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PEI聚酰亚胺泵阀领域应用
日期：2024-09-01 00:28
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摘要：
PEI聚酰亚胺泵阀领域应用
泵轴承和密封不耐磨损，不耐高温的解决方案
出现问题：轴偏离引起高振动，缩短了机械密封的寿命，同时产生噪音。
解决方法：用聚酰亚胺碳纤维复合材料的叶轮口环配合不锈钢的泵壳口环；用我们材料的喉部衬套代替原有的石墨衬套。
结 果：减小了振动幅度，从而延长了密封使用寿命和轴承使用寿命，增强了泵的自由运作。很多泵在使用中都是以盘根作为填充物，盘根主要作用是防泄漏，但也起到轴承的作用，稳定轴。目前很多泵已经将盘根改为机械密封，随着机械密封的转变，轴承影响没有了，而轴偏离（高振动及相关影响）成了问题。
用聚酰亚胺碳纤维复合材料改善泵，成功地解决了客户的问题，主要有以下两点：
1)聚酰亚胺碳纤维复合材料是一种无金属磨损、不咬合的材料。这使得运转间隙缩?。ㄖ挥蠥PI规定的金属材质隙间的一半），较小间隙的衬套可以稳定轴，较小间隙的口环可以进一步限制泄漏及泄漏速度。
2)聚酰亚胺碳纤维复合材料是一种高强度、高性能的热塑性材料。它易于注塑，能够吸收振动及冲击，而在被替代的金属是会引起振动及轴的磨损。
解决方法：用聚酰亚胺碳纤维复合材料的叶轮口环配合不锈钢的泵壳口环；用我们材料的喉部衬套代替原有的石墨衬套。
结 果：减小了振动幅度，从而延长了密封使用寿命和轴承使用寿命，增强了泵的自由运作。很多泵在使用中都是以盘根作为填充物，盘根主要作用是防泄漏，但也起到轴承的作用，稳定轴。目前很多泵已经将盘根改为机械密封，随着机械密封的转变，轴承影响没有了，而轴偏离（高振动及相关影响）成了问题。
用聚酰亚胺碳纤维复合材料改善泵，成功地解决了客户的问题，主要有以下两点：
1)聚酰亚胺碳纤维复合材料是一种无金属磨损、不咬合的材料。这使得运转间隙缩?。ㄖ挥蠥PI规定的金属材质隙间的一半），较小间隙的衬套可以稳定轴，较小间隙的口环可以进一步限制泄漏及泄漏速度。
2)聚酰亚胺碳纤维复合材料是一种高强度、高性能的热塑性材料。它易于注塑，能够吸收振动及冲击，而在被替代的金属是会引起振动及轴的磨损。
零部件：配用可移动的密封轴套及Teflon的轴承
出现问题：支撑轴承剧烈磨损。工厂试用了很多不同材料如碳、石墨、有填充物的Teflon材料，
试图找到一种合适的来解决磨损及轴偏离的问题，所有材料2到3个月就报废了。其中
聚四氟乙烯材质的产品因磨损而使得轴磨损，产生极大泄漏，导致机械密封失效。
解决方法：用聚酰亚胺碳纤维复合材料代替原来使用的有填充物的PTFE轴承。
结 果：聚酰亚胺碳纤维复合材料支撑轴承安装后，已经成功运作超过13个月，使用后第8个月时，搅拌器中心部分被拆下暂时用到其他设备，那时候，工作人员检测了搅拌器轴承，发现每边每英寸泄漏量小于0.005，此时平均故障间歇时间提高了300%到400%。
出现问题：支撑轴承剧烈磨损。工厂试用了很多不同材料如碳、石墨、有填充物的Teflon材料，
试图找到一种合适的来解决磨损及轴偏离的问题，所有材料2到3个月就报废了。其中
聚四氟乙烯材质的产品因磨损而使得轴磨损，产生极大泄漏，导致机械密封失效。
解决方法：用聚酰亚胺碳纤维复合材料代替原来使用的有填充物的PTFE轴承。
