Требования к выбору материалов для основных деталей насосов

Последний фактор приобретает особое значение, когда процесс коррозии сопровождается эрозией и когда перекачиваемая среда может вызывать коррозионное растрескивание или усталость.

Коррозионно-эрозионные разрушения, возникающие на рабочих органах насосов, являются следствием ряда причин:
1) агрессивного действия жидкой перекачиваемой среды, обусловленного химическими свойствами морской воды;
2) эрозионного воздействия воды, включая кавитацию при больших окружных скоростях рабочего колеса;
3) абразивного износа поверхностей деталей твердыми частицами, содержащимися в водяном потоке.

Коррозия. Срок службы элементов проточной части при отсутствии кавитационных явлений определяется в основном коррозией металла. В воде коррозионная стойкость материала в большой степени зависит от растворенных в ней солей и газов, а также от ее биологической характеристики.

Коррозия металлов в воде или в водных растворах имеет в основном электрохимический характер. Процесс этот происходит при наличии разности потенциалов или, иными словами, гальванической пары. Гальваническая пара возникает при погружении в раствор различных металлов (макропара), например стали и цветного сплава, или при наличии структурной неоднородности металла (микропара), например структурные составляющие в чугуне (железо Fе и карбид железа Fе₃С).

Появлению коррозии способствует наличие растворенных в воде солей. В этом случае увеличивается электропроводимость воды и соответственно коррозионный ток, а значит, возрастает и выход металла в раствор. Следует заметить, что даже очень чистая пресная вода проводит электрический ток, так что начавшийся процесс коррозии трудно остановить.

Особенно неблагоприятное влияние оказывают ионы хлора, имеющиеся в большом количестве в воде. Они разрушают защитные пленки, которые часто появляются на поверхности металла и замедляют процесс коррозии.
Для рН < 3,5 следует применять коррозионно-стойкие нержавеющие стали, для рН 3,5-6,0 - бронзу, для рН 6,0-8,0 - бронзу (для деталей ротора), чугун и сталь (для деталей статора); при рН 8,0 - чугун или сталь, если позволяют давление и температура, и нержавеющую сталь. Причиной коррозии является также чисто химическое воздействие на материал агрессивной жидкости.

Наблюдается и так называемая межкристаллитная коррозия, которая характеризуется разъеданием металла, главным образом по границам кристаллов, что приводит к значительной потере прочности, несмотря на сравнительно небольшую потерю массы. В самом насосе особенно сильно подвергаются коррозии места, где наблюдаются большие скорости (язык спирали, вход в направляющий аппарат) или большое отклонение в направлении потока (уплотнительные кольца). Процесс коррозии происходит интенсивнее в местах трещин и затем распространяется дальше.

Эрозия. Эрозия представляет собой чисто механический износ (особенно при наличии в жидкости твердых абразивных частиц), возникающий в связи с большой скоростью жидкости по металлической поверхности и большими местными скоростями в местах резкого изменения направления потока.

Важную роль в работе многих насосов играют электродвигатели. Правильный их выбор, подключение и обслуживание способствует долгой и безотказной работе системы.