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卧式全贯流脱硫浆液循环泵腐蚀分析与综合保护修复实践

卧式全贯流脱硫浆液循环泵腐蚀分析与综合保护修复实践

在火电厂、钢铁厂等工业领域的烟气脱硫(FGD)系统中,脱硫浆液循环泵是关键设备之一,其运行状况直接影响脱硫效率和系统稳定性。其中,卧式全贯流泵因其结构紧凑、流量大、效率高等特点得到广泛应用。其所输送的浆液通常具有腐蚀性、磨损性、含固量高且氯离子浓度高等特点,导致泵体过流部件面临严峻的腐蚀与磨损挑战。

一、 腐蚀情况分析
卧式全贯流泵的腐蚀主要集中在与浆液接触的过流部件,主要包括泵壳、叶轮、主轴及密封区域。腐蚀形态主要表现为:

  1. 均匀腐蚀与点蚀:浆液中的Cl-、SO42-等阴离子在金属表面形成腐蚀电池,导致金属基体均匀减薄。在材料缺陷或保护膜薄弱处易形成深坑状的点蚀,危害性极大。
  2. 冲蚀磨损(腐蚀-磨损协同作用):高速流动的硬质固体颗粒(如石灰石、石膏晶体)对金属表面产生持续的机械切削与冲击,破坏表面钝化膜,加速腐蚀进程。叶轮出口、泵壳蜗室等流速高、流向改变部位尤为严重。
  3. 缝隙腐蚀与电偶腐蚀:发生在叶轮与轴套、螺栓连接等缝隙处,以及不同金属材料(如碳钢泵壳与不锈钢叶轮)接触的部位。
  4. 汽蚀损伤:在泵进口压力不足或浆液汽化压力变化时,产生气泡并溃灭,对叶轮表面造成点状剥落和蜂窝状损坏,与化学腐蚀叠加,加剧材料失效。

二、 典型保护与修复案例
针对某电厂脱硫系统卧式全贯流泵出现的叶轮严重点蚀、泵壳冲刷减薄问题,实施了一套综合性的修复与长效保护方案。

案例背景:该泵运行18个月后,效率下降约15%,振动值超标。拆检发现,叶轮叶片表面布满深度达2-3mm的点蚀坑,泵壳吸入口与蜗壳部位有局部冲刷沟槽,壁厚减薄超过原厚度的30%。

修复与保护步骤:

  1. 表面预处理:对腐蚀区域进行彻底喷砂处理,达到Sa2.5级清洁度,露出金属本体,并形成一定的粗糙度以增加涂层附着力。
  2. 基体修复:对于深度腐蚀坑和冲蚀沟槽,采用抗腐蚀性能优异的双组份高分子修补剂(如改性环氧或聚脲材料)进行填充、刮平,恢复流道线型。对于壁厚严重减薄的结构部位,采用焊接补板进行加强。
  3. 长效涂层防护:在整个过流内表面(泵壳、叶轮)施工高性能耐磨防腐涂层。涂层体系设计为:底漆(环氧类,增强附着力与抗渗透性) + 中间层(高韧性耐磨层,如含陶瓷颗粒的环氧材料) + 面漆(光滑抗粘附面层)。涂层总厚度控制在1.2-1.5mm,确保全覆盖无漏点。
  4. 关键部件升级:将原普通不锈钢叶轮更换为超低碳双相不锈钢(如2205)铸造叶轮,其耐点蚀和应力腐蚀能力显著优于常规材料。优化叶轮水力模型,降低局部流速与汽蚀风险。
  5. 运行维护优化:修复后,调整了泵的入口压力设定,确保在高效区运行,避免汽蚀。并建立了定期检查制度,包括涂层厚度检测与振动监测。

实施效果:修复并实施涂层防护后,该泵已连续稳定运行超过24个月,效率维持在初始值的95%以上,期间未发生因腐蚀导致的非计划停机。定期检查显示,涂层完好,基体无新发腐蚀迹象,验证了综合修复方案的有效性。

结论:卧式全贯流脱硫浆液循环泵的腐蚀是化学、电化学与物理磨损共同作用的复杂过程。单一的更换部件往往治标不治本。成功的保护修复依赖于精准的腐蚀诊断、合理的材料或涂层选择、专业的表面处理与施工工艺,以及后续科学的运行维护。采用“基体修复+高性能涂层防护+关键部件材料升级”的组合策略,是延长泵使用寿命、保障脱硫系统可靠经济运行的有效途径。

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更新时间:2025-12-22 01:54:10

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