结 果：聚酰亚胺碳纤维复合材料支撑轴承安装后，已经成功运作超过13个月，使用后第8个月时，搅拌器中心部分被拆下暂时用到其他设备，那时候，工作人员检测了搅拌器轴承，发现每边每英寸泄漏量小于0.005，此时平均故障间歇时间提高了300%到400%。
出现问题：此泵是以不锈钢和带硬外壳的不锈钢作口环和衬套。一般来讲，泵的间隙干转是因为
运作过程中吸入量的减少产生，而主要的一些干转情况常会导致泵过早的损坏，金属
部件也受到极大损伤。而这些泵的平均故障间隔时间也只有六个月之久。
解决方法：用聚酰亚胺碳纤维复合材料代替不锈钢的叶轮口环和衬套，运作间隙降低大约50%。
结 果：用聚酰亚胺碳纤维复合材料改进过的泵现在已经使用了一年多。以前运作过程中一些**状况?；岢鱿?，引起间隙性干转，使泵无法工作，但经过聚酰亚胺碳纤维复合材料更新已经使得这种现象延缓。此外，客户也出具报告：通过采用聚酰亚胺碳纤维复合材料材质对其改造，缩小了运作间隙，泵的输出流量已增长了400gpm，同时也对其它两台多级泵进行了更新。
运作过程中吸入量的减少产生，而主要的一些干转情况常会导致泵过早的损坏，金属
部件也受到极大损伤。而这些泵的平均故障间隔时间也只有六个月之久。
解决方法：用聚酰亚胺碳纤维复合材料代替不锈钢的叶轮口环和衬套，运作间隙降低大约50%。
结 果：用聚酰亚胺碳纤维复合材料改进过的泵现在已经使用了一年多。以前运作过程中一些**状况?；岢鱿?，引起间隙性干转，使泵无法工作，但经过聚酰亚胺碳纤维复合材料更新已经使得这种现象延缓。此外，客户也出具报告：通过采用聚酰亚胺碳纤维复合材料材质对其改造，缩小了运作间隙，泵的输出流量已增长了400gpm，同时也对其它两台多级泵进行了更新。
出现问题：剧烈振动，泵效率低
解决方法：用·聚酰亚胺碳纤维复合材料作泵壳口环及衬套。运转间隙由API标准降低到每英寸转动直径0.0015英寸。
结 果：起始振动 0.600英寸/秒
改进后振动 0.094英寸/秒
效率提升 5%
振动方面：振动减小的原因如下：
1) 再循环流动和它对转子不稳定影响减小
2) 间隙减小，轴的跑动减小
3) 天然热塑性材料有易注塑性能，吸收震动或冲击
效率方面：效率提高是因为减小了泵壳与叶轮环之间的间隙。在泵的此处间隙反过来会减少内部
再循环。
可靠性方面：此泵已经连续工作四年多了，该炼油厂也已经将·聚酰亚胺碳纤维复合材料用在十多台泵上。
聚酰亚胺碳纤维复合材料抗研磨材料的优点特性及应用
·具有杰出的抗磨损性能. 在有研磨颗粒的工况中优于橡胶、青铜、碳石墨等材料。
·广泛用于污水泵、海水泵（工作环境是沙粒和其它研磨粒）中的衬套， 管线泵轴承和碗口耐磨环。
·只推荐作为固定部件用（由于材料的温度限制）。
·相比于其它的非金属材料，抗研磨复合材料 具有更好的抗化学腐蚀性。
·相比于橡胶衬套和其它金属材料，聚酰亚胺碳纤维复合材料材料具有非常低的摩擦系数。
·聚酰亚胺碳纤维复合材料抗研磨材料对轴几乎没有损伤作用。
·具有杰出的抗磨损性能. 在有研磨颗粒的工况中优于橡胶、青铜、碳石墨等材料。
·广泛用于污水泵、海水泵（工作环境是沙粒和其它研磨粒）中的衬套， 管线泵轴承和碗口耐磨环。
·只推荐作为固定部件用（由于材料的温度限制）。
·相比于其它的非金属材料，抗研磨复合材料 具有更好的抗化学腐蚀性。
·相比于橡胶衬套和其它金属材料，聚酰亚胺碳纤维复合材料材料具有非常低的摩擦系数。
·聚酰亚胺碳纤维复合材料抗研磨材料对轴几乎没有损伤作用。
聚酰亚胺耐磨*护和提高泵的性能
一、前言
