李云飛

【摘要】隨著科技的發(fā)展，高分子材料涂層在修復(fù)和保護(hù)泵（例如高溫油泵，蠟油泵，輻射泵）的過(guò)流部件的功能上已經(jīng)逐漸被廣泛的應(yīng)用。本文主要介紹了高分子涂層材料的特點(diǎn)以及其工藝對(duì)受磨損、腐蝕的泵做修復(fù)和保護(hù)，并分析了高分子材料的類型和功能、工藝措施和應(yīng)用領(lǐng)域，并結(jié)合蘇爾壽泵業(yè)上海技術(shù)服務(wù)中心的例子重點(diǎn)對(duì)高分子涂層在泵維修中的應(yīng)用做出了詳細(xì)的說(shuō)明。

【關(guān)鍵詞】高分子材料 涂層 泵維修 技術(shù)與應(yīng)用

1 高分子的分類和特點(diǎn)

1.1 高分子分類

按照不同的標(biāo)準(zhǔn)，高分子有很多的分法，不過(guò)主要還是以下幾種分法：高分子化合物按照其來(lái)源分，主要分為合成高分子化合物和天然高分子化合物兩種。而在天然的有機(jī)高分子化合物中。其成份有淀粉、纖維素、蛋白質(zhì)、天然橡膠這幾類；按照高分子化合物結(jié)構(gòu)中的分子鏈分類，可分為支鏈型高分子、線型高分子和體型高分子；按照高分子化合物受熱時(shí)表現(xiàn)的行為不同可將其分為熱塑性高分子和熱固性高分子。按照高分子化合物的使用情況和工藝性質(zhì)分類，可分為塑料、橡膠、纖維、涂料、黏合劑和密封材料。

1.2 高分子特點(diǎn)

高分子涂層材料是近幾年年來(lái)在機(jī)械制造業(yè)和機(jī)械修理業(yè)當(dāng)中，快速迅猛發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新型材料和新技術(shù)。它能夠?qū)我徊牧系臋C(jī)械零件轉(zhuǎn)化成為復(fù)合型材料結(jié)構(gòu)，以金屬為基體以便可以承受零件設(shè)計(jì)的強(qiáng)度，以高分子材料涂層為表面用來(lái)改善零件的耐磨性、防震性和抗腐蝕性等。高分子化合物擁有很多跟低分子化合物不同的特殊性能，比如其機(jī)械強(qiáng)度較大、可塑性很好、彈性也較高、硬度非常大、耐熱、耐磨、耐溶劑、耐腐蝕、氣密性恨好、電絕緣性強(qiáng)等，由于高分子材料具有以上的一些特性，使其在各行各業(yè)有了比較廣闊的應(yīng)用?？梢砸?jiàn)得我們平常使用的普通高分子材料，均是將各種添加劑加入高分子化合物中所得到的，這些高分子化合物的性質(zhì)決定了高分子材料的一些基本性能，因此各種不同添加劑的作用就是在于能夠更好地發(fā)揮、保持和改進(jìn)高分子化合物的性能，滿足對(duì)設(shè)備的不同要求，能用在更多不同的方面。

2 高分子涂層與泵維修方面

2.1 泵涂層的防腐性能

在泵工作過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)輸送帶有酸性或者堿性的具有腐蝕性介質(zhì)的液體或固體雜質(zhì)，這樣很容易造成泵的有點(diǎn)腐蝕、縫隙腐蝕、氫脆、侵蝕、磨損等嚴(yán)重后果。當(dāng)今在施工過(guò)程中應(yīng)用比較多的防腐蝕材料是以環(huán)氧樹(shù)脂為主。在金屬材料內(nèi)和環(huán)氧樹(shù)脂間都存在較好的防腐蝕耐磨性能和粘接強(qiáng)度較高，能夠有效的隔斷帶有腐蝕性的物質(zhì)與金屬表面接觸。而對(duì)于環(huán)氧樹(shù)脂這種材料能耐絕大多數(shù)的酸、堿、鹽類的腐蝕，尤其是在氯離子侵蝕嚴(yán)重的海水中用的泵有很好的防腐效果。

2.2 泵耐磨修復(fù)和保護(hù)

