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[摘要]：高压水泵的腐蚀问题一直都受到人们的关注，如果在生产过程中不能及时注意到被腐蚀的部位并进行更换维修，往往会影响生产效率，甚至导致严重的生产事故发生，而频繁的更换易腐蚀部件，例如水泵叶轮等，又会造成资金的浪费，带来经济上的负担。因此如何合理应用耐腐蚀技术，提高高压水泵的使用寿命，已经成为当务之急。本文首先介绍了影响水泵腐蚀的主要因素，然后综合介绍了现阶段的主要防腐蚀技术。
[关键词]：高压水泵 使用寿命 腐蚀
中图分类号：S277.9+2 文献标识码：S 文章编号：1009-914X（2012）32- 0529-01
高压水泵的腐蚀方式是多种多样的，例如循环水泵，通常会出现泵轴、轴头或者导叶体等部位的严重腐蚀，这主要是由于泥沙造成的冲刷腐蚀，用于输送高温循环水的水泵，往往由于高温、化学物质等因素，产生汽蚀，普通的高压水泵，则由于水的酸碱度、金属含量甚至微生物等原因，造成不同程度的腐蚀，其中又以水泵叶轮的腐蚀最为突出。本文针对不同情况的高压水泵腐蚀情况，先分析其产生原因，然后介绍了相应的防腐蚀、耐腐蚀技术。
1、各类高压水泵腐蚀简介
1.1 循环水泵
循环水泵主要负责循环送水，由于水中可能含有少量泥土、沙砾等物质，虽然含量不高，但是在高压下，其冲刷腐蚀的力量不容小觑，可能造成循环水泵的多个部位受到严重腐蚀，例如泵轴、轴头、导叶体等，如果腐蚀情况过于严重，就可能造成漏水等后果，不但影响生产效率，还有可能损毁电机等，造成比较大的经济损失。
1.2 高温水泵汽蚀
高温水泵在运转的 时候，高温水流经过吸水管进入叶轮，水流在速度、势能和阻力的共同作用下，压力逐渐变小。当水压减小到等于水的饱和压力之后，在高温的作用下，就开始汽化，形成蒸汽或者高温气体泡，而这些气体泡破裂后，水流又以高速填充其位置，这就能造成水流对泵体的撞击，另外，水汽中含有氧气，会借助空气炮凝缩时放出的热量，对水泵产生一定的化学腐蚀。久而久之，就可能造成某些部件的损坏，如果是过流部件发生损坏，可能导致水压出现波动，甚至失压等严重后果。
1.3 高压水泵叶轮腐蚀
由于高压水泵传送的介质不尽相同，其酸碱度、介质温度、流速、含盐量高低、介质中微生物的含量、其他金属组合等也有很大差别，而这些都可能导致水泵的叶轮出现腐蚀。叶轮部位出现腐蚀之后，会很大程度上降低高压水泵的性能，增加每单位抽排量消耗的能量，而且要经常对其检修，间接增加了经济负担。
2、水泵受腐蚀的主要表现
由于水是具有腐蚀性的电解质溶液，并且自身具有导电性、生物活性等各种特性，并且对于高压水泵而言，其水流速度较高，再加以其他杂质的影响，往往能够对局部造成严重腐蚀，而且流体力学因素和腐蚀电化学因素共同作用，也加剧了腐蚀的程度，往往具有以下表现：
（1）泵壳内壁的防护层没有较大损害，但是泵轴往往有大量锈迹，并且部分区域有腐蚀坑，叶轮与轴头连接部位腐蚀严重，尤其是哈夫锁环部位，轴头外露部分由于处于蚀环水中，基本腐蚀殆尽，另外还有部分水泵导叶体下面部分腐蚀相当严重，甚至有的已经碳化。
（2）由于高温汽蚀造成的腐蚀，由于高频高压的微细辐射流作用，能够对流道金属表面造成损伤，致使材料表面品体发生疲劳破坏，严重时会造成蜂窝状的空洞。另外，在强烈的化学腐蚀作用下，会导致泵内叶轮之外的其他部位也受到不同程度损坏，例如泵壳和导叶体等。
3、影响高压水泵腐蚀的主要因素
3.1 输送介质的酸碱度影响