泵在冶炼作业中有着非常重要的作用，是提炼流程的必要设备。在大型石化提炼厂，有上千台泵在工作，以保证工厂能够顺利运转。在冶炼作业中，通常是采用离心泵来取代原有的反向泵和回转泵。制造技术及冶金学方面的改善，使得离心泵制造成本大幅下降；同时由于泵内的移动或转动零件越来越少，使得维修作业变得越来越简单。
泵运转中出现机械问题或是效率降低，就会对整个工厂的生产造成**影响。耐磨环可以在泵非正常操作条件下运转时，对泵起到提供保护以及控制液体的回收循环情况。所以其性能的优化十分重要。传统的耐磨环是以不同材料的金属所制造，但是由于金属材料的特性所限，影响了离心泵整体功能的进一步提升。
二、耐磨环的作用
耐磨环的作用，是将泵中转动及静止的零件，高压和低压的部分分隔开。多年来，设计人员尝试了不同的材料来取代金属耐磨环，以期获得性能的改善。在美国石油协会标准(API610)中，规定离心泵中必须使用耐磨环，并且准许使用复合材料来制造这些零件，耐磨环结构如图1和图2所示。
三、金属耐磨环失效原因
当金属耐磨环有所接触时，通?；岵呶隆⒃斐山鹗艉附釉谝黄?摩擦焊接)，并造成泵运转不顺。这种情况会大幅增加耗电量，造成设备严重损坏，同时可能会使得液体渗漏到大气中，对现场的工作人员造成伤害。以下情况耐磨环可能会发生接触。
（1）在泵刚起动，液体还没有流过叶片之前而空转时(尤其是垂直式泵更为严重)。
（2）当转动轴变形，转动叶片因为泵内压力突然升高或其他异常情况而偏离转动轴。
（3）在起动或停止期间“慢速转动”时，因为振动而使得套管偏离转动轴。
（4）在低压蒸汽下、出现气泡或在处理低密度的液体时。
（5）放射状轴承失灵，使得耐磨环彼此接触时。
四、金属耐磨环之外的其他选择
在了解使用金属和复合材料零件的实际成本费用之后，有些生产厂商转而使用石墨/金属合金等替代材料。但是石墨/金属合金制造的零件脆性太大，耐冲击性、抗振动和抗强烈撞击性能差。这些特性使得石墨/金属合金零件，在运送和安装的过程中可能会出现断裂的情况，大幅提高更换组件的成本。
我们开发出一种热塑性聚酰亚胺树脂为基材，通过特种纤维强化的高性能材料，该树脂的抗化学侵蚀及耐高温性（使用温度可高达268℃），以及特种纤维的强度与尺寸稳定性得到。
该材料已被应用在、钢材研磨、纸张研磨、化学工厂以及食品加工厂等产业使用的泵中。它取代金属及其他复合材料，作为泵中的耐磨环、喉管轴衬和套管轴承，大幅度提升泵的效能。
五、使用聚酰亚胺复合材料材料耐磨环的好处
1. 降低维修费用
维修耐磨环的成本非常高，尤其是大型泵的维修，通常每年会付出高达数十万美元的维修费用，同时需要花费几个星期的时间。以美国一个炼油工厂为例，其盐水冷却系统曾经出现过一些问题。
在这个系统中包含了4个并联方式配置，共享备用系统的泵。这个系统每年都因为重复进行维修(每年5到6次)，而要花费超过200000美元的维修费用。当较大的碎片在经过进口时，会因为阻塞而带来剧烈的振动，造成耐磨环摩擦力提高。
*后可能会导致叶片、泵外壳、套管、轴承、轴承衬管以及衔接器等部件的损坏。除维修费用高昂外，还有可能会对泵操作人员和维护保养人员的**造成威胁。该公司后决定采用聚酰亚胺复合材料0材料的耐磨环及喉管轴衬。在**部泵经过改装正常使用后，一个大的碎片卡在转动叶片中，使得泵的套管损坏。但是聚酰亚胺复合材料耐磨环以及喉管轴衬仍然可以支撑住破损的泵套管，且可以继续使用。其中的转动叶片与外壳并未损坏。在所有的泵的耐磨静止部件被更换之后，每年的维护保养费用降低到4万美元，维修时间也从几个星期缩短到几天。
2.效率的提升
