近年來
,我國國民經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展
,新技術(shù)新工藝呈出不窮,離心機的應(yīng)用范圍也更加廣泛
;不過
,在這一過程中
,大多數(shù)廠家更多關(guān)心的是離心機的分離性能、強度要求
,對腐蝕因素的影響往往重視不夠
,從而帶來了一些負(fù)面的影響,本文就此問題作一些分析說明,供大家探討
。
腐蝕的危害是極其巨大的,在世界上有許多事例可以說明
,離心機是一種高速旋轉(zhuǎn)的設(shè)備
,其安全要求與壓力容器同樣重要,大多數(shù)離心機生產(chǎn)企業(yè)在設(shè)計
、選型和應(yīng)用中
,更多慮了均勻腐蝕對強度零件的影響,疏忽了結(jié)構(gòu)設(shè)計
,加工工藝等對腐蝕環(huán)境的適應(yīng)性
,導(dǎo)致了一些嚴(yán)重的后果。不僅零件出現(xiàn)腐蝕傾向
,污染被分離物料
;更嚴(yán)重的甚至造成機毀人亡。
一
、離心機環(huán)境
離心機按功能
、結(jié)構(gòu)分為不同類型的設(shè)備,但都有共同特點:
1
、轉(zhuǎn)鼓為高速旋轉(zhuǎn)件
;
2、以轉(zhuǎn)鼓為主體構(gòu)成分離空間
;
3
、轉(zhuǎn)鼓呈異形結(jié)構(gòu);
4
、轉(zhuǎn)鼓內(nèi)還有其他一些聯(lián)接件或配套件
。
轉(zhuǎn)鼓的這幾個特點,說明了離心機的核心零件是一個應(yīng)力件
,它的異形幾何形狀
,導(dǎo)致了零件的應(yīng)力分布多區(qū),多零件的配合
,又使形成電偶對的機會成為可能
,這都是值得注意的一些情況。
金屬腐蝕形態(tài)主要分為均勻腐蝕和局部腐蝕兩大類
,前者因為表觀現(xiàn)象容易發(fā)現(xiàn),而且在大多數(shù)手冊資料數(shù)據(jù)中都表述比較清楚
,在此不作詳述
,僅對后者進行一些探討。
局部腐蝕只發(fā)生在局部,是一個極其嚴(yán)重
、危害較大的一種破壞
,如孔蝕、縫隙腐蝕
、晶間腐蝕
、應(yīng)力腐蝕,磨損腐蝕等等
,在離心機中
,局部腐蝕普遍存在,應(yīng)著重從其形成機理方面加以分析
,采取措施
,加以克服。
1
、孔蝕是一種高度腐蝕的現(xiàn)象
,主要存在于易鈍化的金屬中,如不銹鋼等
,由于表面局部存在的可能缺陷
,溶液中又存在能破壞鈍化膜的活性離子(如鹵族離子),鈍化膜被局部破壞
,從而形成電偶對
,造成孔蝕?div id="jfovm50" class="index-wrap">?孜g形成后
,由于離心力的作用,將加速孔內(nèi)電偶的動態(tài)過程
,從而保證孔腐蝕的持續(xù)性
,直至穿孔,這一點與靜態(tài)下的孔蝕現(xiàn)象不同
。
2
、晶間腐蝕會造成零件失去強度和延伸性,引起零件脆斷
,它是一種從表面沿晶粒邊界向內(nèi)發(fā)展
,外表面沒有腐蝕跡象的危害性損害。
3
、磨損腐蝕即零件表面同時遭受磨損和腐蝕破壞
。
4、應(yīng)力腐蝕是在腐蝕性環(huán)境中
,由于受一定的拉應(yīng)力作用而引起的損害
。它具備以下特征:殘余拉應(yīng)力、外加拉應(yīng)力、腐蝕性滲透環(huán)境
、局部缺陷
。
上述四種腐蝕是對離心機影響極其嚴(yán)重的,可能導(dǎo)致嚴(yán)重后果
。
三、措施
1、不同的物料及分離要求
,需要選用不同的機型。機型及主參數(shù)確定后
,根據(jù)不同材料在不同環(huán)境中的耐腐蝕性能
