[00021601]泵类涂层应用技术

一、前言

泵是企业不可缺少的重要设备之一，受工作条件影响，经常出现腐蚀、气蚀、冲刷、磨损等现象，导致工作效率下降，甚至设备失效。企业只能投入大量的资金购入新泵，而报废大量的部件，造成大量资金的浪费。

国内泵的设计、制造基本上还是遵守“金属”理念，即采用不锈钢、碳钢等材料作为泵体的主要材料。对于高腐蚀、强冲刷的环境，就需要双相不锈钢、高镍合金，甚至采用钛、锆、钽等优良的耐腐、耐磨蚀材料。这些稀有金属材料价格昂贵、价格浮动大，并且制造成本高及制造工艺复杂等原因，造成此类泵的价格昂贵（一般几万到几百万不等），直接导致使用成本上升。另外，泵的效率是衡量水泵效能高低的一项技术经济指标。泵轴功率不可能全部传递给被输出液体，其中必有一部分能量损失，主要包括：水力损失、容积损失与机械损失。目前国产泵与国外同类产品相比，在效率上仍存在着不小的差距。

国外以希姆斯特为代表的部分企业，已开始采用复合材料制作叶轮、轴套等零部件，达到提高泵效、延长使用寿命的目的，但是其制作复杂、成本较高，国内尚无此类技术应用。

美国美嘉华国际公司将复合材料涂层技术成功地应用在泵类设备上，即根据不同运行环境，在泵类设备过流部件表面涂覆不同的高分子复合材料，可以起到有效抗气蚀、抗腐蚀、抗磨蚀的作用，不但能大大延长泵的使用寿命，而且还可提高泵效3-6%。

二、复合材料涂层技术在泵上的应用

（1）提升泵效

水力损失在泵工作效率的影响因素中所占比例是最大的，泵过流部分的表面越粗糙，损失就越大。提高表面的光洁度，降低摩擦阻力，是降低水力损失的关键。

复合材料涂层与金属表面的对比

高分子复合材料涂层不仅耐腐蚀、气蚀、磨蚀，而且具有良好的自流平性，涂覆在叶轮、泵壳等过流部件表面，可形成超光滑的涂层。其表面光滑程度是铸造表面的数倍，这种光滑的表面减少了泵内流体的分层，减少紊流，降低了泵内的水力损失，降低了电耗，从而提高泵的综合效率达3%-6%。

应用案例：

某水泵企业出口欧洲的水泵，涂覆高分子材料涂层后，经过测试综合泵效提高了4%，一举达到国际水平。

（2）防腐保护

各种泵类设备工作环境复杂，在运行中往往会受到各种酸、碱、盐等化学介质的腐蚀，在化学腐蚀、电化学腐蚀以及介质冲蚀的综合作用下，导致泵各过流部件表面损坏、泵效降低、寿命缩短。

耐强腐蚀高分子复合材料本质是高分子聚合物，具有极好的抗腐蚀性，能耐受大多数酸、碱、盐类腐蚀。涂覆在叶轮、泵壳等过流部件表面，能隔绝介质和金属母材的接触，彻底避免了锈蚀及电化学腐蚀，大大延长了泵的使用寿命。而且，在使用了该防腐蚀涂层后，降低了对过流部件的材质要求，在延长了泵使用寿命的同时还降低了制造成本。

应用案例：

某泵企生产的SKA252水环真空泵，因为受工作环境中酸性介质腐蚀严重，在出厂前采用该涂层保护，彻底隔绝了介质对过流部件的腐蚀，使泵的使用寿命延长数倍。

（3）抗气蚀、磨蚀

气蚀和磨蚀也是导致泵类设备失效的主要原因之一，如离心泵叶片叶端的高速减压区，在此形成空穴，空穴在高压区被压破并产生冲击压力，破坏金属表面上的保护膜，从而使腐蚀速度加快；同时，流体中夹带的泥沙等固体颗粒对金属表面高速冲刷，不仅直接磨耗金属而且破坏材料表面的保护膜，使新鲜的材料表面不断与腐蚀性流体接触，而加速了腐蚀作用。

复合材料涂层技术是一种无溶剂，双组份修复复合物，专为高磨蚀、气蚀及冲击环境设计，其中添加了高耐磨陶瓷颗粒及特殊表面强化剂，确保其具有卓越的耐磨性。同时其高分子特殊结构赋予的高弹性，可有效吸收因气蚀产生的射流冲击力，并且其自流平的超滑表面也减少了气蚀的产生。因此，即使在最复杂的流体环境中，该涂层技术也能为泵过流表面提供有效的保护。而且该涂层技术可以在材料损耗后反复涂敷，确保金属基材不受损伤，可大大延长泵的使用寿命，降低维修及报废更换费用。

应用案例：

某合资泵企为引黄工程生产的斜流泵叶轮和离心泵壳体，因为工作环境恶劣，出厂前即采用复合材料涂层技术保护，有效避免了黄河水泥沙对叶轮和泵壳的磨蚀，目前已运行多年，效果良好。

三、结语

泵类设备在国民生产中应用十分广泛，每年因为腐蚀、气蚀、磨蚀以及效率低下造成的损失触目惊心。因此采用复合材料涂层技术进行抗腐蚀、气蚀、磨蚀保护，延长泵的使用寿命，以及提升泵效、降低能耗，意义重大。

高分子复合材料涂层技术，操作简单方便，对施工环境要求不高，可广泛推广应用。