泵的腐蝕給石油化工生產(chǎn)造成的危害是相當(dāng)嚴(yán)重的據(jù)調(diào)查,在各類(lèi)泵的使用過(guò)程中發(fā)生的故障大約有25%是由于零部件被腐蝕而引起的。因此,研究泵的防腐措施是十分必要的。
1. 結(jié)構(gòu)要合理,組織要均勻
不合理的泵結(jié)構(gòu)常常會(huì)引起局部應(yīng)力造成應(yīng)力腐蝕;泵的零部件材質(zhì)的化學(xué)成分要均勻,以防電化學(xué)腐蝕;對(duì)大型泵軸等零部件要進(jìn)行熱處理,消除殘余應(yīng)力,防止應(yīng)力腐蝕,避免腐蝕疲勞。
2. 金屬保護(hù)層
金屬保護(hù)層可分為陽(yáng)極保護(hù)層和陰極保護(hù)層兩種。作為陰極保護(hù)層的金屬,其電極電位比被保護(hù)金屬的電極電位低、電性強(qiáng)。陽(yáng)極保護(hù)層的保護(hù)作用主要并不在于將被保護(hù)金屬與腐蝕介質(zhì)隔開(kāi),而是在保護(hù)層空隙和破壞出,被保護(hù)金屬之間形成腐蝕電池,因?yàn)楸槐Wo(hù)的是腐蝕電池的陰極,所以不受破壞,陽(yáng)極覆蓋層的保護(hù)性能主要取決于覆蓋層的厚度,覆蓋層越厚,其保護(hù)效果越好。比如在一定的條件下的鋅、鎘、鋁均可作為碳鋼的陽(yáng)極保護(hù)層。
陰極保護(hù)層的金屬,其電極電位比被保護(hù)金屬的電極電位高、電性弱。比如鐵鍍錫,只有在保護(hù)層非常完整時(shí)才能可靠的用來(lái)防止腐蝕,否則腐蝕介質(zhì)將通過(guò)覆蓋層的孔隙和損壞處滲到被保護(hù)金屬,此時(shí)會(huì)形成微觀腐蝕電池,被保護(hù)金屬是陽(yáng)極,將遭到劇烈破壞。因此,陰極覆蓋層的保護(hù)性能取決于覆蓋層的厚度和孔隙率,覆蓋層越厚,孔隙率越低,其保護(hù)效果越好。一般情況下,銅、鉛、錫等均可作為碳鋼的陰極保護(hù)層。
形成金屬保護(hù)層有很多方法,如泵軸用熱處理的方法滲硅、滲鋁;用電鍍方法渡烙;用熱噴涂的方法噴涂不銹鋼或其它耐腐蝕金屬等。
3. 非金屬保護(hù)層
在金屬設(shè)備上覆蓋一層有機(jī)或無(wú)機(jī)的非金屬材料進(jìn)行保護(hù)是化工仿佛的重要手段之一,根據(jù)腐蝕環(huán)境的不同,可以覆蓋不同種類(lèi)、不同厚度的耐腐蝕非金屬材料,利用非金屬材料將被保護(hù)金屬與腐蝕介質(zhì)隔離開(kāi),從而達(dá)到防腐的目的。
耐腐蝕泵的泵殼和葉輪常采用襯橡膠、襯樹(shù)脂、搪瓷、搪玻璃等方法。防止酸或堿溶液的腐蝕。對(duì)輸送腐蝕性不太強(qiáng)的介質(zhì),也可以在泵殼內(nèi)或葉輪上涂以防腐涂料,如生漆、酚醛樹(shù)脂涂料、環(huán)氧樹(shù)脂涂料、呋喃樹(shù)脂涂料等。
4. 電化學(xué)保護(hù)
根據(jù)金屬電化學(xué)腐蝕理論,如果把處于電解質(zhì)溶液中的某些金屬的電位降低,可以使金屬難以失去電子,從而大大降低金屬的腐蝕速度,甚至可使腐蝕完全停止。也可以把金屬的電位提高,使金屬鈍化,人為的使金屬表面形成致密的氧化膜,使金屬的腐蝕速度大大降低。這種通過(guò)改變金屬在電解質(zhì)溶液中的電極電位從而控制金屬腐蝕的方法稱為電化學(xué)保護(hù)。
電化學(xué)保護(hù)分為陰極保護(hù)和陽(yáng)極保護(hù)兩種。
陰極保護(hù)分為犧牲陽(yáng)極保護(hù)和外加電流陰極保護(hù)兩種。前者是利用負(fù)電性很強(qiáng)的金屬連接在被保護(hù)的金屬構(gòu)件上,在電解質(zhì)溶液中構(gòu)成一個(gè)電偶腐蝕電池,使被保護(hù)金屬為腐蝕電池的陰極,以降低或消除腐蝕,而負(fù)電性很強(qiáng)的金屬成為陽(yáng)極而被腐蝕,故稱為犧牲陽(yáng)極保護(hù)法,陽(yáng)極常用的材料有鋅、鋁等。后者則是利用外加直流電源來(lái)提供保護(hù)所需的電流,這時(shí)被保護(hù)的金屬為陰極,為了使電流能夠通過(guò),還需要設(shè)置輔助陽(yáng)極。
陽(yáng)極保護(hù)是依據(jù)金屬鈍化的原理。對(duì)于某些在電解質(zhì)溶液中產(chǎn)生鈍化的金屬,如果通以一定的直流電,且電流達(dá)到一定數(shù)值時(shí),則該金屬鈍化,在其表面生成一層鈍化膜,從而阻止腐蝕的進(jìn)行。陽(yáng)極保護(hù)把金屬構(gòu)件與外加直流電源的正極相連接,另一輔助陰極與外加直流電源的負(fù)極相連接。陽(yáng)極保護(hù)只能用在某些介質(zhì)中能鈍化的場(chǎng)合,對(duì)防止強(qiáng)氧化性介質(zhì),如濃硫酸、濃硝酸的腐蝕特別有效。
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