也就是PH值，表示介质中氢离子的浓度，该因素是影响高压水泵腐蚀的最主要因素之一。其影响方式主要分为两个方面，一方面可以应先到阴极的反应过程，如果PH值较低，氢离子和阳离子之间的还原过程就更加容易，导致腐蚀速度变快，另一方面，随着介质酸碱度的变化，金属的腐蚀产物的溶解度也随之改变，从而影响到水泵内壁的金属保护膜的稳定性，加速腐蚀过程。
3.2 盐浓度的影响
传输介质中往往含有一定量的盐，这也能够对水泵内部产生较大腐蚀，原因是其增加了传输介质的导电性，又能增强电偶的腐蚀电流，在酸性和氧化性盐环境中，這种腐蚀更加明显。此外，介质中的盐浓度对于保护膜的形成和破坏也能产生较大影响，众所周知，海水中盐含量较高，大量的氯离子使得钢铁表面很难形成保护膜，从而导致其腐蚀速度远远快于淡水中的腐蚀速度。
3.3 温度的影响
温度对对于高压水泵的影响是通过对水中氢离子的影响而间接形成的。通常来讲，水在25°的时候是中性，随着温度的升高，氢离子含量大幅增加，从而PH值也发生改变，酸性增强，这就导致了其腐蚀性的增强。研究表明，水温升高10度，对贴的腐蚀能力会加强30%左右。
3.4 流速的影响
泵体内的保护膜可以有效的减缓甚至杜绝腐蚀的发生，但是这种不会轻易溶解的氧化物保护膜，通常只有在流速较低的部位才有可能产生，流速高的地方，由于水流的冲刷作用，保护膜难以形成，或者难以持久。所以即使是相同的介质，往往高速水流区域腐蚀程度要远远高于低速区域。
3.5 微生物的影响
传输介质中往往含有大量的微生物，尤其是污水中，各种真菌、霉菌水藻等微生物大量滋生，其新城代谢产物中含有硫化物、有机酸等物质，能够形成强腐蚀环境，一方面改变了流体中原有的酸碱度和氧含量，另一方面，这些微生物分解产生的硫化氢也进一步加剧腐蚀过程，此外微生物的排泄物大量积淀，可能在泵体局部形成腐蚀电池。
4、高压水泵耐腐蚀措施
（1）应该充分考虑到水泵工作环境的差异，有针对性的选择泵体材质。例如，传输介质是强酸性的，应该选取耐腐蚀的不锈钢铸件等；在中性环境中，可以选用球墨铸铁或者铸钢等；输送介质中含固体颗粒较多的环境下，考虑到可能造成较大的磨损腐蚀，应该采用高耐磨材料；海水中，由于含盐量较高，可以尽量选用青铜、钛等合金材料。
（2）提高泵体的制造工艺，泵体铸件需要尽量减少砂眼、气孔等缺陷，焊接处一定要保证质量，严格根据相关标准检验硬伤。此外可以考虑进行喷丸、渗碳等处理，能够提高表面硬度，增强其抗腐蚀效果。
（3）采用非金属涂层法，由于金属涂层容易受到腐蚀，可以考虑采用树脂、橡胶、陶瓷或者玻璃等材料，按照一定的工艺进行处理，在泵体内壁表面进行修复。该方法操作相对简单，粘结力强，并且抗腐蚀效果较高。目前应用比较广广泛。
（4）此外，还可以考虑应用合金粉末喷焊法和补焊法等措施，这两种方法适用于受腐蚀程度不太严重的中小型叶轮部位的表面保护。需要指出的是，补焊法在工艺上难度较大，而且冲淡率较高，焊层往往比较厚，但是并不能保证均匀，应该酌情采用该方法。
现阶段多数大中型高压水泵在试用过程中，都存在着不同程度的受腐蚀情况，这不但影响到生产效率的提高，也间接的消耗了大量人力、物力、财力。因此，如何延长高压水泵的使用寿命，增强其耐腐蚀性，是亟待解决的问题。考虑到该问题的复杂性，相关人员应该深入研究造成腐蚀的原因，并制定针对性的防腐措施，采用先进技术，积极使用新型的防腐材料及处理工艺，全方位提高高压水泵的耐腐蚀能力。
参考文献：
[1]姚一富，江亲瑜.造水机系统高压浓海水泵轴封的组合设计[J].润滑与密封，2008（3）.
[2]李强，柴立平.高压油田注水泵的设计[J].排灌机械，2006（3）.