一个泵的运转效率，主要取决于通过耐磨环而回流的液体量大?。凰跣∧湍セ返募湎?，可以缩小耐磨环之间让液体通过的面积。而采用金属耐磨环，需要保持较大的间隙以降低耐磨环碰触。但是较大的间隙会造成液体回流，使得泵的效率降低。同时较大的运转间隙会造成泵强力的振动，使得套管移位而造成耐磨环彼此接触。
聚酰亚胺复合材料拥有较低的热膨胀系数(CTE)，因此使用这种材料制造的耐磨环等静止部件，在安装时就可有更小的运转间隙，这样可在更低的输出功率下得到相同的流量，同时也使效率提高2%~5%。此外，这些耐磨环所造成的振动也得到了大大的降低，延长轴承和耐磨环的使用寿命。
3.空转不会造成运转不顺利
聚酰亚胺复合材料耐磨环可以在空转的情况下使用。在没有吸入任何液体，操作条件超出设计范围，慢速转动，或者泵刚起动的期间，不会造成泵运转不顺。相反，使用金属耐磨环的泵若遇到同样的情况，就会造成泵因高温而卡死，需要停机进行拆卸维修，以便将问题排除。
在某凝结回收作业中，离心泵在接近汽化的温度下运转，因此经常出现“蒸汽死锁”及“空转”的情况。其常见的损坏情况，包括耐磨环因高温而黏在一起、转动叶片破裂，以及扰动板偏转。此外，管路套管轴承也可能造成套管损坏且无法修复，*后导致泵下半部整个被刮伤。
泵平均每年都要维修两次，更严重的是每次泵送修时，许多非常昂贵的凝结剂都会被浪费掉。工厂的维修人员将某一个泵内所有的静止磨耗零件都改为聚酰亚胺复合材料，并测试其在工作运转过程中加压效能。因聚酰亚胺复合材料的磨耗零件有较小的间隙，所以该泵的加压效能比新泵稍高。之后进料阀门被关闭1min的时间，并让泵持续运转，然后重新开起阀门。
泵没有出现运转不顺的问题，其振动情况及温度都维持非常稳定，经过测量其效能也没有任何改变。再将进口阀门关闭60min的时间，也没有对其效能造成非常严重的影响。该泵在连续使用3年后被送回进行例行性维护保养。聚酰亚胺复合材料的零件仍然可以继续使用。现在泵中的所有静止磨耗零件都采用聚酰亚胺复合材料0材料，故障率也从每年两次故障，变成在4年内完全没有故障。
六、结论
大多数离心泵的运转条件，都很容易造成其耐磨环受到损坏。但是炼油厂商可以有效避免这种情况，选择具有*佳之操作及功能特性的零件。这样，管理人员就可以提高作业的效率和**性，同时大幅降低公司的营运成本。
聚酰亚胺复合材料提高泵的性能
六、结论
大多数离心泵的运转条件，都很容易造成其耐磨环受到损坏。但是炼油厂商可以有效避免这种情况，选择具有*佳之操作及功能特性的零件。这样，管理人员就可以提高作业的效率和**性，同时大幅降低公司的营运成本。
聚酰亚胺复合材料提高泵的性能
多年以来，泵的生产厂商一直使用金属部件作为口环、轴套、衬套，用于API泵中的单级和多级石化流程泵。因为金属部件跟金属部件之间会磨损，耐磨元件与泵之间就有可能咬合或咬死，在强腐蚀工况下，这种情况更为严重——因为此时多用不锈钢部件，而它更易咬合。这时就需要增大口环间隙，来确保泵的转子与定子不会咬死。尽管有预警，但磨伤和咬合问题仍会困扰泵的用户。
磨损元件磨损有很多原因，其中包括：
◆ 径向轴承失效
泵的径向轴承失效，就会使得转子跳动，磨损元件间的接触力度加大，这?；岬贾卵现匾Ш?，*终导致泵的咬死。
◆ 产物汽化
泵受到传统气蚀时，一定会由流体产生水膜而减少了一直的支撑，从而转子转动过大，磨损接触面。
◆ 轴的挠度
轴的挠度过大是造成磨损件相互接触的又一原因。当离心泵远离*佳效率点工作时，径向力比较集中就会使轴弯曲，这就使得转动部件（比如口环或机械密封）与静止部件相接触，造成一方或双方的损坏。
