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应对海水工况的树脂泵技术

来源:国际泵阀技术商情 发布时间:2020-06-06 409
泵与过滤智能制造工业机器人传感器智能仓储物流机械传动仪器仪表液压与气动技术
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海水是一种非常复杂的多组分水溶液,常量元素主要有Na离子,K离子,CL离子,SO4离子等,这些含量大部分在1mg/kg以上。其中氯离子含量最高,平均浓度可达19000mg/kg,远远超出不锈钢材料对氯离子的含量要求。使用304、316等不锈钢材质的水泵在应对海水工况时,必然会发生应力腐蚀、孔蚀、晶间腐蚀的情况。  
 
 
海水是一种非常复杂的多组分水溶液,常量元素主要有Na离子,K离子,CL离子,SO4离子等,这些含量大部分在1mg/kg以上。其中氯离子含量最高,平均浓度可达19000mg/kg,远远超出不锈钢材料对氯离子的含量要求。使用304、316等不锈钢材质的水泵在应对海水工况时,必然会发生应力腐蚀、孔蚀、晶间腐蚀的情况。
 
很多用户选择不锈钢水泵输送海水或者饱和食盐水,在使用过程中发现不锈钢泵被腐蚀得很严重,对系统的运行造成了影响。
 
决定316钢在海水中的耐腐蚀性的因素
 
以316不锈钢为例。316钢广泛用于海水环境,是海洋环境中最常用的金属材料。但316不锈钢不能在所有状态下都能抗腐蚀。决定316钢在海水中的耐腐蚀性的因素,主要包括:
 
•水质
 
•流速
 
•温度
 
•氧含量
 
•阴极保护
 
水质
 
受地域和潮汐的影响,氯化物含量有所不同。即使在稍咸的水中,氯化物的含量也高于在裂纹腐蚀构成腐蚀威胁的水中的含量。
 
间歇地暴露在海水中,比如在潮汐区,腐蚀危险会小一些,这可能是因为钢表面受到水位变化时发生的有效的冲刷作用。
 
然而,如果氯化物集中在潮湿和多雨的环境中,在浪溅区,水的蒸发就会增加腐蚀危险。
 
流速
 
缓慢移动的水有助于生物污染,然后导致保护或裂纹腐蚀。一定要避免停滞的海水状态。因此,较高的流速是可取的(一般大于1m/s)。提高流速会减小腐蚀危险,因此,处理海水用泵,完全可以使用316钢。
 
水温
 
裂纹腐蚀随着温度会增加,因此不建议钢接触热海水。北欧水域在室温时就大约达到可使用316钢的最大温度,即使其它条件都很良好。
 
水中的氧含量(除气)
 
不锈钢依赖氧维持自身的钝化状态,然而,充氧的海水比除气的侵蚀性更强。
 
已经发现,氧含量非常低的水中,如在大约200米深的海中的,侵蚀性很小。这减小了点蚀速率。
 
阴极保护
 
阴极保护用于电学中,通过与惰性较弱的金属包括碳钢和铝接触获得。直接接触这些金属,在牺牲其它金属的基础上,有助于提高316不锈钢的耐腐蚀性。尽管不锈钢有益,但也应该考虑涉及这种结合的产品的综合耐用性可能会减弱。
 
加工裂纹(表面平整和加工后清洁)
 
裂纹和与之密切相关的点蚀机制是局部腐蚀形式,通常是316钢在海水中工作时受到损害的原因。它们一般发生在以下过程中:
 
•设计几何结构(尖角或凹槽)
 
•有垫片的法兰接缝
 
•机械紧固系统
 
在实验室敏化(热处理)后暴露在海水中的316钢中,可以检测到晶间腐蚀。低碳316L如1.4404或1.4432的应用应该避免焊接结构中的这种额外的腐蚀危险。
 
基于新型热固性树脂材料的海水泵
 
为了解决类似不锈钢316等金属材料容易受到海水腐蚀及海洋生物附着的问题,日本荏原制作所推出了FPS、DWT系列树脂泵。
 
 
整泵过流部件采用新型热固性树脂材料PDCPD,通过RIM(反应注塑成型)技术生产而成。RIM工艺结合Ebara独有的技术,将2种低分子、低粘度的液体注入模具,同时加以混合,在模具内部发生化学反应,以比常规RIM更低温、更低粘度的制作工艺,获得机械性能优良且环保、耐腐蚀、大型化、对海洋生物友好无伤害的成品。不仅解决海水腐蚀、海水中金属离子因腐蚀增加危害海洋生物安全、海洋生物附着等海水泵应用难题,而且整泵使用寿命可达十五年,产品报废可直接焚烧处理无污染。
 
 
案例
 
目前,在中国,EBARA荏原海水泵已经在海南省富力陵水海洋主题公园、恒大海花岛、珠海长隆海洋科学馆等众多项目中得到成功应用。
 
在海南省富力陵水海洋主题公园项目中,采用荏原水泵总量达314台,其中FPS系列水泵231台,为各海洋动物场馆维生系统提供支持;恒大海花岛的海洋馆项目采用荏原FPS系列水泵128台;全球最大的海洋科学馆-珠海长隆海洋科学馆项目的维生系统全部采用荏原水泵291台,FPS系列水泵115台。

 

 

 

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