近年来,我国国民经济持续发展,新技术新工艺呈出不穷,离心机的应用范围也更加广泛;不过,在这一过程中,大多数厂家更多关心的是离心机的分离性能、强度要求,对腐蚀因素的影响往往重视不够,从而带来了一些负面的影响,
本文就此问题作一些分析说明,供大家探讨。众所周知,腐蚀的危害是极其巨大的,在世界上有许多事例可以说明,离心机是一种高速旋转的设备,其安全要求与压力容器同样重要,大多数离心机生产企业在设计、选型和应用中,更多考虑了均匀腐蚀对强度零件的影响,疏忽了结构设计,加工工艺等对腐蚀环境的适应性,导致了一些严重的后果。不仅零件出现腐蚀倾向,污染被分离物料;更严重的甚至造成机毁人亡。
转鼓的这几个特点,说明了离心机的核心零件是一个应力件,它的异形几何形状,导致了零件的应力分布多区,多零件的配合,又使形成电偶对的机会成为可能,这都是值得注意的一些情况。
金属腐蚀形态主要分为均匀腐蚀和局部腐蚀两大类,前者因为表观现象容易发现,而且在大多数手册资料数据中都表述比较清楚,在此不作详述,仅对后者进行一些探讨。局部腐蚀只发生在局部,是一个极其严重、危害较大的一种破坏,如孔蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀,磨损腐蚀等等,在离心机中,局部腐蚀普遍存在,应着重从其形成机理方面加以分析,采取措施,加以克服。
1、孔蚀是一种高度腐蚀的现象,主要存在于易钝化的金属中,如不锈钢等,由于表面局部存在的可能缺陷,溶液中又存在能破坏钝化膜的活性离子(如卤族离子),钝化膜被局部破坏,从而形成电偶对,造成孔蚀。孔蚀形成后,由于离心力的作用,将加速孔内电偶的动态过程,从而保证孔腐蚀的持续性,直至穿孔,这一点与静态下的孔蚀现象不同。
2、晶间腐蚀会造成零件失去强度和延伸性,引起零件脆断,它是一种从表面沿晶粒边界向内发展,外表面没有腐蚀迹象的危害性损害。
4、应力腐蚀是在腐蚀性环境中,由于受一定的拉应力作用而引起的损害。它具备以下特征:残余拉应力、外加拉应力、腐蚀性渗透环境、局部缺陷。上述四种腐蚀是对离tk,机影响极其严重的,可能导致严重后果。
1、不同的物料及分离要求,需要选用不同的机型。机型及主参数确定后,根据不同材料在不同环境中的耐腐蚀性能,综合其理化特J生,性价比等诸多因素,从基本面上确定强度零件材料。从材料本身来看,它针对的目标物料是安全的,因此,选材应遵循下列原则:
a、没有绝对的万能防腐材料,必须充分了解应用环境,针对性选材,如不锈钢不适合浓硫酸,碳钢却适合。
c、在同一环境中,尽可能选同一种材料或平衡电位相近的材料,避免造成电偶对环境。
一个优秀的设计能延长设备使用寿命,确保设备的安全性,对于结构设计,最容易加速腐蚀的设计缺陷是应力集中倾向和缝隙环境,有时尽管金属浸泡溶液中,腐蚀率较小;但形成缝隙,由于内部溶液的化学和电化学状态发生了变化(PH和电位下降),将引起严重的缝隙腐蚀,因此设计上应注意:
控制腐蚀的一个基本思路就是隔绝腐蚀环境。在离心机设计中,经常采用表面处理的办法,如法兰、镀锌、镀铬、化学镀层等办法,这些方法在许多环境中是有效的,但对于旋转零件,必须注意一个重要的现象:基体材料与镀层是两种材料,其线膨胀系数是不同的,将在旋转件弹性变形时产生不一样的变形量,从而造成大量的微裂纹的产生;若前述现象的存在,将加速腐蚀形成。因此,对于旋转零件的表面防护方法,应谨慎采用。
离心机本身涉及多学科,要使用好离心机,除上述一些措施外,还应该注意研究其应用环境。缓蚀剂的应用,在实际应用中,也大量采用。对某些恶劣环境,采用适当的缓蚀剂就能使零件达到适用的程度,只要工艺许可,缓蚀剂的采用,应该是离心机应用的一条有效之路。
设计正确,选材合理,只是解决离心机腐蚀的前提条件;加工工艺是正确应用也在一定程度上影响离心机的防腐能力。加工方法通常会在零件或设备上留下许多缺陷,如错位、局部应力等,错位可能造成缝隙,装夹定位方法不合理可能导致零件偏心,不合理走刀可能产生表面粗糙,还有装配严重,后燃喷孔堵塞,气门烧损,活塞及缸套磨损加剧等问题。因而当柴油机使用重油进行发电时,必须要对重油进行必要的处理,减少其中的固态杂质及水分,以适应柴油机的燃烧。
用于重油分离行业的分离设备主要为:按排渣类型分为:全部排渣型和部分排渣型分离设备;按分离物料类型分为:分杂型和分水型。
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离心机的管理,从国内多年离心机的使用情况看,各类型离心机应由专人负责管理和维护。高、超速离心机要求定期检查维修,使用者应详细记录实验状态及维修情况,以保证离心机的安全使用。高、低速离心机由于操作简单,通过阅读说明书,训练离心机操作规程后可以自己使用。而超速离心机结构复杂,工作程序也较繁琐,使用不当易发生事故,特别对离心转头更应谨慎保养、使用。从国内多年使用、管理情况来看,专人保管、操作是仪器处于良好状态的保证。对管理、操作人员应进行培训,使他们不但熟悉操作,而且对仪器也应有所了解。离心机的型号、种类繁多,价格比较贵,选购时应根据工作多方衡量。通常应从下边几个因素考虑:
(1)离心的目的,分析离心还是制备离心;
(2)样品的种类和数量,是细胞、病毒,还是蛋白,样品量的大小。根据这些因素决定购买分析离心机还是制备离心机;是低速、高速还是超速;是大容量、常量的还是微量的离心机。
(3)经济能力:当机型确定后就应考虑生产厂家及价格,价格和产品的性能是同步的。
(4)其他细节:如离心操作是否简便,维修是否方便,设计是否已过时,易损件供应是否方便等问题。
(5)配套问题:一台离心机不可能同时在低速,高速和超速条件下运行。一般讲超速离心机只限于超速离心,不宜于做高速离心更不宜于做低速离心,同样高速离心机也不宜于低速离心。因此买超速离心机要考虑配备高速离心机,否则发挥不了优势。一般说低速、高速的使用频率较高,而超速离心机的利用率较低,超速离心机仅经常使用的实验室购置或考虑地区性的公用设置。
离心机的型号确定后,就是选购什么样的离心转头。考虑的最主要的根据就是样品的容量及离心的条件。通常有水平转头和角转头各一个,或大容量(相对较低速)的转头和小容量高转速的转头各一个即可满足工作中的不同需要,不可追求越全越好,因为离心转头种类很多,许多是相似的,而超速机的转头价格相当昂贵,如果全部配齐其价格要比离心机主机高出好几倍,也没有必要。由于转头转速的不同价格相差很大。从转速上讲不宜追求越高越好,但应有离心机允许的最高转速的转头,否则对离心机而言是个浪费。有两台离心机的单位可考虑转头型号互补以节省经费。
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