,綜合其理化特J生,性價比等諸多因素
,從基本面上確定強度零件材料
。從材料本身來看,它針對的目標(biāo)物料是安全的
,因此
,選材應(yīng)遵循下列原則:
a、沒有的防腐材料
,必須充分了解應(yīng)用環(huán)境
,針對性選材,如不銹鋼不適合濃硫酸碳鋼卻適合
。
b
、不銹鋼不是不銹,只是在空氣和其它適應(yīng)性環(huán)境下才不銹
。
c
、在同一環(huán)境中,盡可能選同一種材料或平衡電位相近的材料
,避免造成電偶對環(huán)境
。
d、綜合性價比
,特別要重視加工工藝性的影響
。
2、結(jié)構(gòu)設(shè)計
一個的設(shè)計能延長設(shè)備使用壽命
,確保設(shè)備的安全性
,對于結(jié)構(gòu)設(shè)計,zui容易加速腐蝕的設(shè)計缺陷是應(yīng)力集中傾向和縫隙環(huán)境
,有時盡管金屬浸泡溶液中
,腐蝕率較小;但形成縫隙
,由于內(nèi)部溶液的化學(xué)和電化學(xué)狀態(tài)發(fā)生了變化(PH和電位下降)
,將引起嚴(yán)重的縫隙腐蝕,因此設(shè)計上應(yīng)注意:
a
、盡量避免縫隙的產(chǎn)生
;
b、同一環(huán)境中
,盡量采用同一種材料
;
c、保證零件的組織均勻性或增加壓應(yīng)力
;
d
、避免形成死角,確保流體暢通流動
。
3
、表面防護措施
控制腐蝕的一個基本思路就是隔絕腐蝕環(huán)境。在離心機設(shè)計中
,經(jīng)常采用表面處理的辦法
,如法蘭、鍍鋅
、鍍鉻
、化學(xué)鍍層等辦法,這些方法在許多環(huán)境中是有效的
,但對于旋轉(zhuǎn)零件
,必須注意一個重要的現(xiàn)象:基體材料與鍍層是兩種材料,其線膨脹系數(shù)是不同的
,將在旋轉(zhuǎn)件彈性變形時產(chǎn)生不一樣的變形量
,從而造成大量的微裂紋的產(chǎn)生;若前述現(xiàn)象的存在
,將加速腐蝕形成
。因此,對于旋轉(zhuǎn)零件的表面防護方法
,應(yīng)謹(jǐn)慎采用
。
4、緩蝕劑
離心機本身涉及多學(xué)科
,要使用好離心機
,除上述一些措施外,還應(yīng)該注意研究其應(yīng)用環(huán)境
。緩蝕劑的應(yīng)用
,在實際應(yīng)用中
,也大量采用。對某些惡劣環(huán)境
,采用適當(dāng)?shù)木徫g劑就能使零件達(dá)到適用的程度
,只要工藝許可,緩蝕劑的采用
,應(yīng)該是離心機應(yīng)用的一條有效之路
。
5、正確的工藝方法
設(shè)計正確
,選材合理
,只是解決離心機腐蝕的前提條件;加工工藝是正確應(yīng)用也在一定程度上影響離心機的防腐能力
。加工方法通常會在零件或設(shè)備上留下許多缺陷
,如錯位、局部應(yīng)力等
,錯位可能造成縫隙,裝夾定位方法不合理可能導(dǎo)致零件偏心
,不合理走刀可能產(chǎn)生表面粗糙
,還有裝配不適當(dāng)、焊接
、熱處理不合理
、緊固螺栓用力不均等會造成局部應(yīng)力集中。因此
,尋找正確的加工方法也是防止腐蝕的一條有效途徑
。
離心機的腐蝕問題是一個綜合的復(fù)雜問題,由于離心機的工作環(huán)境與一般資料手冊在靜態(tài)中獲取的數(shù)據(jù)有較大差異
。因此
,在參照有關(guān)資料時,除上述分析外
,還應(yīng)考慮溶液中的溶氧
、溫度、高速流體以及分離區(qū)的流態(tài)變化等諸多因素的影響
,采用適當(dāng)措施
,確保離心機安全可靠運行。