專利名稱：耐腐蝕離心泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種帶有犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)結(jié)構(gòu)的耐腐蝕泵，特別適用于海水、鹽水介質(zhì)的離心泵。
海水、鹽水輸送泵，通常用鑄鐵離心泵，由于介質(zhì)在泵內(nèi)流速高，往往又夾帶有固體顆粒，對(duì)葉輪和泵體的腐蝕十分嚴(yán)重，其破壞程度比靜態(tài)條件下要嚴(yán)重得多。我國(guó)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(wèn)題，對(duì)泵葉輪尚可選用價(jià)格昂貴的材料(如銅合金、不銹鋼、鈦等)來(lái)制造，這樣葉輪的腐蝕雖減輕了，但成本卻較高。對(duì)于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(yùn)行半年就開(kāi)始有明顯的腐蝕凹陷、缺損，也曾采用有機(jī)涂層、金屬噴涂等多種保護(hù)方法，效果均不佳。這一嚴(yán)重的磨損腐蝕破壞始終沒(méi)有得到解決，嚴(yán)重影響著生產(chǎn)上的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。在靜態(tài)鹽水介質(zhì)中采用陰極保護(hù)方法是一種很有效的防腐方法，成本低、簡(jiǎn)單可行、安全可靠。它的實(shí)施方法有外加電流法和犧牲陽(yáng)極法兩種。外加電流法在工業(yè)廢水泵、油井泵上已有應(yīng)用(見(jiàn)1980年美國(guó)專利US4211625)，外加電流法需要有優(yōu)秀的不溶性輔助陽(yáng)極和外加直流電源裝置，對(duì)泵的旋轉(zhuǎn)部件需要有特殊的連接方式，并且需要專人操作，維護(hù)要求嚴(yán)格，對(duì)于海洋大氣的室外操作有諸多不便，應(yīng)用受到限制。犧牲陽(yáng)極法在海水介質(zhì)的熱交換器、冷卻器、蒸發(fā)器等設(shè)備上已有應(yīng)用，但未見(jiàn)在高速運(yùn)行的海水輸送泵上的應(yīng)用報(bào)導(dǎo)。對(duì)于輸送海水的離心泵由于腐蝕電化學(xué)因素與動(dòng)力學(xué)因素二者間的協(xié)同效應(yīng)導(dǎo)致磨損腐蝕嚴(yán)重，因此開(kāi)發(fā)有效而經(jīng)濟(jì)的防腐方法并設(shè)計(jì)實(shí)用簡(jiǎn)便的防腐結(jié)構(gòu)延長(zhǎng)海水輸送泵的使用壽命，這是當(dāng)今海水開(kāi)發(fā)利用中急待解決的問(wèn)題。
本實(shí)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(jié)構(gòu)和材質(zhì)的基礎(chǔ)上，只增加犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)結(jié)構(gòu)，就能明顯延長(zhǎng)泵的使用壽命。
本實(shí)用新型耐腐蝕離心泵的技術(shù)方案是在普通的離心泵上，設(shè)有犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)結(jié)構(gòu)在泵體、泵蓋的內(nèi)壁裝有可拆裝式鋁基合金犧牲陽(yáng)極；被保護(hù)的陰極——泵體泵蓋與葉輪的表面有環(huán)氧型涂料層?？刹鹧b式犧牲陽(yáng)極的上面有連接孔，犧牲陽(yáng)極與泵體、泵蓋內(nèi)壁之間有絕緣墊片，用螺釘將犧牲陽(yáng)極與絕緣墊片固定在泵內(nèi)壁上。犧牲陽(yáng)極的外表面由裸露面與涂料面構(gòu)成，涂料面上有環(huán)氧型涂料層，犧牲陽(yáng)極的連接孔內(nèi)有環(huán)氧型涂料密封。犧牲陽(yáng)極裸露面總面積被保護(hù)陰極總面積＝1∶100-350。在泵體內(nèi)壁裝有Ag/AgCl參比電極。
本實(shí)用新型由于增加了犧牲陽(yáng)極和相應(yīng)的防腐涂層結(jié)構(gòu)，使目前用于海水輸送的鑄鐵離心泵的防腐性能顯著提高，延長(zhǎng)了泵的使用壽命，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低，管理簡(jiǎn)便，無(wú)需專人操作適合于在海洋大氣環(huán)境的室外操作使用。



圖1為本實(shí)用新型耐腐蝕離心泵的犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為
圖1的側(cè)視圖。
圖3為本實(shí)用新型為雙吸離心水泵結(jié)構(gòu)時(shí)的泵體立體圖。
本實(shí)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(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，在泵體、泵蓋的內(nèi)壁1上裝有鋁合金的可拆裝式犧牲陽(yáng)極2，犧牲陽(yáng)極2的截面形狀為長(zhǎng)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(zhǎng)方形)，犧牲陽(yáng)極2上有連接孔3，犧牲陽(yáng)極2與泵的內(nèi)壁1之間有絕緣墊片4，用金屬螺釘5將犧牲陽(yáng)極2與絕緣墊片4固定在泵的內(nèi)壁1上，螺釘頭埋在連接孔3中，連接孔3內(nèi)有環(huán)氧型涂料密封15，使螺釘5不能與海水接觸。犧牲陽(yáng)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(yōu)點(diǎn)。