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鈦納米涂料在葉輪上的應用

來源:鈦棒,鈦板,鈦管,鈦絲,鈦設備,鈦合金,鈦材 發布時間:2015-7-15 9:35:58
納米聚合物涂料雖然耐磨蝕和耐腐蝕,但易脆斷,在運輸和吊裝過程中不能撞擊,在使用清理時也不能敲擊。一旦受到撞擊使涂料層出現裂紋,輕則會在使用中被F-沿裂紋滲透,造成腐蝕,重則當場脫落,失去防護功能。表1中14、16(序號,下同)葉輪就是在運輸和吊裝中損壞局部涂層后,減少了使用壽命。19、20葉輪則是清理不慎,損壞局部涂層后導致使用時間短的情況。此外,為了加強涂料的附著力和強度,可在涂料中增加碳纖維作為骨架,能較好地改善鈦納米聚合物涂料的性能,增加風機葉輪的使用壽命。18、22、25葉輪就是作了這方面的改進,可以看到它們的使用壽命幾乎與原裝904葉輪的相同。21、23、24葉輪使用時,未達到理想運行時間的原因是裝置清理或檢修時,對葉輪作預防性更換維修,所以使用時間相對較短。通過上述歷時一年多的實踐,證明鈦納米聚合物涂料能滿足磷酸生產。為了更多地降低檢修費用,曾將原316L材質的葉輪改為碳鋼/鈦納米聚合物涂料,23的葉輪就是這樣制作的。為了確認鈦納米聚合物涂料的適用性,同時還制作了碳素鋼/玻璃鱗片的葉輪,但兩相比較,還是納米聚合物涂料的使用效果顯著。因此,二期30萬t磷酸裝置的尾氣風機也換成了鈦納米聚合物涂料的葉輪,使用正常。在試制和使用到序號為第26的葉輪時,已在磷酸生產實踐中證明尾氣風機葉輪采用鈦納米聚合物涂料后,運行良好可靠。隨著制作、使用該涂料防護葉輪的水平不斷提升,以及采用變頻器適當降低風機的工作轉速后,我公司磷酸廠尾氣風機葉輪的使用壽命大大提高,基本上半年更換一次。如涂裝使用情況良好時,使用時間更長。例如一期30萬t磷酸裝置風機葉輪就從2011年5月9日使用到2012年1月11日,二期30萬t磷酸裝置風機葉輪則從2011年4月8日使用到2011年12月16日,兩套裝置的葉輪均因為裝置檢修才更換,扣除其間的裝置計劃停車清理等時間,實際運行時間各約7個多月,均達5000多小時。
 
在濕法磷酸生產中,除了大量使用非金屬材料外,使用最多的材料是316L等奧氏體不銹鋼。由于磷酸具有極強的腐蝕性,且含有F-、SO42-、Fe3+、Al3+、Mg2+等雜質。除Fe3+外,其它雜質均會加速不銹鋼的腐蝕,特別是F-及Cl-更為強烈。尾氣風機葉輪由于其特殊的工況,工作面既受到磷酸的腐蝕,又因其高速轉動受到尾氣的強烈沖刷。在腐蝕和沖刷磨蝕的雙重作用下,葉輪的使用壽命往往很短。再加上葉輪在制造過程中,會產生熱影響區,使奧氏體不銹鋼的晶間組織發生不同程度的變化,從而進一步降低了葉輪的抗腐蝕性。由于磷酸的強腐蝕性,適用于磷酸生產的不銹鋼品種不多。在904、316L和310S三種材質中,最好的是904,其次是316L,最差的是310S。904價格昂貴,采購周期較長,所以用316L較為合適。但316L材質的葉輪使用周期只有2到3個月,難以適應磷酸生產長周期的要求。
 
如何減少葉輪的腐蝕與磨蝕,降低檢修費用,提高裝置運行率,成為磷酸生產企業急需解決的問題。磷酸廠一期磷酸尾氣風機由www.dtjoud.co公司制造,風機流量為124680m3/h,轉速980r/min,功率為250kW。2005年2月26日投用,運行正常,但到同年12月21日風機葉輪被腐蝕損壞。之后,風機葉輪因為材質的原因,頻頻損壞,成為影響磷酸長周期生產的不利因素。在先后試用316L、310S等材料和VS-12耐磨涂料后,于2006年4月開始用鈦納米聚合物涂料對磷酸風機葉輪作防腐蝕耐磨試驗。目前,磷酸廠磷酸尾氣風機葉輪在316L的基體上涂裝鈦納米聚合物涂料后再投入使用已經成為常規模式,效果良好。
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