真空泵耐腐蝕為什么這么難

經(jīng)常有行業(yè)圈的朋友提問真空泵耐腐蝕的問題，今天在這里幫助受到真空泵腐蝕問題困擾的朋友們解決一部分問題。

為啥說解決一部分問題，因?yàn)槭澜缟蠜]有一種材料是十全十美的，說一種材料能抗各種強(qiáng)酸、強(qiáng)堿，還能抗溶劑，還能耐高溫、耐磨，材料強(qiáng)度還超高，那真是吹牛了。所以，針對各種工況特點(diǎn)，選對的不選貴的，科學(xué)合理的選擇適合自己工況的真空泵。再者，耐腐蝕這個事兒，理論和實(shí)踐是存在明顯差異，每家使用單位應(yīng)用情況也各不相同，各個制造廠家也各有自己的優(yōu)點(diǎn)和立場?？傊覀児陀^的分析，求同存異，百家齊鳴，下面有說的不對的，請各位多包涵！行業(yè)內(nèi)的朋友有其它意見的，請斧正賜教！

真空泵經(jīng)過伴隨著人類工業(yè)近百年的發(fā)展，已經(jīng)是一個非常成熟的技術(shù)和產(chǎn)品，但是，真空泵受酸性氣體腐蝕而大大縮短使用壽命，一直是嚴(yán)重困擾行業(yè)的一個問題。

那么，真空泵耐腐蝕為什么這么難？

一、腐蝕種類多種多樣，化學(xué)、電化學(xué)腐蝕和物理腐蝕并存

首先，真空泵大多是用金屬材料制作而成，而金屬耐腐蝕卻是天然的弱勢，引用《腐蝕手冊》的話來說，腐蝕是材料在環(huán)境的作用下引發(fā)的破壞，其種類多種多樣。在泵運(yùn)行環(huán)境下，金屬材料要受到化學(xué)、電化學(xué)、物理多種交叉腐蝕，而且一個都不少。

▲泵用金屬材料需要面對的腐蝕種類

物理腐蝕指的主要是氣蝕，氣蝕發(fā)生在高流速液體，并有壓力變化的環(huán)境中。氣泡破滅時產(chǎn)生沖擊波壓力，可以撕裂金屬粒子，引發(fā)設(shè)備變形。無論您選用哪一種材料的真空泵，如果前期選型出現(xiàn)錯誤的話，選擇抽氣量過大的真空泵，或者后期使用過程中操作不當(dāng)，都會出現(xiàn)氣蝕！自然界中，蝦也是利用氣蝕輕松破甲貝殼獲取食物。

二、泵內(nèi)介質(zhì)高流速加速腐蝕

    《腐蝕手冊》有個經(jīng)典案例，用碳鋼管道輸送濃度為7%的硫酸，管道流速為0.0007~0.0026m/s，碳鋼管道可以長期耐受腐蝕，而碳鋼泵輸送同樣的硫酸，泵的使用壽命僅僅為72小時，因?yàn)樘间摫昧魉僖呀?jīng)高達(dá)23.08m/s (1500rpm），高流速會極大的加速腐蝕速率！所以，當(dāng)你查詢《腐蝕手冊》時，某一種材料耐酸性較好，也僅僅是指在靜態(tài)浸泡條件下的腐蝕速率，與真空泵高流速工況條件的腐蝕速率，還是存在相當(dāng)大的差異的！

三、泵內(nèi)升溫會加速腐蝕

    真空泵長期運(yùn)行后，自身的機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)會產(chǎn)生熱能，抽取的氣體也會帶來熱量，某些情況下，泵腔內(nèi)部的工作液也會產(chǎn)生汽化熱，所以，真空泵升溫也是不可避免的。我們以硫酸對灰鑄鐵腐蝕為例，每增加10℃，硫酸腐蝕灰鑄鐵速率增加一倍。

而即使是耐腐蝕性優(yōu)秀的不銹鋼316L，隨著鹽酸溫度的增加，鹽酸對不銹鋼316L的腐蝕速率也起到一個加速的作用，如下圖：

四、濃度變化也會影響腐蝕效率

    在溫度不變的情況下，介質(zhì)濃度的變化對腐蝕速率可能是加速或減速。減速主要原因是有的金屬會產(chǎn)生鈍化膜，從另一個方面來說，金屬靠鈍化膜防腐是有很大局限性的，必須在一定濃度范圍之內(nèi)，或者是某一類酸，比如，硫酸濃度增加，灰鑄鐵耐腐蝕性是增強(qiáng)的，而鹽酸濃度增加，不銹鋼316L的耐腐蝕性反而變?nèi)?，如下圖：

五、工況條件的復(fù)雜性

    前面講到的還只是一些耐腐蝕的基本困難，它們還僅僅是腐蝕種類多、高流速、溫度和濃度加速腐蝕的基本條件，但在實(shí)際應(yīng)用中，我們往往發(fā)現(xiàn)你要抽的氣體含有的介質(zhì)，每一家化工單位的工況都與眾不同，包羅萬象，各有特色，下面一張圖：

  所以說，只用一款真空泵滿足整個耐腐蝕真空泵市場需求是不現(xiàn)實(shí)的，每一款泵存在都有它的道理，都有市場對它的需求；而耐腐蝕真空泵也是在傳統(tǒng)真空泵基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)優(yōu)化而來的，耐腐蝕真空泵不可能跳出三界之外，不在五行之中；而水噴射一方面受到國家環(huán)保政策的限制，很多園區(qū)禁止使用，另一方面，水噴射的工作原理是一個汽水混合的文丘里結(jié)構(gòu)，冬季水噴射泵運(yùn)行1個小時之后，水箱工作液溫度高于35℃左右，真空度便以肉眼可見的速度迅速降低至0.07~0.08MPa左右； 而夏季更快，僅僅運(yùn)行20-30分鐘，真空度也快速降低，而想想中國南方漫長夏季高溫，對一部分要求長時間高真空的客戶來說，就很難接受。