耐腐蝕離心泵的製作方法

2023-06-14 12:42:56 4

專利名稱：耐腐蝕離心泵的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種帶有犧牲陽極的陰極保護結構的耐腐蝕泵，特別適用於海水、鹽水介質的離心泵。
海水、鹽水輸送泵，通常用鑄鐵離心泵，由於介質在泵內流速高，往往又夾帶有固體顆粒，對葉輪和泵體的腐蝕十分嚴重，其破壞程度比靜態條件下要嚴重得多。我國目前的海水鑄鐵離心泵，葉輪的平均壽命為一年左右，泵體的使用壽命至多3年。為了解決腐蝕問題，對泵葉輪尚可選用價格昂貴的材料(如銅合金、不鏽鋼、鈦等)來製造，這樣葉輪的腐蝕雖減輕了，但成本卻較高。對於龐大的鑄鐵泵體仍成了泵腐蝕的主要矛盾，特別是泵體的分水角部位，一般運行半年就開始有明顯的腐蝕凹陷、缺損，也曾採用有機塗層、金屬噴塗等多種保護方法，效果均不佳。這一嚴重的磨損腐蝕破壞始終沒有得到解決，嚴重影響著生產上的正常運轉。在靜態鹽水介質中採用陰極保護方法是一種很有效的防腐方法，成本低、簡單可行、安全可靠。它的實施方法有外加電流法和犧牲陽極法兩種。外加電流法在工業廢水泵、油井泵上已有應用(見1980年美國專利US4211625)，外加電流法需要有優秀的不溶性輔助陽極和外加直流電源裝置，對泵的旋轉部件需要有特殊的連接方式，並且需要專人操作，維護要求嚴格，對於海洋大氣的室外操作有諸多不便，應用受到限制。犧牲陽極法在海水介質的熱交換器、冷卻器、蒸發器等設備上已有應用，但未見在高速運行的海水輸送泵上的應用報導。對於輸送海水的離心泵由於腐蝕電化學因素與動力學因素二者間的協同效應導致磨損腐蝕嚴重，因此開發有效而經濟的防腐方法並設計實用簡便的防腐結構延長海水輸送泵的使用壽命，這是當今海水開發利用中急待解決的問題。
本實用新型的目的是提供一種耐腐蝕性好的輸送海水的離心泵，在不改變普通鑄鐵離心泵原有結構和材質的基礎上，只增加犧牲陽極的陰極保護結構，就能明顯延長泵的使用壽命。
本實用新型耐腐蝕離心泵的技術方案是在普通的離心泵上，設有犧牲陽極的陰極保護結構在泵體、泵蓋的內壁裝有可拆裝式鋁基合金犧牲陽極；被保護的陰極——泵體泵蓋與葉輪的表面有環氧型塗料層。可拆裝式犧牲陽極的上面有連接孔，犧牲陽極與泵體、泵蓋內壁之間有絕緣墊片，用螺釘將犧牲陽極與絕緣墊片固定在泵內壁上。犧牲陽極的外表面由裸露面與塗料面構成，塗料面上有環氧型塗料層，犧牲陽極的連接孔內有環氧型塗料密封。犧牲陽極裸露面總面積被保護陰極總面積＝1∶100-350。在泵體內壁裝有Ag/AgCl參比電極。
本實用新型由於增加了犧牲陽極和相應的防腐塗層結構，使目前用於海水輸送的鑄鐵離心泵的防腐性能顯著提高，延長了泵的使用壽命，其結構簡單、成本低，管理簡便，無需專人操作適合於在海洋大氣環境的室外操作使用。