市場(chǎng)上目前生產(chǎn)高分子材料的廠家主要有Devcon（得復(fù)康）、Be-lzona（貝爾佐納）、Metaline、Loctite（樂(lè)泰）、ARC、Thortex等等。從聚合物的類型可以將高分子材料分為聚氨酯（PU）和環(huán)氧樹(shù)脂（EP）二種。以聚氨酯（PU）為主要成分的涂層具有類似橡膠的彈性和韌性，細(xì)粉的固體（指的是直徑小于1 mm的顆粒）耐磨損性能比較良好，并且可以大量吸收汽蝕產(chǎn)生的沖擊能量。以環(huán)氧樹(shù)脂（EP）為主要成分的涂層中通常會(huì)添加碳化硅、陶瓷的粉末或者顆粒作為填料，這樣能夠非常有效的增強(qiáng)耐溫和耐磨損的性能。

2.3 涂層修復(fù)和傳統(tǒng)焊補(bǔ)的區(qū)別

泵在受到腐蝕或磨損的時(shí)候，傳統(tǒng)方法會(huì)通常采用堆焊、補(bǔ)焊等修補(bǔ)方法，這種方法很容易導(dǎo)致局部產(chǎn)生熱應(yīng)力變形，慢慢改變裝配的尺寸，修補(bǔ)后就不能恢復(fù)到正常的組裝狀態(tài)了，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)?dǎo)致整個(gè)部件成為廢品。如果用高分子涂層去修復(fù)工件，修復(fù)涂層在施工時(shí)就會(huì)呈現(xiàn)出流體狀，在這種情況下再在常溫常壓下16 個(gè)小時(shí)就可以完全固化，這種方法不會(huì)產(chǎn)生熱應(yīng)力，部件修復(fù)后就可以順利裝配。

2.4 涂覆后泵能節(jié)能增效

由于鑄造缺陷或加工不良等原因，泵過(guò)流部件表面經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)粗糙的表面，這樣會(huì)導(dǎo)致摩擦阻力發(fā)熱，然后引起能量損失。我們常規(guī)減小阻力的方法主要是精密機(jī)加工、拋光等；亦或者采用不銹鋼材料來(lái)增強(qiáng)表面的光潔度，這樣不僅會(huì)大大增加生產(chǎn)成本，而且拋光的金屬表面更不能解決腐蝕等問(wèn)題，特別是在海水介質(zhì)多的條件下，氯離子濃度極高，很容易侵蝕不銹鋼的表面。受腐蝕的金屬慢慢表面產(chǎn)生凹坑和裂縫，但如果采用堆焊的方法去修復(fù)，就容易導(dǎo)致熱應(yīng)力變形，最終泵體無(wú)法回裝。另外，本體金屬和焊縫金屬會(huì)容易形成原電池，構(gòu)成電解雙金屬腐蝕效應(yīng)，導(dǎo)致第二次腐蝕。刷涂或噴涂陶瓷環(huán)氧樹(shù)脂，施工后其會(huì)流成非常光滑的表面，而且表面也具有油性疏水性，可以大大降低流體的阻力。施工時(shí)先用膏狀陶瓷修補(bǔ)劑刮抹到金屬表面來(lái)填補(bǔ)凹坑。再在兩邊刷涂陶瓷防護(hù)劑，使得最終表面變得更加光滑。

3 高分子涂層在實(shí)際中的應(yīng)用

從20世紀(jì)初期以來(lái)，蘇爾壽泵業(yè)上海技術(shù)服務(wù)中心（簡(jiǎn)稱蘇爾壽）使用了高分子材料涂層的方法，已經(jīng)修復(fù)了40多套造紙紙漿泵、50多套火電廠FGD漿液循環(huán)泵的葉輪、側(cè)板及泵殼。并且，對(duì)于水處理用泵、冷卻水循環(huán)泵、真空泵和攪拌器葉輪的防腐涂層也取得了非常好的效果。具體應(yīng)用領(lǐng)域見(jiàn)表1。

4 結(jié)語(yǔ)

由于高分子化合物具有相對(duì)分子質(zhì)量很大，一般都處于固體或凝膠狀態(tài)，具有很好的機(jī)械強(qiáng)度的特點(diǎn)，又因?yàn)槠浞肿邮怯晒矁r(jià)鍵結(jié)合而形成的，因此有非常好的絕緣性和耐腐蝕性能，而且由于其分子鏈較長(zhǎng)，分子的長(zhǎng)度與直徑之比大于一千，因而有較好的高彈性和可塑性。另外，高分子涂層具有高彈性、熔融性、溶解性、溶液的行為和結(jié)晶性等方面特性，所以，高分子涂層在高溫油泵蠟油泵、輻射泵等泵的維修中擁有很大的優(yōu)勢(shì)，可以解決傳統(tǒng)修理方法不能解決的很多問(wèn)題。因此，高分子涂層在今后維修泵的過(guò)程中應(yīng)用會(huì)越來(lái)越廣泛。

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