◆ 蒸汽涡轮驱动泵的低速启动
这个问题?；岢鱿衷诖笮投嗉段允奖弥?，它的转子必需达到一定的转速才能获得合适的支撑力，否则泵中的磨损件会相互接触。
◆ 缺少径向轴承支撑
这个问题普遍存在于老式双吸泵和两级往复泵。当初这些泵设计时，都是用盘根作密封，这样它可以为轴提供一个径向的轴承支撑。但由于严格的泄漏标准，很多泵都改用了机械密封。这样就缺少了盘根的轴承支撑作用。使得轴挠度更大，机械密封寿命减小以及口环咬合。
尽管有很多方法可以减小泵咬合和咬死的可能性，但还是有一种方法可以考虑，那就是改用不咬合、不咬死的磨损材料。高性能的热塑性复合材料与钢相匹配不咬合不咬死，即使是在干转、高负荷摩擦的条件下。这种复合材料的作用就是作为牺牲部件。在*坏的情况下，在转子与泵壳咬死之前，这种部件就会磨损或表面熔化。
近些年来，热塑性复合材料已被用于动、静耐磨件中，相匹配的部件还是用钢铁。热塑性复合材料可增加磨损件之间的硬度顺和度——复合材料作为磨耗部件。与其他材料一样，热塑性复合材料同样有它的局限性，而在绝大多数应用中并不明显，而益处却尤为显著。
回流问题
API泵在设计制造时，就考虑了如何控制从出口处的叶轮背面向吸入口的叶轮方向的背流现象，这种密封措施就是指口环。口环通常是成对装配使用，一个装配在转动的叶轮上（叶轮口环），另一个装在泵壳上（泵壳口环），这些口环都能使转子稳定。
以往，口环都使用不同等级的钢制造，转动时，钢制部件之间所产生的摩擦很大，为确保转子与定子不咬合，需要将口环间隙加大。而且，很多钢制部件与配件接触时很容易发生咬合，所以要求更大的间隙。而API610给我们提供了口环的*小径向间隙标准，很多机构也有他们自己的间隙标准。一直以来人们都在努力减少泵的咬合咬死状况。
大的间隙会使泵的内部产生背流，带来一些令人失望的后果：
·效率损失——大的间隙会使得更多内部流体产生回流，直接影响泵的效率。
·回流气蚀——过大的口环间隙会产生气蚀，同时背流也会产生气蚀。出口到吸入口的口环间隙增大会影响流体流动性质，也会使叶轮的NPSHR值升高。
·高振动——若流体流速过高，流体流过口环表面时会对转子有扰动。
复合口环
WRTM热塑性复合材料是一种不咬合、低摩擦系数的材料，在非浆体中有非常好的耐磨性能。由于加入了碳纤维做补强，它的机械性能比金属更有竞争力，因此，这种材料已用作一些泵的口环，代替了部分金属口环。这种材料减少了摩擦和咬合，很大程度上减小了口环间隙。表1列出了API610推荐径向运转间隙标准，对于铸铁、铜、硬度在11～13％的铬及有相似咬合性的金属，表1也列出了一些使用WR材料时的径向运转间隙。
减少泵中磨损件的径向运转间隙，可以使泵以*大效率工作，减小了内部背流也就减少了马力；并可以减少泵背流气蚀的机会和泵的振动频率。
磨损元件磨损有很多原因，其中包括：
◆ 径向轴承失效
泵的径向轴承失效，就会使得转子跳动，磨损元件间的接触力度加大，这?；岬贾卵现匾Ш?，*终导致泵的咬死。
◆ 产物汽化
泵受到传统气蚀时，一定会由流体产生水膜而减少了一直的支撑，从而转子转动过大，磨损接触面。
◆ 轴的挠度
轴的挠度过大是造成磨损件相互接触的又一原因。当离心泵远离*佳效率点工作时，径向力比较集中就会使轴弯曲，这就使得转动部件（比如口环或机械密封）与静止部件相接触，造成一方或双方的损坏。
◆ 蒸汽涡轮驱动泵的低速启动
这个问题?；岢鱿衷诖笮投嗉段允奖弥?，它的转子必需达到一定的转速才能获得合适的支撑力，否则泵中的磨损件会相互接触。
◆ 缺少径向轴承支撑
