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東莞市隆創(chuàng)真空設(shè)備有限公司
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真空泵耐腐蝕為什么這么難

時(shí)間:2022/1/3閱讀:1579
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經(jīng)常有行業(yè)圈的朋友提問真空泵耐腐蝕的問題,今天在這里幫助受到真空泵腐蝕問題困擾的朋友們解決一部分問題。

 

為啥說解決一部分問題,因?yàn)槭澜缟蠜]有一種材料是十全十美的,說一種材料能抗各種強(qiáng)酸、強(qiáng)堿,還能抗溶劑,還能耐高溫、耐磨,材料強(qiáng)度還超高,那真是吹牛了。所以,針對各種工況特點(diǎn),選對的不選貴的,科學(xué)合理的選擇適合自己工況的真空泵。再者,耐腐蝕這個(gè)事兒,理論和實(shí)踐是存在明顯差異,每家使用單位應(yīng)用情況也各不相同,各個(gè)制造廠家也各有自己的優(yōu)點(diǎn)和立場。總之,我們公正客觀的分析,求同存異,百家齊鳴,下面有說的不對的,請各位多包涵!行業(yè)內(nèi)的朋友有其它意見的,請斧正賜教!

 

真空泵經(jīng)過伴隨著人類工業(yè)近百年的發(fā)展,已經(jīng)是一個(gè)非常成熟的技術(shù)和產(chǎn)品,但是,真空泵受酸性氣體腐蝕而大大縮短使用壽命,一直是嚴(yán)重困擾行業(yè)的一個(gè)問題。

 

那么,真空泵耐腐蝕為什么這么難?

一、腐蝕種類多種多樣,化學(xué)、電化學(xué)腐蝕和物理腐蝕并存

首先,真空泵大多是用金屬材料制作而成,而金屬耐腐蝕卻是天然的弱勢,引用《腐蝕手冊》的話來說,腐蝕是材料在環(huán)境的作用下引發(fā)的破壞,其種類多種多樣。在泵運(yùn)行環(huán)境下,金屬材料要受到化學(xué)、電化學(xué)、物理多種交叉腐蝕,而且一個(gè)都不少。

 

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▲泵用金屬材料需要面對的腐蝕種類

 

物理腐蝕指的主要是氣蝕,氣蝕發(fā)生在高流速液體,并有壓力變化的環(huán)境中。氣泡破滅時(shí)產(chǎn)生沖擊波壓力,可以撕裂金屬粒子,引發(fā)設(shè)備變形。無論您選用哪一種材料的真空泵,如果前期選型出現(xiàn)錯(cuò)誤的話,選擇抽氣量過大的真空泵,或者后期使用過程中操作不當(dāng),都會出現(xiàn)氣蝕!自然界中,蝦也是利用氣蝕輕松破甲貝殼獲取食物。

 

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二、泵內(nèi)介質(zhì)高流速加速腐蝕

    《腐蝕手冊》有個(gè)經(jīng)典案例,用碳鋼管道輸送濃度為7%的硫酸,管道流速為0.0007~0.0026m/s,碳鋼管道可以長期耐受腐蝕,而碳鋼泵輸送同樣的硫酸,泵的使用壽命僅僅為72小時(shí),因?yàn)樘间摫昧魉僖呀?jīng)高達(dá)23.08m/s (1500rpm),高流速會極大的加速腐蝕速率!所以,當(dāng)你查詢《腐蝕手冊》時(shí),某一種材料耐酸性較好,也僅僅是指在靜態(tài)浸泡條件下的腐蝕速率,與真空泵高流速工況條件的腐蝕速率,還是存在相當(dāng)大的差異的!

 

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三、泵內(nèi)升溫會加速腐蝕

    真空泵長期運(yùn)行后,自身的機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)會產(chǎn)生熱能,抽取的氣體也會帶來熱量,某些情況下,泵腔內(nèi)部的工作液也會產(chǎn)生汽化熱,所以,真空泵升溫也是不可避免的。我們以硫酸對灰鑄鐵腐蝕為例,每增加10℃,硫酸腐蝕灰鑄鐵速率增加一倍。

 

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而即使是耐腐蝕性優(yōu)秀的不銹鋼316L,隨著鹽酸溫度的增加,鹽酸對不銹鋼316L的腐蝕速率也起到一個(gè)加速的作用,如下圖:

 

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四、濃度變化也會影響腐蝕效率

    在溫度不變的情況下,介質(zhì)濃度的變化對腐蝕速率可能是加速或減速。減速主要原因是有的金屬會產(chǎn)生鈍化膜,從另一個(gè)方面來說,金屬靠鈍化膜防腐是有很大局限性的,必須在一定濃度范圍之內(nèi),或者是某一類酸,比如,硫酸濃度增加,灰鑄鐵耐腐蝕性是增強(qiáng)的,而鹽酸濃度增加,不銹鋼316L的耐腐蝕性反而變?nèi)?,如下圖:

 

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五、工況條件的復(fù)雜性

    前面講到還只是一些耐腐蝕的基本困難,它們還僅僅是腐蝕種類多、高流速、溫度和濃度加速腐蝕的基本條件,但在實(shí)際應(yīng)用中,我們往往發(fā)現(xiàn)你要抽的氣體含有的介質(zhì),每一家化工單位的工況都與眾不同,包羅萬象,各有特色,下面一張圖:

 

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  所以說,只用一款真空泵滿足整個(gè)耐腐蝕真空泵市場需求是不現(xiàn)實(shí)的,每一款泵存在都有它的道理,都有市場對它的需求;而耐腐蝕真空泵也是在傳統(tǒng)真空泵基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)優(yōu)化而來的,耐腐蝕真空泵不可能跳出三界之外,不在五行之中;而水噴射一方面受到國家環(huán)保政策的限制,很多園區(qū)禁止使用,另一方面,水噴射的工作原理是一個(gè)汽水混合的文丘里結(jié)構(gòu),冬季水噴射泵運(yùn)行1個(gè)小時(shí)之后,水箱工作液溫度高于35℃左右,真空度便以肉眼可見的速度迅速降低至0.07~0.08MPa左右; 而夏季更快,僅僅運(yùn)行20-30分鐘,真空度也快速降低,而想想中國南方漫長夏季高溫,對一部分要求長時(shí)間高真空的客戶來說,就很難接受。


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