離心式空壓機(jī)葉輪、葉片的結(jié)構(gòu)和防腐措施
葉輪是離心式空壓機(jī)唯一做功的心臟部件,而高轉(zhuǎn)速、大流量、高壓力比、 大功率和變工況等苛刻工作條件對(duì)葉輪的設(shè)計(jì)、制造技術(shù)、加工精度及維護(hù)提出 了更高的要求。
一旦發(fā)生葉輪損壞、葉片斷裂甚至解體破壞事故,不僅損壞轉(zhuǎn) 子,而且隨轉(zhuǎn)速增加將引起劇烈的振動(dòng),使其無法操作,嚴(yán)重威脅空壓機(jī)連續(xù)、 安全穩(wěn)定運(yùn)行,將造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。
離心式空壓機(jī)葉輪多采用焊接和鉚接的結(jié)構(gòu)形式。
葉輪損壞多發(fā)生在離心力 最大的葉輪外緣和應(yīng)力較高的輪蓋進(jìn)口側(cè)以及鉚釘?shù)乃蓜?dòng)或斷裂部位,也有的葉 輪前盤連同葉片從與后盤焊接處發(fā)生斷裂。
通過大量事故分析表明,葉輪破裂的斷面無明顯的塑性變形,幾乎全部是宏觀脆斷。
因此,葉輪破壞大部分屬于應(yīng)力腐蝕,其次是疲勞腐蝕。

應(yīng)力腐蝕是指葉輪材料在受到應(yīng)力和腐蝕的雙重作用下產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕裂紋而 導(dǎo)致的脆性斷裂。
應(yīng)力腐蝕裂紋一是由于局部腐蝕引起的,二是在腐蝕環(huán)境中, 材料因腐蝕反應(yīng)生成氫氣從而產(chǎn)生裂紋并擴(kuò)展,后一種屬于氫脆斷裂。
疲勞腐蝕是指葉輪在處于振動(dòng)的狀態(tài)下,受到交變應(yīng)力和葉輪與軸的復(fù)合振 動(dòng)應(yīng)力的雙重作用,在其薄弱部位產(chǎn)生局部變形,以致超過材料的疲勞極限而產(chǎn) 生裂紋。
隨葉輪的連續(xù)不斷地振動(dòng),裂紋逐漸擴(kuò)展最后導(dǎo)致葉輪疲勞斷裂。
石油化工用離心空壓機(jī)輸送的介質(zhì)大多具有較強(qiáng)的腐蝕性,例如CO2、 NH3 等。
即使是空氣空壓機(jī),由于空氣和工業(yè)煙氣中含有SO2、SO3 等酸性氣 體,濕度大時(shí)將形成亞硫酸、硫酸,它們對(duì)葉輪都有不同程度的腐蝕作用。
裸露的葉片長期受氣體和酸泥的腐蝕,在沒有進(jìn)行定期檢查或段間冷卻器、分離器液 面指示失真、報(bào)警失靈情況下,使下一段入口氣體帶有酸性。
在焊接葉片的焊接 縮孔、氣孔處形成腐蝕坑,同時(shí)伴有部分氫滲現(xiàn)象,易形成疲勞源,致使葉片在 受到高應(yīng)力和腐蝕時(shí)發(fā)生脆性斷裂。
氣體與酸泥腐蝕可采取如下措施: 采用耐腐蝕高強(qiáng)度的不銹鋼焊接葉輪,焊 后進(jìn)行熱處理,其表面進(jìn)行防腐涂層保護(hù)。
盡可能降低工藝氣中CO、COZ 的含 量; 定期排出中間冷卻器內(nèi)所生成的含有亞硫酸、硫酸的冷凝水,使其導(dǎo)出機(jī)外。
安裝高效的吸氣過濾器(如脈沖式高效過濾器),以降低空壓機(jī)、風(fēng)機(jī)進(jìn)口的流 速,減少空氣中所含的霧狀水滴與粉塵; 嚴(yán)格檢查葉輪的腐蝕情況,并及時(shí)清除 葉輪內(nèi)部和表面的沉積物。