实验室技术：离心机应用中的腐蚀问题（一）

近年来,我国国民经济持续发展,新技术新工艺呈 出不穷,离心机的应用范围不断拓展,更加广泛;不过, 在离心机生产这一过程中,大多数厂家更多关心的是 离心机的分离性能、强度要求,对腐蚀因素的影响往往 重视不够,从而带来了一些负面的影响,本文就此问题 作一些分析,供大家探讨。 众所周知,腐蚀的危害是极其巨大的,世界上有许 多事例可以说明,离心机是一种高速旋转的设备,其安 全要求与压力容器同样重要,大多数离心机生产企业 在设计、选型和应用中,更多考虑了均匀腐蚀对强度零 件的影响,疏忽了结构设计,加工工艺等对腐蚀环境的 适应性,导致了一些严重的后果。不仅零件出现腐蚀倾 向,污染被分离物料;更严重的甚至造成机毁人亡。 1离心机环境 离心机根据功能、结构的不同可分为不同的类型, 但不论是过滤型、分离型还是沉降型,就其基本结构而 言,都具有以下一些共同的特点: (1)转鼓为高速旋转件; (2)以转鼓为主体构成分离空间; (3)转鼓呈异形结构; (4)待分离物料为流体; (5)转鼓内还存在其他一些金属或非金属联接件 或配合件。 转鼓的这几个特点,说明了离心机的核心零件是 一个复合应力件,它的异形几何形状,导致了零件的应 力分布多区;多零件的配合,又使形成电偶对的机会成 为可能,这都是设计时值得注意的一些情况。 2可能的腐蚀现象 金属腐蚀形态主要分为均匀腐蚀和局部腐蚀两大 类,前者因为表观现象容易发现,而且在大多数手册资 料数据中都表述比较清楚,在此不作详述,仅对后者进 行一些探讨。 局部腐蚀只发生在局部,是一个极其严重、危害较 大的一种破坏,如孔蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀、应力腐 蚀,磨损腐蚀等等,在离心机中,局部腐蚀普遍存在,应 着重从其形成机理方面加以分析,采取措施.加以克 服。图1～3是一组腐蚀和试验挂片。图1零件由于锻造 组织不均匀,在大气环境中就已形成轻微的表面腐蚀; 图2转鼓零件在分离环境中已严重锈蚀,这是一种复 合腐蚀现象;图3是材料在标准浸泡液中的挂片试验 情况。 2.1孔蚀 孔蚀是一种高度腐蚀的现象,主要存在于易钝化 的金属中,如不锈钢等,由于表面局部存在的可能缺 陷,溶液中又存在能破坏钝化膜的活性离子(如卤族离 子),钝化膜被局部破坏,从而形成电偶对,造成孔蚀。 孔蚀形成后.由于离心力的作用,将加速孔内电偶的动 态过程,从而保证孔腐蚀的持续性,直至穿孔,这与静 态下的孔蚀现象完全不同。离心机在很多工况下处于 连续运行状态,一旦形成孔蚀缺陷,将会导致严重后 果。严重孔蚀缺陷形成到一定程度,很大程度上影响受 力件的强度,对于塑性材料,在高速离心力场影响下, 会产生瞬间拉裂,对离心机造成严重破坏。