在泵在內(nèi)壁1上，可裝多只犧牲陽(yáng)極2，在腐蝕嚴(yán)重的部位可適當(dāng)多布置一些，以加強(qiáng)該部位的防護(hù)作用。再加上在與海水接觸的泵蓋、泵體內(nèi)壁1及葉輪的表面有環(huán)氧型涂料層6，涂料層厚度≥150μm，以改善電流的分散能力，使被保護(hù)的陰極各部位均能獲得最佳的保護(hù)作用。離心泵在運(yùn)行中，由于與高速流動(dòng)海水接觸的犧牲陽(yáng)極2溶解，使泵腐蝕的電化學(xué)因素被抑制，從而大幅度地削弱了電化學(xué)因素與流體力學(xué)因素間的協(xié)同效應(yīng)，致使腐蝕速率大大降低，達(dá)到了防護(hù)的目的，每只犧牲陽(yáng)極2的外表面由裸露面7與涂料面8構(gòu)成，涂料面8上有厚度≥0.5mm的環(huán)氧型涂料層，這樣犧牲陽(yáng)極2在運(yùn)行過(guò)程中能在長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)均以等面積均勻溶解，因此能均勻穩(wěn)定地輸出電流。為保證防護(hù)效果，犧牲陽(yáng)極2的裸露面7的總面積與被保護(hù)陰極總面積(即與海水接觸的泵內(nèi)壁1與葉輪表面積之和)為1∶100-350。為了檢測(cè)泵被保護(hù)情況，在泵的內(nèi)壁1上裝有參比電極，被保護(hù)部位的電位應(yīng)比腐蝕電位負(fù)移200mV以上，當(dāng)保護(hù)電位比自腐蝕電位負(fù)移不足100mV時(shí)，需要更換犧牲陽(yáng)極。電位測(cè)量可采用常用的Ag/AgCl參比電極，為較好地檢測(cè)被保護(hù)的情況，盡可能安裝在腐蝕較嚴(yán)重的部位，也可安裝多只參比電極進(jìn)行定期檢測(cè)，當(dāng)有檢測(cè)數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)以后，即使沒(méi)有參比電極檢測(cè)的情況下也可以做到陰極保護(hù)的正常運(yùn)行。犧牲陽(yáng)極的更換，可以安排在泵的機(jī)械檢修期間。因此維修管理方便，不需要專人進(jìn)行操作。實(shí)施例原有一臺(tái)海水輸送泵，型號(hào)為32SA-19的雙吸離心泵，流量為5000噸/時(shí)，泵體、泵蓋的材質(zhì)為普通鑄鐵，葉輪為青銅，軸為碳鋼，使用運(yùn)行半年時(shí)，泵體的分水角就因沖刷腐蝕而產(chǎn)生明顯的凹陷、缺損。隨著缺損的增大，海水流量減少，揚(yáng)程降低，使用二、三年即報(bào)廢。在與這臺(tái)泵相同型號(hào)的泵上，采用本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)。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(yán)重的分水角13等處，安裝有犧牲陽(yáng)極2，共計(jì)24只，其犧牲陽(yáng)極2的結(jié)構(gòu)如在
圖1、圖2所示。內(nèi)壁1處如圖3所示安裝了兩只Ag/AgCl參比電極14，其中一只裝在腐蝕嚴(yán)重的分水角13處。在泵蓋的內(nèi)壁上安裝了7只犧牲陽(yáng)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(hù)的陰極面積為18.8米2，犧牲陽(yáng)極裸露面總面積∶泵體、泵蓋內(nèi)壁與葉輪表面積之和＝1∶280。經(jīng)測(cè)試，保護(hù)電位比自腐蝕電位負(fù)移0.2-0.36V，保護(hù)效果在90％以上，該泵使用一年時(shí)檢查泵體、泵蓋，其表面涂層完好如初，也沒(méi)有發(fā)現(xiàn)腐蝕跡象，該泵仍在繼續(xù)使用。
權(quán)利要求1.一種輸送海水的耐腐蝕離心泵，其特征在于在普通的離心泵上，設(shè)有犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)結(jié)構(gòu)在泵體、泵蓋的內(nèi)壁裝有可拆裝式鋁基合金犧牲陽(yáng)極；被保護(hù)的陰極——泵體、泵蓋與葉輪的表面有環(huán)氧型涂料層。
2.如權(quán)利要求1所述的耐腐離心泵，其特征在于可拆裝式犧牲陽(yáng)極的上面有連接孔，犧牲陽(yáng)極與泵體、泵蓋內(nèi)壁之間有絕緣墊片，用螺釘將犧牲陽(yáng)極與絕緣墊片固定在泵內(nèi)壁上。
3.如權(quán)利要求1所述的耐腐離心泵，其特征在于犧牲陽(yáng)極的外表面由裸露面與涂料面構(gòu)成，涂料面上有環(huán)氧型涂料層，犧牲陽(yáng)極的連接孔內(nèi)有環(huán)氧型涂料密封。
4.如權(quán)利要求1所述的耐腐離心泵，其特征在于犧牲陽(yáng)極裸露面總面積∶被保護(hù)陰極總面積＝1∶100-350。
5.如權(quán)利要求1所述的耐腐離心泵，其特征在于在泵體內(nèi)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(shè)有犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)結(jié)構(gòu)；在泵體、泵蓋的內(nèi)壁裝有可拆裝式鋁合金犧牲陽(yáng)極；在泵體、泵蓋的內(nèi)壁與葉輪的表面有環(huán)氧型涂料層。犧牲陽(yáng)極裸露面總面積∶被保護(hù)陰極的總面積＝1∶100～350。該泵適用于輸送海水、鹽水，其保護(hù)效果在90％以上，大大延長(zhǎng)了使用壽命。是一種經(jīng)濟(jì)有效、維修管理簡(jiǎn)便的耐腐蝕泵。
文檔編號(hào)F04D29/00GK2251062SQ9520756
公開(kāi)日1997年4月2日 申請(qǐng)日期1995年4月14日 優(yōu)先權(quán)日1995年4月14日
發(fā)明者林玉珍 申請(qǐng)人:北京化工大學(xué)