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水泵知识

化工泵机械密封面临的七种腐蚀

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    a.晶间腐蚀。晶间腐蚀是仅在金属的晶界面上产生的剧烈腐蚀现象。尽管其重量腐蚀率很小,但却能深深地腐蚀到金属的内部,而且还会由于缺口效应而引起切断损坏。对于奥氏体不锈钢,晶间腐蚀在450~850℃之间发生,在晶界处有碳化铬析出,使材料丧失其惰性而产生晶间腐蚀。为了防止这种腐蚀,材料要在1050℃下迸行热处理,使铬固熔化而均匀地分布在奥氏体基体中。碳化钨环不锈钢环座以铜焊连接,使用中不锈钢座易发生晶间腐蚀。
    b.缝隙腐蚀。当介质处于金属与金属或非金属之间狭小缝隙内而呈停滞状态时,会引起缝隙内金属的腐蚀加剧,这种腐蚀形态称为缝隙腐蚀。化工泵机械密封弹簧座与轴之间,补偿环辅助密封圈与轴之间(当然此处还存在摩振腐蚀),螺钉与螺TL2cM,以及陶瓷镶环与金属环座间均易产生缝隙腐蚀。补偿环辅助密封圈与轴之间出现的腐蚀沟槽,将可能导致补偿环不能做轴向移动而使其丧失追随性,使端面分离而泄漏。一般在轴(或轴套)表面喷涂陶瓷,镶环处表面涂以黏结剂可以减轻缝隙腐蚀。
   c.磨损腐蚀。磨损与腐蚀交替作用而造成的材料破坏,即为磨损腐蚀,简称磨蚀。磨损的产生可源于密封件与流体间的高送运动,冲洗液对密封件的冲刷,介质中的悬浮固体颗粒对密盎件的磨粒磨损。腐蚀的产生源于介质对材料的化学及电化学雕破坏作用。磨损促进腐蚀,腐蚀又加速磨损,彼此交替作用使得材料的破坏比单纯的磨损或单纯腐蚀更为迅速。
    浸渍树脂的碳石墨环的磨蚀分3种情况:一是石墨浸渍后耐磨性能提高,耐温性能下降,当端面过热,温度超过180℃时,浸渍的树脂一般会析出,使耐磨性能下降;二是浸渍选择不当,不耐蚀,在介质中发生化学变化,也使耐磨性能l降;三是浸渍层深度不够,当浸渍层磨去后,纯碳石墨很快就会磨光。所以密封冷却系统的建立,选择耐蚀的浸渍树脂,采用高压浸渍,增加浸渍深度是非常必要的。
    磨损腐蚀对密封摩擦副的损害最为巨大,常是造成密封过早失效的主要原因。用于化工过程装备中的机械密封就经常会遇到这种工况。
    d.电化学腐蚀。实际上,离心泵机械密封的各种腐蚀形态,或多或少都同电化学腐蚀有关。就机械密封摩擦副而言,常常受到电化学腐蚀的危害,因为摩擦副组对常用不同种材料,当它们处于电解质溶液中,由于材料固有的腐蚀电位不同,接触时就会出现不同材料之间的电偶效应,即一种材料的腐蚀会受到促进,另一种材料的腐蚀会受到抑制。
    石墨是一种导电非金属,广泛用作静环,与金属配对时,由于石墨电位比金属电位高得多,金属环腐蚀速度很快。当碳钢和石墨接触时,在含氧的中性溶液中,由于石墨上氧的超电位(极化)比在铁上高得多,石墨成为阴极,使钢的腐蚀加剧。而在还原酸中,石墨上超电位较高,因而对钢的影响不太大。在运动摩擦中,还由于石墨细片被磨掉,并吸附在金属环上,与金属本体形成微电池,会加速金属密封环的腐蚀。另外,两种金属在电解质溶液中,有电位差而产生电偶效应,也会发生电化学腐蚀。
    盐水、海水、稀盐酸、稀硫酸都是典型电解质溶液,密封件易于产生电化学腐蚀,因而最好选择电位相近的材料或陶瓷与填充玻璃纤维聚四氟乙烯组对。
    e.摩振腐蚀。摩振腐蚀是指在加有载荷的两种材料相互接触的表面上,由于振动和滑动所产生的腐蚀。摩振腐蚀的机理是由于振动和滑动摩擦破坏了金属保护膜后在介质和氧的作用下迅速腐蚀的结果。磨损与腐蚀相互促进,加速了腐蚀和腐蚀区域的扩大。机械密封中产生摩振腐蚀的部位主要是轴套外表面和静环座内表面与辅助密封圈接触处。金属与辅助密封圈接触处有一定的接触比压(大于介质压力),存在微小的振动和滑修,存在摩振腐蚀的现象。其不同于一般摩振腐蚀现象的地方是腐蚀下来的金属微粒及腐蚀产物很容易镶嵌在辅助密封圈上,并反过来揉搓磨削金属,就好像不断地添加摩料似的。所以机械密封的摩振腐蚀比一般摩振腐蚀要厉害一些。
    f.接触腐蚀。金属与非金属接触,在介质中还会产生接触腐蚀。即有些靠氧化物保护的金属,如不锈钢、铝等,在被非金属遮盖的表面上,由于极度缺氧,生成保护膜很困难,从而产生腐蚀。辅助密封圈与不锈钢的接触表面,由于接触腐蚀也对密封性能有影响。
    g冲刷腐蚀。在旋转式机械密封中,弹簧及波纹管受到介质的冲刷腐蚀,造成弹簧丝变细,波纹管壁减薄,从而使密封作用受到影响。使用不锈钢材料,由于冲刷作用导致钝化膜破坏,腐蚀加速,从而使密封寿命缩短。

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