这个问题普遍存在于老式双吸泵和两级往复泵。当初这些泵设计时，都是用盘根作密封，这样它可以为轴提供一个径向的轴承支撑。但由于严格的泄漏标准，很多泵都改用了机械密封。这样就缺少了盘根的轴承支撑作用。使得轴挠度更大，机械密封寿命减小以及口环咬合。
尽管有很多方法可以减小泵咬合和咬死的可能性，但还是有一种方法可以考虑，那就是改用不咬合、不咬死的磨损材料。高性能的热塑性复合材料与钢相匹配不咬合不咬死，即使是在干转、高负荷摩擦的条件下。这种复合材料的作用就是作为牺牲部件。在*坏的情况下，在转子与泵壳咬死之前，这种部件就会磨损或表面熔化。
近些年来，热塑性复合材料已被用于动、静耐磨件中，相匹配的部件还是用钢铁。热塑性复合材料可增加磨损件之间的硬度顺和度——复合材料作为磨耗部件。与其他材料一样，热塑性复合材料同样有它的局限性，而在绝大多数应用中并不明显，而益处却尤为显著。
回流问题
API泵在设计制造时，就考虑了如何控制从出口处的叶轮背面向吸入口的叶轮方向的背流现象，这种密封措施就是指口环。口环通常是成对装配使用，一个装配在转动的叶轮上（叶轮口环），另一个装在泵壳上（泵壳口环），这些口环都能使转子稳定。
以往，口环都使用不同等级的钢制造，转动时，钢制部件之间所产生的摩擦很大，为确保转子与定子不咬合，需要将口环间隙加大。而且，很多钢制部件与配件接触时很容易发生咬合，所以要求更大的间隙。而API610给我们提供了口环的*小径向间隙标准，很多机构也有他们自己的间隙标准。一直以来人们都在努力减少泵的咬合咬死状况。
大的间隙会使泵的内部产生背流，带来一些令人失望的后果：
·效率损失——大的间隙会使得更多内部流体产生回流，直接影响泵的效率。
·回流气蚀——过大的口环间隙会产生气蚀，同时背流也会产生气蚀。出口到吸入口的口环间隙增大会影响流体流动性质，也会使叶轮的NPSHR值升高。
·高振动——若流体流速过高，流体流过口环表面时会对转子有扰动。
复合口环
WRTM热塑性复合材料是一种不咬合、低摩擦系数的材料，在非浆体中有非常好的耐磨性能。由于加入了碳纤维做补强，它的机械性能比金属更有竞争力，因此，这种材料已用作一些泵的口环，代替了部分金属口环。这种材料减少了摩擦和咬合，很大程度上减小了口环间隙。表1列出了API610推荐径向运转间隙标准，对于铸铁、铜、硬度在11～13％的铬及有相似咬合性的金属，表1也列出了一些使用WR材料时的径向运转间隙。
减少泵中磨损件的径向运转间隙，可以使泵以*大效率工作，减小了内部背流也就减少了马力；并可以减少泵背流气蚀的机会和泵的振动频率。
表1.API推荐的径向运转间隙以及使用WR材料时的径向运转间隙
这种性能上的提高很快就能转化为切实的回报。举例说明，一个泵的OEM维修组更新了一台九级卧式可分式锅炉给水泵，将不锈钢叶轮环和轴套均换成了含连续碳纤维的热塑性复合材料。结果，泵的效率由81.2％提高到了83％。该地区电力费用为0.12美元/kWh，所以每年可以节省57,248美元，将全部费用——运费、维修费、重装费，加起来共三万美金，所以用户在6.3个月内就能将成本收回。
复合元件的成功之处
◆ 径向轴承失效的解决
一个海湾炼油厂采用含连续碳纤维的热塑性复合材料叶轮口环来改进一台大直径单级海水泵，此泵的的轴向跟径向都有磨损导致了轴在转速为1800rpm时损坏。不锈钢口环换成复合材料叶轮口环后，当口环间隙达到更替要求时，不锈钢叶轮跟泵壳口环都没有磨损和损坏。结果泵的维修费低于使用不锈钢口环时的一半。
◆ 产物汽化问题的解决
