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進(jìn)料泵軸腐蝕原因的分析

　　1 進(jìn)料泵結(jié)構(gòu)及其腐蝕

　　本文所述磁力泵為兗礦國泰化工有限公司使用的醋酸乙酯裝置蒸發(fā)器循環(huán)泵，用來將醋酸乙酯反應(yīng)釜底料加壓循環(huán)再次進(jìn)入反應(yīng)釜，保證反應(yīng)釜物料反應(yīng)的連續(xù)穩(wěn)定進(jìn)行。其工作介質(zhì)為:65%醋酸、1.5%甲基磺酸、0.2%醋酸銅，其余為醋酸乙酯、乙醇混合物。

　　2 泵軸腐蝕原因分析

　　3 常見金屬腐蝕

　　金屬材料在介質(zhì)中的腐蝕現(xiàn)象根據(jù)腐蝕的形態(tài)可劃分為均勻腐蝕和局部腐蝕兩大類。前者較均勻地發(fā)生在全部表面，后者只發(fā)生在局部。例如孔蝕，縫隙腐蝕，晶間腐蝕，應(yīng)力腐蝕破裂，腐蝕疲勞，氫腐蝕破裂，選擇腐蝕，磨損腐蝕，脫層腐蝕等。

　　(1)均勻腐蝕:在此情況中，金屬表面的所有部位的腐蝕率相同(例如:金屬溶解在酸中，簡單的銹蝕過程);

　　(2)局部腐蝕:腐蝕破壞主要集中于局部區(qū)域，而其他部分幾乎未遭腐蝕的現(xiàn)象。局部腐蝕又可以分為無機(jī)械應(yīng)力的局部腐蝕和有機(jī)械應(yīng)力的局部腐蝕2種類型。

　　1)無機(jī)械應(yīng)力的局部腐蝕:在此情況中，腐蝕限制在狹窄的局部位置(包括:點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕、晶間腐蝕、電蝕、選擇腐蝕)。

　　2)有機(jī)械應(yīng)力的局部腐蝕:該腐蝕還可區(qū)分為機(jī)械應(yīng)力深入的作用于材料(應(yīng)力腐蝕裂紋、腐蝕疲勞)或僅作用于其表面(沖刷腐蝕、汽蝕)之間的差別;

　　由上面腐蝕分類說明中可知，泵軸腐蝕的位置位于泵軸與葉輪的配合間隙處、泵軸與內(nèi)轉(zhuǎn)子的配合間隙處，因此該泵軸的腐蝕應(yīng)該屬無機(jī)械應(yīng)力的局部腐蝕。也就是說在這個腐蝕過程中也先后發(fā)生了縫隙腐蝕、電蝕兩種情況。

　　3.2 腐蝕原因分析

　　在泵軸與葉輪的配合間隙處、泵軸與內(nèi)轉(zhuǎn)子的配合間隙處發(fā)現(xiàn)的附著類似銅的物質(zhì)，通過實(shí)驗(yàn)室分析，確定是少量的結(jié)晶物(CH3 COO)2 Cu和單質(zhì)Cu。

　　在電解液中，金屬與金屬表面之間構(gòu)成狹窄的縫隙，縫隙內(nèi)有關(guān)物質(zhì)的移動受到了阻滯，形成濃差電池，從而產(chǎn)生局部腐蝕;由于電解質(zhì)中O2的擴(kuò)散，在汽液界面上形成三相界面而產(chǎn)生強(qiáng)烈的水線腐蝕，以及形成活化-鈍化電池的閉塞電池。因?yàn)榭p隙內(nèi)是缺氧區(qū)。成為陽極，其后也產(chǎn)生自催化加速作用，一旦發(fā)生就迅速進(jìn)展。這種腐蝕被稱為縫隙腐蝕。縫隙腐蝕常發(fā)生在設(shè)備中法蘭的連接處，墊圈、襯板、纏繞與金屬重疊處，它可以在不同的金屬和不同的腐蝕介質(zhì)中出現(xiàn)，從而給生產(chǎn)設(shè)備的正常運(yùn)行造成嚴(yán)重障礙，甚至發(fā)生破壞事故。

　　首先，縫隙腐蝕是在充滿介質(zhì)的縫隙中的表面侵蝕。由于在工藝介質(zhì)中含有微量的(CH3CO O)2 Cu和甲基磺酸，原泵軸材質(zhì)為2205，因?yàn)樵诒幂S與葉輪的配合間隙處、泵軸與內(nèi)轉(zhuǎn)子的配合間隙處液體相對來說運(yùn)行的很慢，介質(zhì)的溫度136℃，因此2205中的Fe與(CH3 COO)2 Cu反應(yīng)置換出了單質(zhì)Cu，其原理為:Fe+(CH3COO)2Cu=Cu+(CH3COO)2Fe其中在密閉的系統(tǒng)中隨溫度的升高縫隙腐蝕大大加快;隨溶液pH值減小，溶解速度增加。本案工藝液體溫度高達(dá)136℃，發(fā)生間隙腐蝕的運(yùn)轉(zhuǎn)部件溫度更高;工藝介質(zhì)pH值低于0，為強(qiáng)酸環(huán)境。

　　其次，2種不同的金屬處在電解質(zhì)溶液里，如果他們形成了閉合回路，就會發(fā)生“電蝕”。泵軸中的Fe置換出來的Cu附著在泵軸表面即兩種金屬，這樣Fe作負(fù)面，Cu作正面，就在泵軸的表面形成了無數(shù)個微小的原電池;在泵軸與葉輪的配合間隙處、泵軸與內(nèi)轉(zhuǎn)子的配合間隙處含有少量的(CH3COO)Cu即提供了一個電解質(zhì)的環(huán)境。這樣就進(jìn)一步的加快了Fe的氧化，同時也就加快了腐蝕的進(jìn)度。

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