[3]卢洪涛，陈汉明.海水泵泵轴腐蚀原因分析及对策[J].中国核电，2010（4）.
[4]郭泽亮，方亮，汤文新.海水泵用铜合金的腐蚀性能评述[J].材料导报，2003（8）.
[关键词]：高压水泵 使用寿命 腐蚀
中图分类号：S277.9+2 文献标识码：S 文章编号：1009-914X（2012）32- 0529-01
高压水泵的腐蚀方式是多种多样的，例如循环水泵，通常会出现泵轴、轴头或者导叶体等部位的严重腐蚀，这主要是由于泥沙造成的冲刷腐蚀，用于输送高温循环水的水泵，往往由于高温、化学物质等因素，产生汽蚀，普通的高压水泵，则由于水的酸碱度、金属含量甚至微生物等原因，造成不同程度的腐蚀，其中又以水泵叶轮的腐蚀最为突出。本文针对不同情况的高压水泵腐蚀情况，先分析其产生原因，然后介绍了相应的防腐蚀、耐腐蚀技术。
1、各类高压水泵腐蚀简介
1.1 循环水泵
循环水泵主要负责循环送水，由于水中可能含有少量泥土、沙砾等物质，虽然含量不高，但是在高压下，其冲刷腐蚀的力量不容小觑，可能造成循环水泵的多个部位受到严重腐蚀，例如泵轴、轴头、导叶体等，如果腐蚀情况过于严重，就可能造成漏水等后果，不但影响生产效率，还有可能损毁电机等，造成比较大的经济损失。
1.2 高温水泵汽蚀
高温水泵在运转的 时候，高温水流经过吸水管进入叶轮，水流在速度、势能和阻力的共同作用下，压力逐渐变小。当水压减小到等于水的饱和压力之后，在高温的作用下，就开始汽化，形成蒸汽或者高温气体泡，而这些气体泡破裂后，水流又以高速填充其位置，这就能造成水流对泵体的撞击，另外，水汽中含有氧气，会借助空气炮凝缩时放出的热量，对水泵产生一定的化学腐蚀。久而久之，就可能造成某些部件的损坏，如果是过流部件发生损坏，可能导致水压出现波动，甚至失压等严重后果。
1.3 高压水泵叶轮腐蚀
由于高压水泵传送的介质不尽相同，其酸碱度、介质温度、流速、含盐量高低、介质中微生物的含量、其他金属组合等也有很大差别，而这些都可能导致水泵的叶轮出现腐蚀。叶轮部位出现腐蚀之后，会很大程度上降低高压水泵的性能，增加每单位抽排量消耗的能量，而且要经常对其检修，间接增加了经济负担。
2、水泵受腐蚀的主要表现
由于水是具有腐蚀性的电解质溶液，并且自身具有导电性、生物活性等各种特性，并且对于高压水泵而言，其水流速度较高，再加以其他杂质的影响，往往能够对局部造成严重腐蚀，而且流体力学因素和腐蚀电化学因素共同作用，也加剧了腐蚀的程度，往往具有以下表现：
（1）泵壳内壁的防护层没有较大损害，但是泵轴往往有大量锈迹，并且部分区域有腐蚀坑，叶轮与轴头连接部位腐蚀严重，尤其是哈夫锁环部位，轴头外露部分由于处于蚀环水中，基本腐蚀殆尽，另外还有部分水泵导叶体下面部分腐蚀相当严重，甚至有的已经碳化。
（2）由于高温汽蚀造成的腐蚀，由于高频高压的微细辐射流作用，能够对流道金属表面造成损伤，致使材料表面品体发生疲劳破坏，严重时会造成蜂窝状的空洞。另外，在强烈的化学腐蚀作用下，会导致泵内叶轮之外的其他部位也受到不同程度损坏，例如泵壳和导叶体等。
3、影响高压水泵腐蚀的主要因素
3.1 输送介质的酸碱度影响
也就是PH值，表示介质中氢离子的浓度，该因素是影响高压水泵腐蚀的最主要因素之一。其影响方式主要分为两个方面，一方面可以应先到阴极的反应过程，如果PH值较低，氢离子和阳离子之间的还原过程就更加容易，导致腐蚀速度变快，另一方面，随着介质酸碱度的变化，金属的腐蚀产物的溶解度也随之改变，从而影响到水泵内壁的金属保护膜的稳定性，加速腐蚀过程。
