浅谈隔膜泵阀室的修复

浅谈隔膜泵阀室的修复

王,晓,晓

摘要：为解决隔膜泵阀室的修复问题，本文主要阐述用贝尔佐纳高分子材料对GEHO泵阀室的修复工作，使大家更加了解一些高分子材料在金属修复领域的使用效果，并提出了相应的修复建议，以及为相关人员提供参考。

关键词：贝尔佐纳；高分子材料；GEHO；阀室

1 GEHO泵简介

某氧化铝厂溶出车间隔膜泵是从荷兰GEHO公司引进型号为TZPM2000的三缸单作用隔膜泵，它是拜尔法工艺生产氧化铝的关键设备之一，是氧化铝生产系统的原动力，它不仅要完成连续、稳定地给机组输送介质（料浆），而且还要满足溶出工序的生产工艺条件，即要求泵出口压力达60bar左右。所以单向阀及阀室的好坏将影响到泵的出口压力及泵的正常运行。

2隔膜泵阀室的工况

由于隔膜泵的进口阀室进出口压差大，进口为5Bar左右，出口为58Bar左右，每个阀室的流量为150m3/h,料浆温度为90°C，料浆固含为290g/L左右，GEHO泵单向阀阀室长期受到料浆冲蚀，在运行一段时间后，在阀室出料口处及周边就会出现鱼鳞状的冲蚀凹坑，随着运行时间的变长，凹坑就不断的变深、变大，阀室就有被磨穿的危险。下面具体就阀室的修复工作进行阐述。

3隔膜泵阀室的修复

隔膜泵阀室修复分为喷砂-清洗-涂料-抛光-固化五个步骤

3.1隔膜泵阀室的喷砂

     喷砂粗化不仅可以使阀室表面活化，使之显露出新鲜的金属表面，去掉原阀室表面的氧化皮及油质等物，而且会使表面处于压应力状态，有利于涂层与阀室表面的结合。同时由于粗化后表面凹凸不平，可以打乱涂层不封的收缩力的方向，减少沿阀室表面方向的应力，从而使涂层与阀室表面间的结合强度高于光滑表面的结合强度。粒子撞击阀室表面后发生变形，会随着大的凹槽上下起伏，从而改善了涂层的结合强度，减弱了涂层产生开裂的倾向，随着表面粗糙度的增大，涂层与阀室表面接触面积成倍增加，有利于在接触界面上发生各种物理和化学等作用。另外，由于阀室表面凹凸不平，涂料涂到阀室表面后形成薄片，使涂料粒子之间形成相互镶嵌连锁的叠层结构，有利于涂层与阀室表面的机械结合。根据贝尔佐纳1311的特性，要求对把阀室的表面喷砂粗糙度达到70-100μm，这样才能达到阀室最好的修复效果。阀室喷砂是采用2-5Bar的压缩空气为动力，以形成高速喷射束将喷料石英砂高速喷射到阀室内表面[1]。

3.2隔膜泵阀室的清洗

    喷砂完成后，用干净的毛刷蘸上丙酮或酒精等清洗剂，对修补处进行冲刷清洗，除掉铁屑杂物和油污，待干燥后立即可进行修补。经过处理后表面不能再用手触摸或被污染。必须说明的一点是，表面处理十分重要，修补效果的好坏，完全取决于被补表面的预处理和脱脂清洁。
3.3隔膜泵阀室的涂料

    喷砂、清洗、阀室涂料一般要求一天内完成，喷砂后阀室表面已经完全干净，如果不当天完成阀室表面就会形成一层氧化皮，涂料前就必须进行再次清理。 阀室的修复分为底层填充及抛光两部分，由于贝尔佐纳1311高分子材料混合后形态为泥状，可用于对修复阀室的底层填充，填充厚度为10mm左右，改材料的抗压强度按ASTM D695测试，其数值为914kg/cm2；抗扰强度按ASTM D790测试，其数值为703kg/cm2；抗腐蚀性按ASTM B117在盐雾实验箱中放5000小时，无任何腐蚀迹象；硬度按ASTM D785测试，其硬度为洛氏R104；相比原母材的硬度还高；而且改材料具有很强的防磨损性能。但其材料混比后操作时间为25分钟，否则及材料硬化无法使用[2]。

3.4隔膜泵阀室的抛光

    当用贝尔佐纳1311高分子材料对阀室底层进行填充完成后，然后用贝尔佐纳1321高分子材料对阀室进行抛光处理，由于该材料混合后形态为液态，抛光只要用毛刷涂上即可，抛光的厚度为0.3mm左右，改材料的抗压强度、抗扰强度、抗腐蚀性和1311材料完全相同，这两种材料可以很好的配合使用；硬度按ASTM D2240测试，其硬度为校氏D80；改材料涂上后表面会形成一层光滑的薄膜，有利于减少物料对阀室表面的冲刷，而且还具有较强的防磨损性和防化学腐蚀性能。其材料混比后操作时间为1小时[3]。

3.5隔膜泵阀室的固化

   在对阀室修补完成后，进行修边处理，把毛刺及角边料修剪干净（如图1、2）。让其在自然环境下固化24小时，然后对其加热到100°C左右，保持恒温24小时后固化完成[4]。

        图1修复前的阀室                          图2  修复后的阀室

4阀室修复取得的经济效益

公司六台TZPM2000型隔膜泵，共36个阀室，而阀室的正常使用寿命为一年左右，进口阀室每个价格为30万，供货周期为半年，隔膜泵阀室价格昂贵、供货周期过长严重影响氧化铝的生产。2008年我们把隔膜泵阀室进行了国产化，每个国产阀室的价格3.2万，而使用寿命国产阀室于进口阀室都为一年左右，大大的降低了备件的使用费用，也保证了生产。2009年公司提出“降本增效，修旧利废”的方针，为了降低隔膜泵的维护费用，我们通过对隔膜泵阀室的工况分析，决定试着用贝尔佐纳高分子材料对阀室进行修复。经过近一年的摸索实践，目前隔膜泵阀室修复工作取得了良好的效果，使用寿命也能达到国产新阀室的使用时间

[5]。

    按国产化备件计算，每年隔膜泵阀室的的备件费用为115.2万左右。目前修复费用为1.6万/个，每年的修复费用为57.6万左右，大大减低了备件使用费用，而且可以做到即修复即使用，无需备件的大量库存[6]。

5结语

    本文通过对GEHO泵阀室修复工作的阐述，使我们了解了贝尔佐纳一些高分子材料在金属修复领域的使用优势。该阀室的修复、使用成功，可以借鉴用于一些泵壳的修复。这样不仅可以大大减低设备的维护成本，达到更好的增效减耗，而且也能保证GEHO泵的正常、平稳运行。

参考文献：

[1]《贝尔佐纳的维修技术》

[2]《喷砂处理工艺标准》

[3]《洛氏硬度对照表》

[4]龙海. 隔膜泵刺阀原因分析与解决措施[J]. 中国金属通报,2020(10):247-248.

[5]牟竹青,黄国勇,吴建德,等. 基于DEMD的高压隔膜泵单向阀早期故障诊断[J]. 振动、测试与诊断,2018,38(4):758-764.

[6]张慧娟. 隔膜泵出口阀箱密封改造[J]. 世界有色金属,2018(10):266-267.
【作者简介】，王晓晓，（1982-），男，汉族，广西桂林人，本科，中级工程师，

主要从事机械设备管理工作。