陶 巍，申建钢，李春军

（天津渤天化工有限责任公司，天津300480）

1 渣浆泵状况

渣浆泵属于离心泵，广泛应用于矿山、电厂、疏浚、冶金、化工、建材及石油等领域。渣浆泵可分为单级/多级、单吸/双吸、悬臂、卧式/立式以及泵壳水平中开/垂直结合等型式。其基本结构由叶轮、泵壳、泵轴、轴承及托架组成，动力包括电动机等，耐磨件包括衬板轴套等，密封件包括轴封、副叶轮等，但内部原理是一致的，当叶轮快速转动时，叶片促使介质很快旋转，旋转着的介质在离心力的作用下从叶轮中飞出，泵内的介质被抛出后，叶轮的中心部分形成真空区域，介质在大气压力（或水压）的作用下通过管网压到了进料管内，以实现连续供料，从而达到工艺设计要求的扬程和流量。入料方式目前多采用压入式，即料位高于入料管，则可以减去从上水管或泵壳向内部灌水的步骤。

2 磨损情况

本文所研究的对象为石家庄水泵厂生产的ZGB 型渣浆泵，该泵用于乙炔渣浆的输送，入口为压入式，由渣浆槽进入泵内，因为该泵使用时间较长，过流部位发生磨损。磨损部位主要为叶轮、护板。渣浆泵过流部件的磨损是一个十分复杂的物理化学过程，造成了材料的大量消耗，增加了维护费用和能源消耗，降低了生产效率和经济效益。因此，国内外学者对此非常重视并进行了大量研究工作，其磨损型式主要为3 种：物料冲击磨损、气蚀磨损以及输送介质的腐蚀。

2.1 冲击磨损

在渣浆泵运行过程中，液体中混合有固体粒子，其以一定的速度对过流部件表面进行冲击，形成切削，造成过流部位表面材料流失。同时，长时间的冲击也会使过流部位表面变形，造成疲劳磨损。周庆德等[1]对铁矿用杂质泵护套的失效分析表明，流体切削是护套磨损的主要原因。

2.2 气蚀磨损

在泵的运转过程中，其过流部件局部区域（通常是叶轮进口稍后处）由于某种原因，抽送液体的绝对压力下降到当时温度下的汽化压力时，液体便在该处开始汽化，产生蒸汽，形成气泡。这些气泡随液体向前流动，至某高压处时，气泡急剧缩小以至破灭。在气泡凝结同时，液体质点以高速充填孔隙，并对金属表面产生强烈冲击。金属表面因受此冲击产生疲劳而剥落，造成材料流失，严重时金属表面呈现蜂窝状。通常气蚀发生的部位在叶轮出口和压水室外进口处。

2.3 腐蚀磨损

当输送的介质有一定的酸碱度时，渣浆泵过流部件还会发生腐蚀磨损，在腐蚀和磨损的双重作用下材料流失情况加剧，即在腐蚀和磨损共同作用下材料发生流失现象。腐蚀可分为化学腐蚀和电化学腐蚀：化学腐蚀是金属与液体介质接触发生氧化还原反应，使金属流失；电化学腐蚀是金属和电解质组成2 个电极，组成腐蚀原电池。

渣浆泵由于使用时间长，护板、泵壳等部件磨损严重，尤其是叶轮磨损尤为严重，叶轮表面可见冲刷磨损的划痕，磨损型式主要为冲击磨损。目前状态下开车一周左右， 物料就会因叶轮光洁度不够，表面冲击划痕多，叶轮表面结垢，造成叶轮不平衡，振动较大，影响轴承使用寿命，进而破坏密封效果，结垢时影响泵的做功，效率降低。这样只能拆下来解体清洗，每次需要四五天，对生产影响较大，且频繁检修浪费人力。如果更换叶轮、泵轴等部件，更换资金大约需要四万元。经过多方查找资料、论证，结合渣浆泵的实际情况，本着节约增效的原则，决定使用过流部件表面喷涂方式代替更换备件，喷涂修复的价格为0.8 万元，不到更换相关部件所需费用的1/5。

3 修复材料的选择及施工

3.1 修复材料的选择

喷涂材料中常用的是环氧树脂以及有机硅。环氧树脂是聚合物复合材料中应用最广泛的基体树脂之一，具有优异的机械性能、电绝缘性、耐热性、耐腐蚀、粘接性及加工性能，被广泛应用于化工、汽车、建筑、电子、航空等领域。

3.1.1 环氧树脂

环氧树脂有诸多方面的优点，然而，由于环氧树脂是交联度很高的热固性材料，裂纹扩展属于典型的脆性扩展，其固化物脆性大、耐热性差、抗冲击强度低、易开裂。物料输送时渣浆在泵内与泵壳、叶轮等做互相冲击运动。因为环氧树脂的脆性大不适用泵内部喷涂，尤其是叶轮的喷涂。

3.1.2 有机硅

有机硅具有优异的耐热性、耐气候性、耐污性和耐高低温性，良好的疏水性与透气性等优点，但是其机械性能、附着力、耐磨性、耐溶剂性较差，成本较高，叶轮的高速运转需要附着力大的防腐材料，其单独使用也不适用泵内部喷涂。为此，国内外科学研究工作者围绕改善环氧树脂固化物的韧性作了大量研究，以克服其性脆，冲击性、耐热性差等缺点并取得了丰硕的成果[2、3]。研究出新修复材料有机硅改性环氧树脂，这种树脂是基于环氧树脂与有机硅2 种材料进行共聚改性，克服环氧树脂的脆性，冲击性、耐热性差等缺点，既能降低环氧树脂的内应力，又能提高环氧树脂韧性和耐高温性等性能的材料。有机硅改性环氧树脂具有优良的附着力、防腐性、耐高温性、电绝缘性。

因此，在修复材料的选择上，考虑到修复部位需要抗冲击、抗腐蚀、抗磨损的特性，综合对比各种修复材料的性能，选用有机硅环氧树脂作为施工材料。

3.2 施工方式

在施工方法上，考虑到泵内结构复杂，零部件中有较隐蔽部件（如缝隙、凹凸），手工操作较灵活，用人工操作空气喷涂机进行修复。

空气喷涂是利用压缩空气的气流，流过喷枪喷嘴孔形成负压，负压使漆料从吸管吸入，经喷嘴喷出，形成漆雾，漆雾喷射到被涂饰零部件表面上形成均匀的漆膜。喷枪的喷距为15～25 cm，喷枪应对应工件表面，以30～60 cm/s 的速度匀速移动，以保证涂料的雾化颗粒细密，涂膜均匀、光滑。

目前，经过有机硅改性环氧树脂喷涂过的过流部位已使用3 个月，效果良好，满足了生产周期需要，大大降低了生产及维护费用。

4 结语

随着科学技术的不断发展，防腐技术在各方面的应用越来越广泛，不论材质还是方式上的选择会越来越多。喷涂修复技术在渤天化工有限责任公司成功用于过流部位的防腐，至今无任何质量问题。实践证明，该方法具有一定的可靠性，降低了检修费用，节省了人工费用，选择范围更宽，值得推广应用。

［1］周庆德，饶启昌，方 亮，等.4PH杂质泵过流部件—护套的磨损失效分析，磨损失效分析案例汇集.北京：机械工业出版社，1985.141-145.

［2］戴李宗，傅 喧，洪满水，等.有机硅高聚物改性环氧树脂新进展.热固性树脂，1996，（1）：44-47.

［3］潘春跃，黄可龙，胡慧萍，等.环氧改性有机硅密封胶的研制.化学与粘合，1997，（1）：l-3.