这种问题?；岢鱿衷谠怂偷牧魈逭羝褂氩僮餮瓜嘟某『?，比如低组分的烃类，还有开水给水泵中。西部德州电厂就经历过这种咬合现象，三台12级卧式可拆分式锅炉给水泵，操作温度为130℃，咬合咬死现象短期内就会发生，此时泵低于NPSH的要求。该电厂决定采用含碳纤维补强的热塑性磨损材料改装所有静磨损件，包括所有泵壳口环和衬套。这台泵自重新安装后，正常工作了四年多。工厂技术经理说，泵系统发生故障会影响整个地区，但泵至今没有再出现过咬合和咬死现象。
◆ 轴挠度过大问题的解决
轴的挠度会产生高振动，缩短机械密封的寿命，还会产生噪音，单级立式管道泵就会有这种现象。工程师将其所用的钢制口环换成了一个含连续碳纤维的热塑性复合材料叶轮口环，配用不锈钢泵壳口环，石墨喉部衬套也换成了复合材料。于是，间隙减小了一半，振动随之减小。这台泵使用了一年多，振动没增加，较小的间隙还减小了轴的跑动。
◆ 低转速启动问题的解决
当泵由蒸汽涡轮驱动时，转子要达到操作转速，至少要达到预热涡轮的*低转速。有家工厂在使用八级热水给水泵时遇到这种问题。该泵的驱动涡轮为单级260马力蒸汽涡轮（60psi蒸汽），正常转速为3550~3600，但在启动时要求以500rpm的转速运转近30分钟，这使得不锈钢磨损件在启动时要摩擦多次。使用含碳纤维的热塑性复合材料改进静止磨损部件后，间隙和振动减小了，泵的效率提高了，而且在低速启动阶段也没有咬合现象。
◆ 径向轴承支撑缺少问题的解决
在双吸泵中，热塑性复合材料多用于紧密的泵壳口环，以及喉部衬套和填料箱。小间隙的泵壳口环使传统的轴承支撑位于轴的中间，这是偏离问题出现的主要位置。两级往复泵原来就有高偏离、咬合、机械密封寿命短等问题，它的两个叶轮间有个衬套但在轴的底部没有轴承支撑。热塑性复合材料部件减小了叶轮间口环和衬套的间隙，从而减小了轴的偏离，提高了机械密封的寿命，并减少了咬合。
结论
热塑性复合材料使得动静磨损件间有较大的硬度差，而复合材料是作为损耗部件，这降低了咬合咬死的几率，减小了间隙，此外，复合材料部件还具有以下优点：马力减少、泵效率提高、振动减小、避免干转。这些优点使API泵的运行和维修费用都减少了。
与其他材料一样，热塑性复合材料也有它的限制。对于化学物质适用的限制在材料加工方面需进一步讨论。
广成 公司**性的碳纤维复合技术，所生产的新材料是取代金属、碳及石墨等磨耗元件的理想新材料。
◆连续碳纤维/ PI复合材料
GCPI是一种复合材料，在PI（Polyimide）基材中添加了连续碳纤维。其**的机械强度、独特的低膨胀特性及优良的耐磨耗性能，提供了转子*大的稳定度、泵效率的提升以及更短的失效间隔期MTBF（MeanTimeBetween Failures）。
GCPI的一般应用包括叶轮磨耗环、多段轴承/衬套、底部轴承、扩散器轴承、直轴轴承、节流衬套、外壳耐磨环。低摩擦系数及低热膨胀特性，使其适用于轴承、衬套及离心泵的口环，还可用于润滑性差的锅炉给水、冷凝液、轻质烃、芳香烃、丁二烯及其他低比重的介质。其应用一般包括外壳耐磨环、多段轴承/衬套、定部/底部轴承、扩散器轴承、直轴轴承、节流衬套、叶轮耐磨环。
GCPI*近刚通过OEM的测试，连续6000次的启动、停止而没有损坏或磨耗。
成都森发橡塑有限公司专业生产聚酰亚胺各种制品，提供特种配方制品。 m.obspt.net www.seefar.asia
复合元件的成功之处
◆ 径向轴承失效的解决
一个海湾炼油厂采用含连续碳纤维的热塑性复合材料叶轮口环来改进一台大直径单级海水泵，此泵的的轴向跟径向都有磨损导致了轴在转速为1800rpm时损坏。不锈钢口环换成复合材料叶轮口环后，当口环间隙达到更替要求时，不锈钢叶轮跟泵壳口环都没有磨损和损坏。结果泵的维修费低于使用不锈钢口环时的一半。
