KPS型水泵叶轮在多晶硅循环水系统中的损坏及改进

论na science and Technology RetKPS型水泵叶轮在多晶硅循环水系统中的损坏及改进王维林1蒋晓琴2(1.广东省佛山水泵厂有限公司;2.四川交通职业技术学院[摘要]本文结合KPS型循环水泵探讨了其叶轮在多晶硅循环水系统的损坏问题,详细分析了叶轮损坏的原因,根据分析结果并进行了改进,通过近两年使用,取得了良好的效果[关健词]叶轮汽蚀电化学腐蚀改进中图分类号:TH文献标识码:A文章编号:1009-914x(2011)25-0210-01洛阳某多品硅项目共用到KPS型单级双吸中开泵共17台套,包蚀,铁和电解质中的离子形成两个电极,组成腐蚀原电池。因为铁的括KPS75-250、KPS115-500、KPS30-250、KPS35-350、KPS20-电极电位低,所以铁是阳极,遭到腐蚀,特征是在发生氧腐蚀的表面600五种泵型,叶轮材质为HT250。这批泵在使用到3~4个月的时候,会形成许多直径不等的小鼓包,次层是黑色粉末状渍疡腐蚀坑陷发现这些泵的叶轮出现了损坏状况。通过对这些泵的拆检来看,在叶原因分析片的进口侧均出现了不同程度的损坏状况。下图为叶轮的损坏图片:叶轮的损坏部位主要在叶片进口附近的背面,属于低压区,与轮汽蚀常发生的部位类似,基于以下几点原因,我们排除了汽蚀的可能性:1)水泵不发生汽蚀的条件为装置汽蚀余量大于必须汽蚀余量即 NPSHa>NSHr。本以KPS35-350为例,装置汽蚀余量计算11.9米而必须汽蚀余量 NPSHr却只有3.8米,本项目中的其它叶轮也是远远满足 NPSHa>NPSHr,从汽蚀的理论计算上是符合不发生汽蚀的条件。2)横向对比:与其它行业应用中同型号、同参数的泵相比,本项目水泵的安装条件算比较好,但叶轮出现损坏的情况属于个别案例。3)观二、现场使用状况察现场的运行情况,未发现异常现象现场使用情况:循环水水温≤30℃,水质呈弱碱性,PH=8.8从这批水泵的实际运行参数来看,基本与设计参数吻合,吸水池9.1,水泵处于倒灌状态,倒灌高度为2.7~3口,吸入状况良好。管路系统统布置符合安装规范,因此也不会产生水面涡、水下涡等不良流态,恶化水泵进口的水流,产生淄流腐蚀的可能性很小口压力倒为介质中含C1(≤200mg/L),Ca2(20~50mg/L)等,在碱性环境下,C1·不具备腐蚀性。叶轮在这种环境下的化学腐蚀是非常小的叶轮损坏中存在电化学腐蚀(1)水中存在各类离子附着在叶轮上,由于其标准电极电位的不包,鲁力为同,形成电势不平衡。水质愈差,这种情况愈突出。(2)泵入口部分t动“,·起a压力因压力的突然降低,水溶液中溶解物质的溶度积发生变化,在局部形成浓差原电池。(3)从汽蚀损坏的叶轮观察,损坏部位具有电化学腐,国内加蚀的相同特征。(4)不同材料的叶轮汽蚀损坏的程度明显不同,a加五、电化学富的常用处理办法1、直接隔高法即可选用适当的材料使金属与空气或其他腐根据现场采集的数据来看,考虑到有进口压力的因素,水泵的实性试剂隔离开,以阻止金属的腐蚀。例如:①喷涂漆:②涂油廓:③际扬程与设计参数基吻合,即水泵都在设计点附近工作。表面钝化:④电镀(在钢铁表面形成铬等耐腐蚀性较强的金属镀层)等。三、叶轮损坏的常见因囊2、改变本质一加入其他金属改变其组成即改变金属的内部组1)汽蚀汽蚀又称空蚀、空泡,它是水平力机械以及某些与成结构,使其具有较强的抗腐蚀性能。在钢铁中加入一定比例的铬和镍体在该温度下的饱和蒸汽压时,在局部区域形成汽泡;而在压力升高地提高铜铁抗腐蚀性能的地方汽泡突然被四周的压力压破,液流因惯性以极高的速度向汽泡3、电化学防护法即将金属作为原电池的正极或电解池的阴极的中心挤压,对设备造成水力冲击,这些汽泡的产生到破灭是在0.01j受到保护,电化学腐蚀:原电池反应。在一般情况下,这两种腐蚀秒的时间内完成的,瞬间的压力可高达200MPa,这种微泡的产生、溃往往同时发生,只是电化学腐蚀比化学腐蚀要普遍得。裂以及对过流表面产生物理和化学作用的整个过程称为汽蚀六,处理方案考虑到我们的实际情况,我们按第二种方案进行了改造,将叶轮材有气泡的迅速生成与破灭,产生冲击波而不断破坏表面膜质由HT250更换成1.4460K。1.4460K是一种铁素体和奥氏体双相不液体介质中产生气体的可能因素:a)管路结构设计不合理,导锈钢材料,其主要成份中主要含有cr26~28%,含Ni4~5%。加致液体内部混入了空气,b)液体的最低压力低于运行温度下的汽化压入合金元素,提高钢基体的电极电位,从而提高钢的抗电学化学腐蚀力,液体从液态开始向气态转变,c)因液体中的离子化学反应而产能力。一般钢中加入Cr,Ni。加Cr能显著提高钢基体电极电位常用的元生气体,例如酸性介质中H与BCO、CQ2离子化学反应而产生CO2,素,实验证明钢的电极电位随合金元素的增加,存在着一个量变到质变通常因第1和第3种情况产生的气体导致的汽蚀是可以通过管路的关系,遵循1/8,2/8,3/8时,电极电位将有一个突变,1.4460K的结构、液体成分并结合应用经验可以来判断的,第2种情况需要计算,的含Cr量略超过2/8,这样,抗电化学腐蚀能力有了很大的提高即计算其单位重量的压力与汽化压力值进行比较,大于则不产生气体七、结语反与产生。由于介质中含有气体是产生汽蚀的前提条件之一,因此在输最后洛阳中硅高科技术有限公司KPS型单级双吸中开泵按以上方送理想状态下不含气体的液体介质时,水泵是不发生汽蚀的,水泵的案改进后,经过使用,泵的使用性能有了明显的改善,从2009年5月极限安装高度将不是根据是否则发生汽蚀来判断,而是由叶轮吸最低压能为零的能量守恒定律来反算的。起,到目前己使用了两年时间了,叶轮未出现任何损坏的现象参考文献含气体的液态介质会产生汽泡,介质在水泵做功之后,压力增加[1]关醒凡现代泵设计手续册字航出版社汽泡破灭工业出版社2)潘流腐蚀设计不良的引渠、前池、进水池及其它进水建[3中国煤化工讨及修复实践筑物,都会导致水泵进水池中产生水面涡、水下涡等不良流态,恶化作者简水泵进口的水流条件,介质在淌流状态下附加了一个对叶轮表面的切应CNMHG于广东省佛山水泵厂有限力,使腐蚀产物一旦形成就剥离并被冲走公司,从事离心泵的研究3)化学腐蚀介质所含化学物质与金属零件产生化学反应。对于循蒋晓琴,(1977-),讲师、工程师,任教于四川交通职业环水水泵来说,其主要的腐蚀性物质来源于缓蚀阻垢剂等药品的添加。技术学院汽车工程系20为数据