)口側均出現了不同程度的損壞狀況。下圖為葉輪的損壞圖片:葉輪的損壞部位主要在葉片進(jìn)口附近的背面,屬于低壓區,與輪汽蝕常發(fā)生的部位類(lèi)似,基于以下幾點(diǎn)原因,我們排除了汽蝕的可能性:1)水泵不發(fā)生汽蝕的條件為裝置汽蝕余量大于必須汽蝕余量即 NPSHa>NSHr。本以KPS35-350為例,裝置汽蝕余量計算11.9米而必須汽蝕余量 NPSHr卻只有3.8米,本項目中的其它葉輪也是遠遠滿(mǎn)足 NPSHa>NPSHr,從汽蝕的理論計算上是符合不發(fā)生汽蝕的條件。2)橫向對比:與其它行業(yè)應用中同型號、同參數的泵相比,本項目水泵的安裝條件算比較好,但葉輪出現損壞的情況屬于個(gè)別案例。3)觀(guān)二、現場(chǎng)使用狀況察現場(chǎng)的運行情況,未發(fā)現異?，F象現場(chǎng)使用情況:循環(huán)水水溫≤30℃,水質(zhì)呈弱堿性,PH=8.8從這批水泵的實(shí)際運行參數來(lái)看,基本與設計參數吻合,吸水池9.1,水泵處于倒灌狀態(tài),倒灌高度為2.7~3口,吸入狀況良好。管路系統統布置符合安裝規范,因此也不會(huì )產(chǎn)生水面渦、水下渦等不良流態(tài),惡化水泵進(jìn)口的水流,產(chǎn)生淄流腐蝕的可能性很小口壓力倒為介質(zhì)中含C1(≤200mg/L),Ca2(20~50mg/L)等,在堿性環(huán)境下,C1·不具備腐蝕性。葉輪在這種環(huán)境下的化學(xué)腐蝕是非常小的葉輪損壞中存在電化學(xué)腐蝕(1)水中存在各類(lèi)離子附著(zhù)在葉輪上,由于其標準電極電位的不包,魯力為同,形成電勢不平衡。水質(zhì)愈差,這種情況愈突出。(2)泵入口部分t動(dòng)“,·起a壓力因壓力的突然降低,水溶液中溶解物質(zhì)的溶度積發(fā)生變化,在局部形成濃差原電池。(3)從汽蝕損壞的葉輪觀(guān)察,損壞部位具有電化學(xué)腐,國內加蝕的相同特征。(4)不同材料的葉輪汽蝕損壞的程度明顯不同,a加五、電化學(xué)富的常用處理辦法1、直接隔高法即可選用適當的材料使金屬與空氣或其他腐根據現場(chǎng)采集的數據來(lái)看,考慮到有進(jìn)口壓力的因素,水泵的實(shí)性試劑隔離開(kāi),以阻止金屬的腐蝕。例如:①?lài)娡科?②涂油廓:③際揚程與設計參數基吻合,即水泵都在設計點(diǎn)附近工作。表面鈍化:④電鍍(在鋼鐵表面形成鉻等耐腐蝕性較強的金屬鍍層)等。三、葉輪損壞的常見(jiàn)因囊2、改變本質(zhì)一加入其他金屬改變其組成即改變金屬的內部組1)汽蝕汽蝕又稱(chēng)空蝕、空泡,它是水平力機械以及某些與成結構,使其具有較強的抗腐蝕性能。在鋼鐵中加入一定比例的鉻和鎳體在該溫度下的飽和蒸汽壓時(shí),在局部區域形成汽泡;而在壓力升高地提高銅鐵抗腐蝕性能的地方汽泡突然被四周的壓力壓破,液流因慣性以極高的速度向汽泡3、電化學(xué)防護法即將金屬作為原電池的正極或電解池的陰極的中心擠壓,對設備造成水力沖擊,這些汽泡的產(chǎn)生到破滅是在0.01j受到保護,電化學(xué)腐蝕:原電池反應。在一般情況下,這兩種腐蝕秒的時(shí)間內完成的,瞬間的壓力可高達200MPa,這種微泡的產(chǎn)生、潰往往同時(shí)發(fā)生,只是電化學(xué)腐蝕比化學(xué)腐蝕要普遍得。