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真空泵為什么不耐腐蝕?
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2023-01-22  閱讀

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  【康沃真空網(wǎng)真空經(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呢?

  真空泵為什么不耐腐蝕?

       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(shì),引用《腐蝕手冊(cè)》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。

  真空泵為什么不耐腐蝕?

  ▲泵用金屬材料需要面對(duì)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(huì)出現(xiàn)氣蝕。

  真空泵為什么不耐腐蝕?

  二、泵內(nèi)介質(zhì)高流速加速腐蝕

  《腐蝕手冊(cè)》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(zhǎng)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(huì)極大的加速腐蝕速率。

  所以,當(dāng)你查詢《腐蝕手冊(cè)》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。

  真空泵為什么不耐腐蝕?

  三、泵內(nèi)升溫會(huì)加速腐蝕

  真空泵長(zhǎng)期運(yùn)行后,自身的機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)會(huì)產(chǎn)生熱能,抽取的氣體也會(huì)帶來熱量,某些情況下,泵腔內(nèi)部的工作液也會(huì)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(duì)灰鑄鐵腐蝕為例,每增加10℃,硫酸腐蝕灰鑄鐵速率增加一倍。

  真空泵為什么不耐腐蝕?

  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(duì)不銹鋼316L的腐蝕速率也起到一個(gè)加速的作用,如下圖:

  真空泵為什么不耐腐蝕?

  四、濃度變化也會(huì)影響腐蝕效率

  在溫度不變的情況下,介質(zhì)濃度的變化對(duì)腐蝕速率可能是加速或減速。減速主要原因是有的金屬會(huì)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:

  真空泵為什么不耐腐蝕?


  五、工況條件的復(fù)雜性

  前面講到得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。