分離技術(shù)是一項(xiàng)應(yīng)用極其廣泛的技術(shù),適用于醫(yī)藥,、化工,、冶金、紡織,、環(huán)保,、食品、軍人等各行業(yè),,它是借離心力為推動(dòng)力,,將液—— 固、液—— 液或液——液—— 固等懸浮液或乳濁液按物性特點(diǎn),,分離要求的不同達(dá)到不同分離目的的一種設(shè)備,,由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、效率較高,,純物理分離過程,,能充分保證分離物料的特性。因此,,離心機(jī)的市場(chǎng)應(yīng)用極其廣泛,。
近年來,我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展,,新技術(shù)新工藝呈出不窮,,離心機(jī)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(jī)的分離性能,、強(qiáng)度要求,,對(duì)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(jī)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(jī)生產(chǎn)企業(yè)在設(shè)計(jì),、選型和應(yīng)用中,更多考慮了均勻腐蝕對(duì)強(qiáng)度零件的影響,,疏忽了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),,加工工藝等對(duì)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(jī)毀人亡,。
一,、離心機(jī)環(huán)境離心機(jī)按功能、結(jié)構(gòu)分為不同類型的設(shè)備,,但都有共同特點(diǎn):
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(gè)特點(diǎn),,說明了離心機(jī)的核心零件是一個(gè)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(duì)的機(jī)會(huì)成為可能,這都是值得注意的一些情況,。
二,、可能的腐蝕現(xiàn)象
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?yàn)楸碛^現(xiàn)象容易發(fā)現(xiàn),,而且在大多數(shù)手冊(cè)資料數(shù)據(jù)中都表述比較清楚,,在此不作詳述,僅對(duì)后者進(jìn)行一些探討,。局部腐蝕只發(fā)生在局部,,是一個(gè)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(jī)中,局部腐蝕普遍存在,,應(yīng)著重從其形成機(jī)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(duì),造成孔蝕,??孜g形成后,由于離心力的作用,,將加速孔內(nèi)電偶的動(dòng)態(tài)過程,,從而保證孔腐蝕的持續(xù)性,直至穿孔,,這一點(diǎn)與靜態(tài)下的孔蝕現(xiàn)象不同,。
2、晶間腐蝕會(huì)造成零件失去強(qiáng)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(shí)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(duì)離 tk,機(jī)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(jī)型,。機(jī)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(jià)比等諸多因素,,從基本面上確定強(qiáng)度零件材料。從材料本身來看,,它針對(duì)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(duì)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(duì)環(huán)境,。
d,、綜合性價(jià)比,特別要重視加工工藝性的影響,。
2,、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
一個(gè)的設(shè)計(jì)能延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命,確保設(shè)備的安全性,,對(duì)于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),,zui容易加速腐蝕的設(shè)計(jì)缺陷是應(yīng)力集中傾向和縫隙環(huán)境,有時(shí)盡管金屬浸泡溶液中,,腐蝕率較??;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(jì)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(dòng)。
3,、表面防護(hù)措施