圖1為本實用新型耐腐蝕離心泵的犧牲陽極的陰極保護結構示意圖。
圖2為
圖1的側視圖。
圖3為本實用新型為雙吸離心水泵結構時的泵體立體圖。
本實用新型耐腐蝕離心泵，如
圖1、圖2所示，在原鑄鐵離心泵的結構基礎上，在泵體、泵蓋的內壁1上裝有鋁合金的可拆裝式犧牲陽極2，犧牲陽極2的截面形狀為長方形或梯形，最好帶圓角或呈流線形(
圖1、圖2為帶圓角的長方形)，犧牲陽極2上有連接孔3，犧牲陽極2與泵的內壁1之間有絕緣墊片4，用金屬螺釘5將犧牲陽極2與絕緣墊片4固定在泵的內壁1上，螺釘頭埋在連接孔3中，連接孔3內有環氧型塗料密封15，使螺釘5不能與海水接觸。犧牲陽極選用鋁基合金材料，具有輸出電流大、重量輕、安裝方便的優點。在泵在內壁1上，可裝多隻犧牲陽極2，在腐蝕嚴重的部位可適當多布置一些，以加強該部位的防護作用。再加上在與海水接觸的泵蓋、泵體內壁1及葉輪的表面有環氧型塗料層6，塗料層厚度≥150μm，以改善電流的分散能力，使被保護的陰極各部位均能獲得最佳的保護作用。離心泵在運行中，由於與高速流動海水接觸的犧牲陽極2溶解，使泵腐蝕的電化學因素被抑制，從而大幅度地削弱了電化學因素與流體力學因素間的協同效應，致使腐蝕速率大大降低，達到了防護的目的，每隻犧牲陽極2的外表面由裸露面7與塗料面8構成，塗料面8上有厚度≥0.5mm的環氧型塗料層，這樣犧牲陽極2在運行過程中能在長時期內均以等面積均勻溶解，因此能均勻穩定地輸出電流。為保證防護效果，犧牲陽極2的裸露面7的總面積與被保護陰極總面積(即與海水接觸的泵內壁1與葉輪表面積之和)為1∶100-350。為了檢測泵被保護情況，在泵的內壁1上裝有參比電極，被保護部位的電位應比腐蝕電位負移200mV以上，當保護電位比自腐蝕電位負移不足100mV時，需要更換犧牲陽極。電位測量可採用常用的Ag/AgCl參比電極，為較好地檢測被保護的情況，儘可能安裝在腐蝕較嚴重的部位，也可安裝多隻參比電極進行定期檢測，當有檢測數據和經驗以後，即使沒有參比電極檢測的情況下也可以做到陰極保護的正常運行。犧牲陽極的更換，可以安排在泵的機械檢修期間。因此維修管理方便，不需要專人進行操作。實施例原有一臺海水輸送泵，型號為32SA-19的雙吸離心泵，流量為5000噸/時，泵體、泵蓋的材質為普通鑄鐵，葉輪為青銅，軸為碳鋼，使用運行半年時，泵體的分水角就因衝刷腐蝕而產生明顯的凹陷、缺損。隨著缺損的增大，海水流量減少，揚程降低，使用二、三年即報廢。在與這臺泵相同型號的泵上，採用本實用新型的結構。在泵體上如圖3所示，在泵的入口9、出口10、入口腔11，出口腔12以及腐蝕嚴重的分水角13等處，安裝有犧牲陽極2，共計24隻，其犧牲陽極2的結構如在
圖1、圖2所示。內壁1處如圖3所示安裝了兩隻Ag/AgCl參比電極14，其中一隻裝在腐蝕嚴重的分水角13處。在泵蓋的內壁上安裝了7隻犧牲陽極。該泵泵體、泵蓋與海水接觸的表面積為12.8米2，葉輪與海水接觸的表面積為8米2，需保護的陰極面積為18.8米2，犧牲陽極裸露面總面積∶泵體、泵蓋內壁與葉輪表面積之和＝1∶280。經測試，保護電位比自腐蝕電位負移0.2-0.36V，保護效果在90％以上，該泵使用一年時檢查泵體、泵蓋，其表面塗層完好如初，也沒有發現腐蝕跡象，該泵仍在繼續使用。
權利要求1.一種輸送海水的耐腐蝕離心泵，其特徵在於在普通的離心泵上，設有犧牲陽極的陰極保護結構在泵體、泵蓋的內壁裝有可拆裝式鋁基合金犧牲陽極；被保護的陰極——泵體、泵蓋與葉輪的表面有環氧型塗料層。
2.如權利要求1所述的耐腐離心泵，其特徵在於可拆裝式犧牲陽極的上面有連接孔，犧牲陽極與泵體、泵蓋內壁之間有絕緣墊片，用螺釘將犧牲陽極與絕緣墊片固定在泵內壁上。
3.如權利要求1所述的耐腐離心泵，其特徵在於犧牲陽極的外表面由裸露面與塗料面構成，塗料面上有環氧型塗料層，犧牲陽極的連接孔內有環氧型塗料密封。
4.如權利要求1所述的耐腐離心泵，其特徵在於犧牲陽極裸露面總面積∶被保護陰極總面積＝1∶100-350。
5.如權利要求1所述的耐腐離心泵，其特徵在於在泵體內壁裝有Ag/AgCl參比電極。
專利摘要耐腐蝕離心泵，是在普通鑄鐵離心泵上，設有犧牲陽極的陰極保護結構；在泵體、泵蓋的內壁裝有可拆裝式鋁合金犧牲陽極；在泵體、泵蓋的內壁與葉輪的表面有環氧型塗料層。犧牲陽極裸露面總面積∶被保護陰極的總面積＝1∶100～350。該泵適用於輸送海水、鹽水，其保護效果在90％以上，大大延長了使用壽命。是一種經濟有效、維修管理簡便的耐腐蝕泵。
文檔編號F04D29/00GK2251062SQ9520756
公開日1997年4月2日 申請日期1995年4月14日 優先權日1995年4月14日
發明者林玉珍 申請人:北京化工大學