裂以及對過(guò)流表面產(chǎn)生物理和化學(xué)作用的整個(gè)過(guò)程稱(chēng)為汽蝕六,處理方案考慮到我們的實(shí)際情況,我們按第二種方案進(jìn)行了改造,將葉輪材有氣泡的迅速生成與破滅,產(chǎn)生沖擊波而不斷破壞表面膜質(zhì)由HT250更換成1.4460K。1.4460K是一種鐵素體和奧氏體雙相不液體介質(zhì)中產(chǎn)生氣體的可能因素:a)管路結構設計不合理,導銹鋼材料,其主要成份中主要含有cr26~28%,含Ni4~5%。加致液體內部混入了空氣,b)液體的最低壓力低于運行溫度下的汽化壓入合金元素,提高鋼基體的電極電位,從而提高鋼的抗電學(xué)化學(xué)腐蝕力,液體從液態(tài)開(kāi)始向氣態(tài)轉變,c)因液體中的離子化學(xué)反應而產(chǎn)能力。一般鋼中加入Cr,Ni。加Cr能顯著(zhù)提高鋼基體電極電位常用的元生氣體,例如酸性介質(zhì)中H與BCO、CQ2離子化學(xué)反應而產(chǎn)生CO2,素,實(shí)驗證明鋼的電極電位隨合金元素的增加,存在著(zhù)一個(gè)量變到質(zhì)變通常因第1和第3種情況產(chǎn)生的氣體導致的汽蝕是可以通過(guò)管路的關(guān)系,遵循1/8,2/8,3/8時(shí),電極電位將有一個(gè)突變,1.4460K的結構、液體成分并結合應用經(jīng)驗可以來(lái)判斷的,第2種情況需要計算,的含Cr量略超過(guò)2/8,這樣,抗電化學(xué)腐蝕能力有了很大的提高即計算其單位重量的壓力與汽化壓力值進(jìn)行比較,大于則不產(chǎn)生氣體七、結語(yǔ)反與產(chǎn)生。由于介質(zhì)中含有氣體是產(chǎn)生汽蝕的前提條件之一,因此在輸最后洛陽(yáng)中硅高科技術(shù)有限公司KPS型單級雙吸中開(kāi)泵按以上方送理想狀態(tài)下不含氣體的液體介質(zhì)時(shí),水泵是不發(fā)生汽蝕的,水泵的案改進(jìn)后,經(jīng)過(guò)使用,泵的使用性能有了明顯的改善,從2009年5月極限安裝高度將不是根據是否則發(fā)生汽蝕來(lái)判斷,而是由葉輪吸最低壓能為零的能量守恒定律來(lái)反算的。起,到目前己使用了兩年時(shí)間了,葉輪未出現任何損壞的現象參考文獻含氣體的液態(tài)介質(zhì)會(huì )產(chǎn)生汽泡,介質(zhì)在水泵做功之后,壓力增加[1]關(guān)醒凡現代泵設計手續冊字航出版社汽泡破滅工業(yè)出版社2)潘流腐蝕設計不良的引渠、前池、進(jìn)水池及其它進(jìn)水建[3中國煤化工討及修復實(shí)踐筑物,都會(huì )導致水泵進(jìn)水池中產(chǎn)生水面渦、水下渦等不良流態(tài),惡化作者簡(jiǎn)水泵進(jìn)口的水流條件,介質(zhì)在淌流狀態(tài)下附加了一個(gè)對葉輪表面的切應CNMHG于廣東省佛山水泵廠(chǎng)有限力,使腐蝕產(chǎn)物一旦形成就剝離并被沖走公司,從事離心泵的研究3)化學(xué)腐蝕介質(zhì)所含化學(xué)物質(zhì)與金屬零件產(chǎn)生化學(xué)反應。對于循蔣曉琴,(1977-),講師、工程師,任教于四川交通職業(yè)環(huán)水水泵來(lái)說(shuō),其主要的腐蝕性物質(zhì)來(lái)源于緩蝕阻垢劑等藥品的添加。技術(shù)學(xué)院汽車(chē)工程系20為數據