在化工、制藥、環(huán)保等眾多工業(yè)領域,玻璃鋼真空泵作為關鍵設備,廣泛應用于物料輸送、氣體抽吸等工藝過程。這些行業(yè)的工作介質(zhì)往往具有復雜的化學性質(zhì),尤其是混合酸堿介質(zhì),對真空泵的耐腐蝕性能提出了嚴峻挑戰(zhàn)。玻璃鋼作為一種具有優(yōu)異力學性能和耐腐蝕性能的復合材料,逐漸被應用于真空泵的制造。
一、實驗材料與方法
1.實驗材料
實驗選用玻璃鋼真空泵,其泵體主要采用玻璃鋼材質(zhì),通過特定的成型工藝制造而成。測試所用的混合酸堿介質(zhì)由硫酸、氫氧化鈉與去離子水按不同比例配制而成,模擬實際工業(yè)生產(chǎn)中可能遇到的多種混合酸堿環(huán)境。
2.實驗設備
搭建了一套模擬實際工況的實驗平臺,包括玻璃鋼真空泵、介質(zhì)儲存罐、循環(huán)管道、流量計、壓力傳感器以及溫度控制裝置等。同時,配備電子天平、掃描電子顯微鏡、能譜分析儀、X射線衍射儀等分析測試設備,用于對測試前后的玻璃鋼樣品進行表征分析。
3.實驗方法
根據(jù)實驗設計,分別配制不同濃度和比例的混合酸堿介質(zhì),如硫酸與氫氧化鈉體積比為1:1、2:1、1:2等,且硫酸和氫氧化鈉的濃度分別設置為5%、10%、15%等不同梯度。
將配制好的混合酸堿介質(zhì)注入介質(zhì)儲存罐,啟動玻璃鋼真空泵,使其在設定的工況下連續(xù)運行。運行時間設定為1000小時,期間定期記錄真空泵的運行參數(shù),如流量、壓力、溫度等,并觀察泵體外觀是否有腐蝕跡象,如變色、起泡、剝落等。
在測試開始前和結(jié)束后,分別從玻璃鋼真空泵的關鍵部位采集樣品。利用電子天平測量樣品質(zhì)量變化,以評估腐蝕導致的質(zhì)量損失;通過SEM觀察樣品表面微觀形貌的變化,判斷腐蝕的類型和程度;采用EDS分析樣品表面元素組成的變化,確定腐蝕產(chǎn)物的成分;利用XRD對樣品進行物相分析,進一步了解腐蝕過程中材料晶體結(jié)構的變化。
玻璃鋼真空泵在低濃度、比例適中的混合酸堿介質(zhì)中表現(xiàn)出良好的耐腐蝕性能,能夠滿足一般工業(yè)應用的需求。隨著混合酸堿介質(zhì)濃度的升高和比例的異?;?,玻璃鋼真空泵的耐腐蝕性能顯著下降,出現(xiàn)質(zhì)量損失增加、表面微觀結(jié)構破壞等現(xiàn)象。