离心泵腐蚀和侵蚀损伤的修复

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摘要:对于某些应用,腐蚀和侵蚀损伤是不可避免的。收到维修且损伤严重的泵时,可能看起来与废弃的破铜烂铁无异,但通过适当的修复技术,它们通常可以恢复到原始性能或更好。腐蚀和侵蚀造成的损伤可能发生在静止的泵部件上,也可能发生在旋转叶轮上。

前言

对于某些应用,腐蚀和侵蚀损伤是不可避免的。收到维修且损伤严重的泵时,可能看起来与废弃的破铜烂铁无异,但通过适当的修复技术,它们通常可以恢复到原始性能或更好。腐蚀和侵蚀造成的损伤可能发生在静止的泵部件上,也可能发生在旋转叶轮上。

注意:汽蚀损伤是侵蚀损伤的一种形式。

涂层修复

金属零件损伤的常见修复方法分为三大类:涂层修复、机加工修复和焊补修复。当然,许多维修涉及这三者的结合。在这三种方法中,涂层修复是最直接的,通常也是最容易实施的(见图1)。有许多供应商和各种专门为此目的设计的修复材料。《EASA Fundamentals of Pump Repair》手册中的图片1仅列出了其中的一些。

图1:金属修补环氧材料的部分清单

这些修复材料的应用各不相同,请务必严格遵循制造商的说明。表面处理至关重要,大多数修复材料需要一个干净但粗糙(喷砂)的待修复表面。某些产品指定了“3 mil 锚固轮廓”,这是一个粗糙的表面。在对表面进行最终粗加工之前,必须彻底清洁表面的任何油脂、污垢或污染物。糊状稠度产品最适合修复大面积损伤的零件。在应用这些材料时,重要的是达到近似的最终光洁度尺寸。有些修补材料固化后非常坚硬,难以加工,必须研磨才能去除多余的部分。

例如,分体式(中开)泵的耐磨环安装孔被严重侵蚀。使用修复金属的环氧树脂填充空隙,并在耐磨环和环氧树脂之间插入脱模剂。当环氧树脂固化后,耐磨环从环氧树脂上脱离,并达到适当的配合。如果需要对修复金属环氧树脂进行加工,请选择一种专为该用途设计的修复材料。当然,要小心地遮盖修复区域附近的任何机加工表面,以防止与修复化合物接触。

图1:金属修复环氧树脂应用

如果泵的应用表明损坏是固有的,则可以在基础修复上涂覆一层硬面涂层,以降低将来使用中的损坏率。一些应用得益于不同颜色的面漆,用内窥镜进行的目视检查,可以根据颜色确定面漆何时被穿透,在基材发生更大范围的损坏之前,计划进行修复 – 重新涂覆。适当的涂层具有提供光滑、低摩擦表面的额外优点。考虑到了这一点,一些涂层可以提高泵的效率。

机械修复

当离心泵零件止口表面损坏时,机加工修复最为常见。由于泵部件的对中会受到止口表面加工的影响,因此需要进行适当的设计,以确保泵能够正确地重新组合在一起。当然,保持表面的同心度和垂直度至关重要。此外,当加工止口面以消除损坏时,它会改变配合和相关零部件的轴向位置。

如果轴承、密封、耐磨环或其它精密零部件的轴向位置受到影响,则有必要调整相关零部件的位置,例如调整轴上定位轴承的轴肩位置。如果立式涡轮泵的叶轮上安装有环形轴键,则加工固定部件的止口面可能需要加工一根具有调整环形键位置的新轴。

图2:恢复止口配合的凸起部分

当关键配合的内径(ID)或外径(OD)损坏时,通常必须制造修复环来修复损坏。对于壳体耐磨环或叶轮耐磨环,通常可以加工掉损坏的表面,并制作一个内径或外径与新尺寸相匹配的新耐磨环。如果必须修复止口配合的内径或外径,可以加工去除止口凹面内径的损坏,并将配对的凸面组件加工成镜像的凹面内径。然后制造一个修复环来匹配两个新的内孔。修复环可以用螺栓固定到位,有效地形成一个新的凸面止口(见图2)。

当机械密封静止元件的孔损坏时,通常需要修理孔和轴套。在某些情况下,也使用金属修补环氧树脂方法。

焊补修复

焊补修复(见图3)是最不可取的方法。铸造的泵零部件(叶轮和静止部件)可能难以焊补。钎焊可能会成功,但必须均匀加热零部件,即使如此,也可能导致变形。对部件进行大量焊补可能需要对所有机加工表面进行返工,以确保消除变形的影响。

一个实例是在普通供水系统中使用的中开泵壳体配合表面的修复。如果配合的泵壳体表面损坏,可以加工掉几千分之一(微米)以获得新的平坦表面。为了在加工后达到合适的配合,可以安装一个较厚的泵壳体垫圈来补偿去除的材料。然而,这并不适合高能泵的维修。这些高能泵的维修不在本文的讨论范围之内。

图3:叶轮室的焊补修理

修复许多泵应用中固有的腐蚀和侵蚀损坏是泵维修的重要组成部分。如果损坏的表面未经修复,由于粗糙表面上的湍流增加,将加速损坏的进程。此处描述的方法应该有助于解决大多数常见的损坏情况。

作者简介:Eugene Vogel是位于密苏里州圣路易斯的EASA公司的泵和振动专家。

标签:离心泵

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