控制腐蝕的一個(gè)基本思路就是隔絕腐蝕環(huán)境,。在離心機(jī)設(shè)計(jì)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(duì)于旋轉(zhuǎn)零件,,必須注意一個(gè)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(shí)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(duì)于旋轉(zhuǎn)零件的表面防護(hù)方法,應(yīng)謹(jǐn)慎采用,。
4,、緩蝕劑
離心機(jī)本身涉及多學(xué)科,要使用好離心機(jī),,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(shí)際應(yīng)用中,,也大量采用,。對(duì)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(jī)應(yīng)用的一條有效之路,。
5,、正確的工藝方法
設(shè)計(jì)正確,,選材合理,,只是解決離心機(jī)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(jī)的防腐能力,。加工方法通常會(huì)在零件或設(shè)備上留下許多缺陷,,如錯(cuò)位、局部應(yīng)力等,,錯(cuò)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,,還有裝配嚴(yán)重,,后燃噴孔堵塞,氣門燒損,,活塞及缸套磨損加劇等問題,。因而當(dāng)柴油機(jī)使用重油進(jìn)行發(fā)電時(shí),必須要對(duì)重油進(jìn)行必要的處理,,減少其中的固態(tài)雜質(zhì)及水分,,以適應(yīng)柴油機(jī)的燃燒。
三,、選擇何種類型的分離設(shè)備,。
用于重油分離行業(yè)的分離設(shè)備主要為:按排渣類型分為:全部排渣型和部分排渣型分離設(shè)備;按分離物料類型分為:分雜型和分水型,。
一般來說,,機(jī)型的選擇是不盡一致的:客戶對(duì)分離設(shè)備的要求主要在于排除重油中的雜質(zhì),因而對(duì)于機(jī)械雜質(zhì)含量較高,、含水量小于3%的重油,,首先選用保證排渣的分離設(shè)備,即在分離過程中要著重調(diào)整分離設(shè)備的排渣性能,,使排渣zui大化,,而水的去除就相對(duì)來說不算太重要,而所含水量如大于3%的重油,,就必須同時(shí)考慮另外選用一臺(tái)排水的分離設(shè)備,,或相應(yīng)調(diào)整時(shí)就要偏重于去除油中的水分,,否則,就很可能造成下級(jí)柴油機(jī)的發(fā)電故障,,如掉負(fù)荷等情況,。處理量的選擇:一般來說,選擇在燃燒重油時(shí),,柴油機(jī)的排溫比燃用輕柴油時(shí)要高15~20'12,,燃油消耗率要高5%~8%左右。所以當(dāng)你知道柴油機(jī)的額定處理量時(shí),,就相應(yīng)了解需要多大額定處理量的分離設(shè)備才能適用,。
另外,特別要注意的是,,用戶使用什么指標(biāo)的油料,,要提前詢問清楚,而且確認(rèn)物料的腐蝕性,,并注明,,避免產(chǎn)生糾紛。
四,、如何更好地使用分離設(shè)備
由于重油本身的特點(diǎn),,在分離物料時(shí),會(huì)相應(yīng)對(duì)機(jī)械部分產(chǎn)生腐蝕,,包括冷腐蝕和熱腐蝕,。當(dāng)重油在分離設(shè)備中運(yùn)行時(shí),由于要求的重油分離溫度較高(一般要求在95~98~C,,這樣分離的效果會(huì)較好,,實(shí)際在轉(zhuǎn)鼓體內(nèi)運(yùn)行時(shí),重油溫度還有2'12的溫升),,重油中的硫產(chǎn)生一定量的硫酸和亞硫酸,,在停機(jī)后,會(huì)凝聚在零件的表面,,形成冷腐蝕,;重油的溫度過高還會(huì)導(dǎo)致釩和鈉的化合物直接對(duì)材料產(chǎn)生熱腐蝕,在重油分離中,,熱腐蝕比冷腐蝕產(chǎn)生的后果要嚴(yán)重的多,。為了防止以上情況大量出現(xiàn),降低溫度又影響了分離的效果,,因此,,解決方案目前只有兩種:一種是根據(jù)實(shí)際物料的情況調(diào)整分離溫度,一般控制在60℃~75'12左右,這種方法的前提是,,物料的含渣量相對(duì)較小,,粘度較低。
另一種方法就是根據(jù)物料的情況改變分離設(shè)備內(nèi)與物料接觸的材料,。以上就是我對(duì)重油分離行業(yè)的一些認(rèn)識(shí),,以及對(duì)重油分離相應(yīng)機(jī)型的推薦及使用所提供的建議。不適當(dāng),、焊接,、熱處理不合理、緊固螺栓用力不均等會(huì)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(jī)的腐蝕問題是一個(gè)綜合的復(fù)雜問題,,由于離心機(jī)的工作環(huán)境與一般資料手冊(cè)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(shí),,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(jī)安全可靠運(yùn)行,。
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