贝尔佐纳彻底解决汽蚀损坏的难题

作者:贝尔佐纳高分子有限公司,感谢提供 日期:2016-2-17 11:06:04

汽蚀对船体的损坏每年都会给船舶行业带来巨大的经济损失。作为世界经济命脉的船舶行业,必须保持船舶穿梭在海上。汽蚀损坏与通过基材的流量成比例。因此,船的速度越快,对抗汽蚀方案的要求就越高。在压力急速发生变化时,会导致汽蚀的产生。这在有流体的情况下以及翼上是很常见的。翼在工业的许多领域均被使用,飞机的机翼就是最好的例子。在船舶行业中,翼会使用在方向舵、泵的叶片以及推进系统上。

如果不对汽蚀损坏进行处理,就会导致设备失效。当水流通过叶片的速度越快,泵的汽蚀损坏就会加速。这些损坏很像基材被在同一处进行喷丸处理直到出现穿孔。 由于流体的速度和基材材料的不同,损坏的量也会有所变化。

汽蚀的损坏可以在翼型的设计阶段得到控制。在设计中,可以通过模拟试验测出翼的承受力,然后估测汽蚀量以及出现区域。对于拱形以及弦长的细微调整可以改变对翼的作用力。这是可以减少汽蚀影响的主要方法。但是,汽蚀仍然会出现,问题在于:如何修复汽蚀的损坏呢?还有什么方法可以防止汽蚀损坏呢?

更换汽蚀受损设备的经济代价是巨大的。这不仅因为费用昂贵并且浪费时间,重要的是不能够解决实质问题。目前在市场上不同的替代方案有着不同的成功率。
许多修复会采用焊接的方法。这种方法很常见,其实是通过使用更多金属来替代。通过在受损区域的堆焊,填充受点蚀的区域并进行机械加工、抛光可使基材看上去变得崭新。但是,这种方法如同将纸覆盖在裂缝上。如上所说,同样的问题仍会出现。焊接还会导致其它问题。腐蚀仍然会侵害任何未经敷涂或未经处理的金属表面。冲击和夹带物的侵蚀也会破坏基材。在基材上加热还会出现热影响区和应力腐蚀开裂。除非精心选择,焊接合金还会导致双金属腐蚀。焊接作业过程对特殊许可并且技术工人熟练程度的要求都会成为劣势。这也意味着热喷涂方法也被排除在外。那么,什么是最好的替代方法呢?

涂层的面世已有多年,它可以提供防腐蚀和侵蚀的保护。一些涂层可以提供一般的耐腐蚀保护但是却不能抵抗高温、强化学腐蚀、高侵蚀率等环境,当汽蚀出现时,这些低成本涂层系统很快便会失效。在全新的设备上进行涂装似乎是额外的费用,但实际上是一种长期有效的解决方案可以极大地降低成本。因此,选择合适的方案是极其重要的。

近年来,环氧涂层技术已经进一步提高,可以抵抗高温及强化学腐蚀。侵蚀磨损是工业中的一个日益严重的问题,然而减少其影响并且保护基材,特别是涂层可以彻底防止腐蚀情况下将有助设备的维护。市场上的一些环氧涂层由氧化铝、金刚砂以及陶瓷作填料可以有效地起到耐侵蚀作用。虽然环氧涂层仍可看到侵蚀的迹象(根据磨损率),但是在维修期间与使用焊接相比,环氧涂层的修复快速、简便并且成本较低。

通过严格的实验室测试及海上试用,弹性聚合物涂层在抗汽蚀方面有了很大进步并且可以节省代价高昂的停机时间。虽然坚硬材质的环氧涂层可以抵抗一般的侵蚀,但是由于其脆性会遭受冲击和汽蚀。对受到强烈冲击的表面进行保护的最佳方法是缓冲这些冲击力。一种抗腐蚀的涂层随着冲力压缩,然后再反弹回原有的状态,这才是未来抵抗强汽蚀最有效的方式。

贝尔佐纳1341是一个可以提效的陶瓷填充环氧涂层,在提高泵和流体效率以及抗腐蚀侵蚀方面具有历经长期验证的一系列案例。贝尔佐纳2141是较新的聚氨酯涂层,它是为抗汽蚀、抗冲击以及防止腐蚀而专门设计的。宾夕法尼亚州立大学应用研究实验室(美国国防部重要研究合作伙伴)对贝尔佐纳环氧涂层和贝尔佐纳聚氨酯涂层进行了独立试验,让涂层遭受汽蚀效应,使之经受500个小时的侵蚀模拟测试。结果表明,贝尔佐纳1341在某个区域出现轻微损坏。在贝尔佐纳2141的同样区域只出现极其微小的阴影而并无损坏出现。这个由汽蚀效应造成的损坏证明了聚氨酯涂层在抗汽蚀方面的卓越性能。另外,根据ASTM G32的测试,使用贝尔佐纳2141固定标本在20KHz频率及50微米振幅的条件下,其抗汽蚀典型数值显示平均损失量仅为0.007立方毫米每小时。

汽蚀通常出现在几个特定区域。知道汽蚀区域在什么部位有助于确定修复区域。将聚氨酯涂层与环氧涂层结合,是极佳的解决方案,因为这样可以从两种产品中同时受益。

将贝尔佐纳1341和2141结合应用在已受破坏的区域可以有效地抵抗冲击和汽蚀。两个产品均可手涂或喷涂,在几个小时内即可固化,大大缩短了停机时间。采用喷涂可使表面更加光滑,特别是在较大面积的工况条件下,还可以更快地完成施工。

当设备的部件受到侵蚀、腐蚀特别是汽蚀的时候,设备的效率会大大降低。为了避免昂贵的设备更换或动火作业,请关注高分子聚合物涂层,使用保护涂层系统并制订一套完备的维护制度可以为您的公司节省大量的时间与费用。

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