◆ 产物汽化问题的解决
这种问题?；岢鱿衷谠怂偷牧魈逭羝褂氩僮餮瓜嘟某『?，比如低组分的烃类，还有开水给水泵中。西部德州电厂就经历过这种咬合现象，三台12级卧式可拆分式锅炉给水泵，操作温度为130℃，咬合咬死现象短期内就会发生，此时泵低于NPSH的要求。该电厂决定采用含碳纤维补强的热塑性磨损材料改装所有静磨损件，包括所有泵壳口环和衬套。这台泵自重新安装后，正常工作了四年多。工厂技术经理说，泵系统发生故障会影响整个地区，但泵至今没有再出现过咬合和咬死现象。
◆ 轴挠度过大问题的解决
轴的挠度会产生高振动，缩短机械密封的寿命，还会产生噪音，单级立式管道泵就会有这种现象。工程师将其所用的钢制口环换成了一个含连续碳纤维的热塑性复合材料叶轮口环，配用不锈钢泵壳口环，石墨喉部衬套也换成了复合材料。于是，间隙减小了一半，振动随之减小。这台泵使用了一年多，振动没增加，较小的间隙还减小了轴的跑动。
◆ 低转速启动问题的解决
当泵由蒸汽涡轮驱动时，转子要达到操作转速，至少要达到预热涡轮的*低转速。有家工厂在使用八级热水给水泵时遇到这种问题。该泵的驱动涡轮为单级260马力蒸汽涡轮（60psi蒸汽），正常转速为3550~3600，但在启动时要求以500rpm的转速运转近30分钟，这使得不锈钢磨损件在启动时要摩擦多次。使用含碳纤维的热塑性复合材料改进静止磨损部件后，间隙和振动减小了，泵的效率提高了，而且在低速启动阶段也没有咬合现象。
◆ 径向轴承支撑缺少问题的解决
在双吸泵中，热塑性复合材料多用于紧密的泵壳口环，以及喉部衬套和填料箱。小间隙的泵壳口环使传统的轴承支撑位于轴的中间，这是偏离问题出现的主要位置。两级往复泵原来就有高偏离、咬合、机械密封寿命短等问题，它的两个叶轮间有个衬套但在轴的底部没有轴承支撑。热塑性复合材料部件减小了叶轮间口环和衬套的间隙，从而减小了轴的偏离，提高了机械密封的寿命，并减少了咬合。
结论
热塑性复合材料使得动静磨损件间有较大的硬度差，而复合材料是作为损耗部件，这降低了咬合咬死的几率，减小了间隙，此外，复合材料部件还具有以下优点：马力减少、泵效率提高、振动减小、避免干转。这些优点使API泵的运行和维修费用都减少了。
与其他材料一样，热塑性复合材料也有它的限制。对于化学物质适用的限制在材料加工方面需进一步讨论。
广成 公司**性的碳纤维复合技术，所生产的新材料是取代金属、碳及石墨等磨耗元件的理想新材料。
◆连续碳纤维/ PI复合材料
GCPI是一种复合材料，在PI（Polyimide）基材中添加了连续碳纤维。其**的机械强度、独特的低膨胀特性及优良的耐磨耗性能，提供了转子*大的稳定度、泵效率的提升以及更短的失效间隔期MTBF（MeanTimeBetween Failures）。
GCPI的一般应用包括叶轮磨耗环、多段轴承/衬套、底部轴承、扩散器轴承、直轴轴承、节流衬套、外壳耐磨环。低摩擦系数及低热膨胀特性，使其适用于轴承、衬套及离心泵的口环，还可用于润滑性差的锅炉给水、冷凝液、轻质烃、芳香烃、丁二烯及其他低比重的介质。其应用一般包括外壳耐磨环、多段轴承/衬套、定部/底部轴承、扩散器轴承、直轴轴承、节流衬套、叶轮耐磨环。
GCPI*近刚通过OEM的测试，连续6000次的启动、停止而没有损坏或磨耗。
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