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海水工况的克星:独领风骚的荏原树脂泵技术

海水是一种非常复杂的多组分水溶液。海水中的常量元素主要有Na离子,K离子,CL离子,SO4离子等,这些含量大部分在1mg/kg以上。其中氯离子含量最高,平均浓度可达19000mg/kg。远远超出不锈钢材料对氯离子的含量要求。使用304、316不锈钢材质的水泵在应对海水工况时,必然会发生应力腐蚀、孔蚀、晶间腐蚀的情况。



很多用户选择不锈钢水泵输送海水或者饱和食盐水,在使用过程中也发现不锈钢泵被腐蚀的很严重,对系统的运行造成了影响。


下面以316不锈钢举例说明:


316钢广泛用于海水环境,是海洋环境中最常用的金属材料。但316不锈钢不能在所有状态下都能抗腐蚀。决定316钢在海水中的耐腐蚀性的因素, 主要包括:


(1)水质


受地域和潮汐的影响,氯化物含量有所不同。即使在稍咸的水中,氯化物的含量也高于在裂纹腐蚀构成腐蚀威胁的水中的含量。间歇的暴露在海水中,比如在潮汐区,腐蚀危险会小一些,这可能是因为钢表面受到水位变化时发生的有效的冲刷的作用。然而,如果氯化物集中在潮湿和多雨的环境中,在浪溅区水的蒸发就会增加腐蚀危险。


(2)流速


较高的流速是可取的(一般大于1m/s)。缓慢移动的水有助于生物污染,然后导致保护或裂纹腐蚀。一定要避免停滞的海水状态。提高流速会减小腐蚀危险,因此,在处理海水,如泵等领域中,完全可以使用316钢。


(3)水温


裂纹腐蚀随着温度会增加,因此不建议钢接触热海水。北欧水域在室温时就大约达到可使用316钢的最大温度,即使其它条件都很良好。


(4)水中的氧含量(除气)


不锈钢依赖氧维持自身的钝化状态,然而,充氧的海水比除气的侵蚀性更强。已经发现,氧含量非常低的水中,如在大约200米深的海中的,侵蚀性很小。这减小了点蚀速率。


(5)阴极保护


阴极保护用于电学中,通过与惰性较弱的金属包括碳钢和铝接触获得。直接接触这些金属,在牺牲其它金属的基础上,有助于提高316不锈钢的耐腐蚀性。尽管不锈钢有益,但也应该考虑涉及这种结合的产品的综合耐用性可能会减弱。


(6)加工裂纹(表面平整和加工后清洁)


裂纹和与之密切相关的点蚀机制是局部腐蚀形式,通常是316钢在海水中工作时受到损害的原因。它们能在以下过程中发生:设计几何结构(尖角或凹槽)、有垫片的法兰接缝、机械紧固系统。晶间腐蚀可以在实验室敏化(热处理)后暴露在海水中的316钢中检测到。低碳316L如1.4404或1.4432的应用应该避免焊接结构中的这种额外的腐蚀危险。


针对海水的腐蚀性及海洋生物附着,日本荏原制作所推出的FPS、DWT系列树脂泵,整泵过流部件采用新型热固性树脂材料PDCPD,通过RIM技术生产的部件,机械性能优良且具有环保、耐腐蚀、大型化等多种优点,完全解决了海水腐蚀、海洋生物附着等海水泵应用难题。整泵使用寿命可达十五年,产品报废可直接焚烧处理无污染。



FPS树脂泵



DWT树脂泵


▨ 树脂泵优点


  • 采用新型热固性树脂材料PDCPD,通过RIM技术生产的部件,机械性能优良且具有环保、耐腐蚀、大型化等多种优点。

  • 通过Ebara的独有技术,能够实现比常规RIM更低温、更低粘度的制作工艺。

  • RIM成型可以形成与金属铸造物复杂程度相同的形状;

  • 容易制成大厚度、大体积成品;

  • 有优越的耐冲击性及耐磨损性,不易破裂;

  • 吸水率低,具有优越的尺寸稳定性;

  • 具有优越的化学品耐受性、耐腐蚀性;

  • 纯粹的碳氢化合物,废弃时可直接焚烧,属于环保材料


针对泵的使用寿命及费用情况,通过长期追踪海水工况的用户设备数据记录和表现情况,在力求客观的基础上,得出相关数据对比,如下:




▨ EBARA荏原海水泵典型业绩


我国目前规模最大的海洋主题公园——海南省富力陵水海洋主题公园


该项目总投资约65亿元人民币,建成后将成为海南旅游业新的经济增长点。海水泵主要应用在维生系统(鲸鲨池、海豚馆、鳐鱼馆、海豹表演池、白鲸/海象馆、企鹅展池、小鱼池、海豚台风庇护所、海龟馆、海狮展池、北极熊馆、海牛、水獭池、海洋动物检疫池、海洋动物暂养池),该项目维生系统采用荏原水泵总量达314台,其中FPS系列水泵231台。




恒大海花岛


世界500强恒大集团恢弘钜作,汇聚数百位国内外建筑大师,斥资1800亿重构世界文化旅游版图。总占地面积约8平方公里,拥有得天独厚的地理优势与生态环境,汇聚了全球28大热门旅游业态,倾力打造集主题乐园、度假酒店、购物美食、会议会展、滨海娱乐、文化演艺等于一体的一站式国际化度假目的地。海洋馆项目采用荏原FPS系列水泵128台。



全球最大的海洋科学馆-珠海长隆海洋科学馆项目


将拥有 5项世界之最:世界最大海洋科学馆,总建筑面积 39.57 万平方米;世界最大的虎鲸展览池,容量 5.5 万立方米;世界最大的亚克力玻璃,尺寸 46.2 米×8.3米;世界最大的活体珊瑚缸,容量 2365 立方米;世界最大的鲨鱼展示缸,容量 2732 立方米。其中后四项内容均打破吉尼斯世界纪录。该项目维生系统全部采用荏原水泵291台,FPS系列水泵总计:115台。




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