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钛纳米涂料在叶轮上的应用

来源:钛棒,钛板,钛管,钛丝,钛设备,钛合金,钛材 发布时间:2015-7-15 9:35:58
纳米聚合物涂料虽然耐磨蚀和耐腐蚀,但易脆断,在运输和吊装过程中不能撞击,在使用清理时也不能敲击。一旦受到撞击使涂料层出现裂纹,轻则会在使用中被F-沿裂纹渗透,造成腐蚀,重则当场脱落,失去防护功能。表1中14、16(序号,下同)叶轮就是在运输和吊装中损坏局部涂层后,减少了使用寿命。19、20叶轮则是清理不慎,损坏局部涂层后导致使用时间短的情况。此外,为了加强涂料的附着力和强度,可在涂料中增加碳纤维作为骨架,能较好地改善钛纳米聚合物涂料的性能,增加风机叶轮的使用寿命。18、22、25叶轮就是作了这方面的改进,可以看到它们的使用寿命几乎与原装904叶轮的相同。21、23、24叶轮使用时,未达到理想运行时间的原因是装置清理或检修时,对叶轮作预防性更换维修,所以使用时间相对较短。通过上述历时一年多的实践,证明钛纳米聚合物涂料能满足磷酸生产。为了更多地降低检修费用,曾将原316L材质的叶轮改为碳钢/钛纳米聚合物涂料,23的叶轮就是这样制作的。为了确认钛纳米聚合物涂料的适用性,同时还制作了碳素钢/玻璃鳞片的叶轮,但两相比较,还是纳米聚合物涂料的使用效果显著。因此,二期30万t磷酸装置的尾气风机也换成了钛纳米聚合物涂料的叶轮,使用正常。在试制和使用到序号为第26的叶轮时,已在磷酸生产实践中证明尾气风机叶轮采用钛纳米聚合物涂料后,运行良好可靠。随着制作、使用该涂料防护叶轮的水平不断提升,以及采用变频器适当降低风机的工作转速后,我公司磷酸厂尾气风机叶轮的使用寿命大大提高,基本上半年更换一次。如涂装使用情况良好时,使用时间更长。例如一期30万t磷酸装置风机叶轮就从2011年5月9日使用到2012年1月11日,二期30万t磷酸装置风机叶轮则从2011年4月8日使用到2011年12月16日,两套装置的叶轮均因为装置检修才更换,扣除其间的装置计划停车清理等时间,实际运行时间各约7个多月,均达5000多小时。
 
在湿法磷酸生产中,除了大量使用非金属材料外,使用最多的材料是316L等奥氏体不锈钢。由于磷酸具有极强的腐蚀性,且含有F-、SO42-、Fe3+、Al3+、Mg2+等杂质。除Fe3+外,其它杂质均会加速不锈钢的腐蚀,特别是F-及Cl-更为强烈。尾气风机叶轮由于其特殊的工况,工作面既受到磷酸的腐蚀,又因其高速转动受到尾气的强烈冲刷。在腐蚀和冲刷磨蚀的双重作用下,叶轮的使用寿命往往很短。再加上叶轮在制造过程中,会产生热影响区,使奥氏体不锈钢的晶间组织发生不同程度的变化,从而进一步降低了叶轮的抗腐蚀性。由于磷酸的强腐蚀性,适用于磷酸生产的不锈钢品种不多。在904、316L和310S三种材质中,最好的是904,其次是316L,最差的是310S。904价格昂贵,采购周期较长,所以用316L较为合适。但316L材质的叶轮使用周期只有2到3个月,难以适应磷酸生产长周期的要求。
 
如何减少叶轮的腐蚀与磨蚀,降低检修费用,提高装置运行率,成为磷酸生产企业急需解决的问题。磷酸厂一期磷酸尾气风机由www.hvw00.com公司制造,风机流量为124680m3/h,转速980r/min,功率为250kW。2005年2月26日投用,运行正常,但到同年12月21日风机叶轮被腐蚀损坏。之后,风机叶轮因为材质的原因,频频损坏,成为影响磷酸长周期生产的不利因素。在先后试用316L、310S等材料和VS-12耐磨涂料后,于2006年4月开始用钛纳米聚合物涂料对磷酸风机叶轮作防腐蚀耐磨试验。目前,磷酸厂磷酸尾气风机叶轮在316L的基体上涂装钛纳米聚合物涂料后再投入使用已经成为常规模式,效果良好。
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