3.2 盐浓度的影响
传输介质中往往含有一定量的盐，这也能够对水泵内部产生较大腐蚀，原因是其增加了传输介质的导电性，又能增强电偶的腐蚀电流，在酸性和氧化性盐环境中，這种腐蚀更加明显。此外，介质中的盐浓度对于保护膜的形成和破坏也能产生较大影响，众所周知，海水中盐含量较高，大量的氯离子使得钢铁表面很难形成保护膜，从而导致其腐蚀速度远远快于淡水中的腐蚀速度。
3.3 温度的影响
温度对对于高压水泵的影响是通过对水中氢离子的影响而间接形成的。通常来讲，水在25°的时候是中性，随着温度的升高，氢离子含量大幅增加，从而PH值也发生改变，酸性增强，这就导致了其腐蚀性的增强。研究表明，水温升高10度，对贴的腐蚀能力会加强30%左右。
3.4 流速的影响
泵体内的保护膜可以有效的减缓甚至杜绝腐蚀的发生，但是这种不会轻易溶解的氧化物保护膜，通常只有在流速较低的部位才有可能产生，流速高的地方，由于水流的冲刷作用，保护膜难以形成，或者难以持久。所以即使是相同的介质，往往高速水流区域腐蚀程度要远远高于低速区域。
3.5 微生物的影响
传输介质中往往含有大量的微生物，尤其是污水中，各种真菌、霉菌水藻等微生物大量滋生，其新城代谢产物中含有硫化物、有机酸等物质，能够形成强腐蚀环境，一方面改变了流体中原有的酸碱度和氧含量，另一方面，这些微生物分解产生的硫化氢也进一步加剧腐蚀过程，此外微生物的排泄物大量积淀，可能在泵体局部形成腐蚀电池。
4、高压水泵耐腐蚀措施
（1）应该充分考虑到水泵工作环境的差异，有针对性的选择泵体材质。例如，传输介质是强酸性的，应该选取耐腐蚀的不锈钢铸件等；在中性环境中，可以选用球墨铸铁或者铸钢等；输送介质中含固体颗粒较多的环境下，考虑到可能造成较大的磨损腐蚀，应该采用高耐磨材料；海水中，由于含盐量较高，可以尽量选用青铜、钛等合金材料。
（2）提高泵体的制造工艺，泵体铸件需要尽量减少砂眼、气孔等缺陷，焊接处一定要保证质量，严格根据相关标准检验硬伤。此外可以考虑进行喷丸、渗碳等处理，能够提高表面硬度，增强其抗腐蚀效果。
（3）采用非金属涂层法，由于金属涂层容易受到腐蚀，可以考虑采用树脂、橡胶、陶瓷或者玻璃等材料，按照一定的工艺进行处理，在泵体内壁表面进行修复。该方法操作相对简单，粘结力强，并且抗腐蚀效果较高。目前应用比较广广泛。
（4）此外，还可以考虑应用合金粉末喷焊法和补焊法等措施，这两种方法适用于受腐蚀程度不太严重的中小型叶轮部位的表面保护。需要指出的是，补焊法在工艺上难度较大，而且冲淡率较高，焊层往往比较厚，但是并不能保证均匀，应该酌情采用该方法。
现阶段多数大中型高压水泵在试用过程中，都存在着不同程度的受腐蚀情况，这不但影响到生产效率的提高，也间接的消耗了大量人力、物力、财力。因此，如何延长高压水泵的使用寿命，增强其耐腐蚀性，是亟待解决的问题。考虑到该问题的复杂性，相关人员应该深入研究造成腐蚀的原因，并制定针对性的防腐措施，采用先进技术，积极使用新型的防腐材料及处理工艺，全方位提高高压水泵的耐腐蚀能力。
参考文献：
[1]姚一富，江亲瑜.造水机系统高压浓海水泵轴封的组合设计[J].润滑与密封，2008（3）.
[2]李强，柴立平.高压油田注水泵的设计[J].排灌机械，2006（3）.
[3]卢洪涛，陈汉明.海水泵泵轴腐蚀原因分析及对策[J].中国核电，2010（4）.
[4]郭泽亮，方亮，汤文新.海水泵用铜合金的腐蚀性能评述[J].材料导报，2003（8）.