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離心機應用中的腐蝕現(xiàn)象
分離技術(shù)是一項應用廣泛的技術(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力,將液——固,、液——液或液——液——固等懸浮液或乳濁液按物性特點,,分離要求的不同達到不同分離目的的一種設備,由于其結(jié)構(gòu)簡單,、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,,離心機的市場應用廣泛,。
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)在設計,、選型和應用中,,更多慮了均勻腐蝕對強度零件的影響,疏忽了結(jié)構(gòu)設計,,加工工藝等對腐蝕環(huán)境的適應性,,導致了一些嚴重的后果。不僅零件出現(xiàn)腐蝕傾向,,污染被分離物料;更嚴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力件,它的異形幾何形狀,,導致了零件的應力分布多區(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,。
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,是一個嚴重,、危害較大的一種破壞,,如孔蝕、縫隙腐蝕,、晶間腐蝕,、應力腐蝕,磨損腐蝕等等,,在離心機中,,局部腐蝕普遍存在,應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??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,、應力腐蝕是在腐蝕性環(huán)境中,由于受一定的拉應力作用而引起的損害,。它具備以下特征:殘余拉應力,、外加拉應力、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嚴重的,可能導致嚴重后果,。
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,,它針對的目標物料是安全的,因此,,選材應遵循下列原則:
a,、沒有的防腐材料,必須充分了解應用環(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)設計
一個的設計能延長設備使用壽命,,確保設備的安全性,對于結(jié)構(gòu)設計,,zui容易加速腐蝕的設計缺陷是應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)部溶液的化學和電化學狀態(tài)發(fā)生了變化(PH和電位下降),將引起嚴重的縫隙腐蝕,,因此設計上應注意:
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,。在離心機設計中,,經(jīng)常采用表面處理的辦法,如法蘭,、鍍鋅,、鍍鉻、化學鍍層等辦法,,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 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,,應謹慎采用,。
4,、緩蝕劑
離心機本身涉及多學科,要使用好離心機,,除上述一些措施外,,還應該注意研究其應用環(huán)境。緩蝕劑的應用,,在實際應用中,,也 采用。對某些惡劣環(huán)境,,采用適當?shù)木徫g劑就能使零件達到適用的程度,,只要工藝許可,緩蝕劑的采用,,應該是離心機應用的一條有效之路,。
5、正確的工藝方法
設計正確,,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備上留下許多缺陷,,如錯位,、局部應力等,錯位可能造成縫隙,,裝夾定位方法不合理可能導致零件偏心,,不合理走刀可能產(chǎn)生表面粗糙,還有裝配不適當,、焊接,、熱處理不合理、緊固螺栓用力不均等會造成局部應力集中,。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,,采用適當措施,確保離心機安全可靠運行,。