氯化钙溶液环境下单螺杆泵定子材料的损伤研究
2021-04-22
流体机械 2021年3期
(南京工业大学 机械与动力工程学院,南京 211816)
关键字:螺杆泵;丁腈橡胶;损伤;氯化钙
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螺杆泵是输送介质的重要机械设备,广泛应用于石油、化工、建筑等行业[1-2]。定子作为螺杆泵的易损件,是决定螺杆泵使用寿命的核心因素。在实际的操作中,定子长时间接触输送介质,容易导致定子橡胶腐蚀和老化损坏,严重削弱了螺杆泵系统的整体使用寿命。因此,定子的老化对螺杆泵的正常运行起着重要的作用。
丁腈橡胶(NBR)具有价格低廉、耐油性好、耐磨性高、耐热性好、附着力强等优点,经常被用作螺杆泵的定子材料[3-4]。研究人员在NBR的老化损伤方面已经做了很多研究。LOU等[5]研究了液压油对丁腈橡胶O形环高温损伤行为的影响。结果表明随着老化时间的延长,由于添加剂的损失和氧化反应,NBR试样化学结构发生了明显的变化。QAMAR等[6]研究了NBR浸泡在原油中的老化,试验结果表明浸泡在原油中的NBR的分子链结构发生变化,机械性能下降。LYU等[7]研究了在水中的CO2气体对NBR的溶胀和摩擦学行为的影响。试验结果表明由于CO2气体的流入,NBR的交联网络受到严重破坏,橡胶表面形成裂纹、孔洞、层状突起等缺陷,这些缺陷有进一步导致静态和动态溶胀的增加。聂瑞等[8]研究了NBR在氯化钠溶液中的溶胀行为与耐腐蚀性之间的相互作用。结果表明浸泡在氯化钠溶液中的NBR力学性能下降、硬度和质量增加、表面出现微缺陷。在溶胀试验过程中,氯化钠溶液能够渗入橡胶内部且能进一步与橡胶的内部成分发生反应。……
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