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在传输介质中氯离子对支架液压系统腐蚀的影响和预防措施

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传输 介质 氯离子 对于 支架 液压 系统 腐蚀 侵蚀 影响 以及 预防措施
资源描述:
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内容简介:
在传输介质中氯离子 对 支架液压系统腐蚀的影响和预防措施 摘要 液压支架是采煤工作面煤生产使用的支撑设备 。 它的可靠性和寿命直接影响支护地下质量。在电液控制系统的传输介质中氯离子含量的高低是造成液压支架故障的重要因素。本文讨论了引入传输介质中的氯离子的因素,用吸附理论和相膜理论来解释腐蚀原理和消极影响,并提出了相应的预防措施。它 是 液压支架液压系统的安全运行具有重要的意义。 2011 爱思唯尔公司的选择和同 步 发表中国安全生产科学技术研究院负责审查,中国矿业大学(北京),麦克吉尔大学和卧龙岗大学。 关键 词:液压支架;传输介质;影响因素;对策; 煤矿井下液压支架液压系统由柱 , 油缸,顶梁,底座,管道和其它成分的各种控制阀。其主要材料为合金含硅, 元素(如 16 27,等) 。一些精密部件采用不锈钢材料 , 基本上可以满足煤矿支护的要求。然而,在实际生产条件下, 气缸 通过千斤顶和电液控制组件将面临腐蚀 , 穿孔和密封涂层刮掉了, 这将 由于液压系统液压压力排料通道,压力脉冲,液压支架慢慢移动 , 承载力下降的支架和管道腐蚀开裂在极端的情况下会发生冒顶。研究发现,约 80%的故障是由水质不良造成的 。他们中的大多数是由于在含水层中氯离子含量高的。 使用液压支架乳化液泵为核心的天然气发电机型,高水作为工作介质的液压流体循环。根据 2002“ 液压支架(柱)与乳化油,精矿和高纯水液压流体 ” ,液压液与高水作为生产使用流体是由 5 95比液压传动介质和水混合。在配水氯离子含量过高会造成液压支架系统的腐蚀,造成巨大损失。 因此,对液压支架的氯离子水传输介质的腐蚀进行了研究,并提出了相应的预防措施,使安全操作液压支架显著。 金属与周围介质接触 的过程中, 逐步被 腐蚀 称为金属腐蚀了。就生锈或腐蚀是一种金属的腐蚀。金属腐蚀不仅使金属材料本身的形状,颜色和机械损坏性质,并且它 的质量等级,生产精度和灵敏度水平下降。 煤矿井下生产环境复杂,空气潮湿,充满灰尘,有的甚至含有酸性气体。该支撑柱和筒,在空气与水蒸气和氧气接触,接触中会产生各种各样的化学反应,将导致腐蚀。腐蚀的发生是液压支持缺陷的主要因素。对比图支架活柱的腐蚀腐 蚀 前后是显示在 下 图 图一 对比图支架活柱的腐蚀腐蚀前、后 普通钢已经不耐腐蚀,而不锈钢具有良好的机械性能和 良好的耐腐蚀性。马歆在研究我所采用旋转挂片对石油的重量损失的方法,充分浸泡重量损失法和电化学方法研究了 20号 碳钢的腐蚀, 18 - 8和 316L 不锈钢在含氯离子的碱性水溶液,发现氯化离子的存在,碳钢的腐蚀速率的影响是显著的。当水只含 10的氯离子,腐蚀速率随氯离子浓度的增加迅速。 碳素钢和奥氏体不锈钢, 氯离子 是腐蚀的原因,并起到很强的活化作用在金属钝化膜。 因为 小半径和氯离子渗透性强,很容易穿过涂层表面的钝化膜或微小的孔隙和互动金属。当氯离子渗透到支架表面,达到一定浓度,部分保护膜被破坏,成为激活的 状态。充足的氧气和水的情况下,液压支架体的活性表面会形成一个小的阳极,非活性涂层形成阴极,并与介质中氯离子浓度的增加,点蚀电位下降,因此很容易发生点蚀和加速。 同时,氯离子有较强的吸附能力,可以使他们被吸附的金属优先。氯离子取代 他们是吸附在金属表面,然后,从金属表面的氧氮。因为氧气确定金属的被动状态,在金属表面的吸附位点的氯离子和氧的战斗,甚至代替被动离子在吸附过程中为了形成氯化物与金属,然而,金属氯化物的不稳定导致腐蚀加速由于形成可溶性物质。产生的金属钝化状态的破坏, , 的 钝化膜加速逃逸,然后会有一系列的腐蚀破坏现象。研究发现,被动的铁电极产生点蚀的氯离子浓度达到 3 10- 4 。实验表明,在阳极极化条件下,孔蚀的金属将只要中氯离子含发生。图 2和图 3是闭塞电池图和质量当金属点蚀不锈钢充气 液,分别 图 2闭塞的原电池不锈钢钢点蚀的充气 液。 图 3金属点蚀 目前,该液压支架及其组件的材料主要有碳钢、不锈钢。从井内支架腐蚀性的网站上看到,它更容易找到柱孔,涂层脱落,内部和外部的气缸腐蚀,点蚀的不锈钢阀门。 C 离子水介质对支架的腐蚀作用如下: 碳钢的影响 碳钢主要用于柱上,通过千斤顶油缸。列是综采液压支架主要包括设备,而在柱的各种机制的事故是主要因素的影响液压支架的正常运转。为了避免 腐蚀,支撑柱一般采用电镀外铬,然而当柱接触水平较高的氯离子的水介质,对铬层柱被大大削弱了保护功能。外部铬涂层脱落。当液压流体连续培养高水循环中的支架,一个小半径的氯离子可渗透的表面涂层通过小裂纹损伤的被动膜金属内,许多小的原电池之间的内部形成金属表面镀层,然后电化学反应的发生。在内部,许多小的孔 ,导致涂层脱落,划伤密封和窜漏。 内部腔的腐蚀。有侧气缸无保护层的氯, D E 铁在含水层介质可以直接与壁金属造成腐蚀在气缸内空腔的反应。同时,密封件已久的腐蚀点长期磨损,造成漏液和字符串,以便在立柱的皮下空间的工作流体量减少。为液压支架的支撑力,难以满足设计要求,在这种情况下,它会导致一系列问题的安全生产。由于严重的腐蚀,立柱与导向套之间发生的,它是很难拆卸由于螺纹。 不锈钢的腐蚀 不锈钢在氧化介质产生非常致密的氧化膜,该氧化膜是钢和环境之间的屏障,它可以抑制金属表面的腐蚀性介质的有 效。氧化膜会削弱在氧化介质中的不锈钢的腐蚀,从而提高不锈钢的耐腐蚀性能的影响。 郭涵郑,沈阳化工研究院,做了大量的研究工作,实验结果表明:在 99%的乙酸,氯离子能破坏稳定的无穷小的量不锈钢。当 C L 99%乙酸含量从 加到 不锈钢增加 a 以 a 的腐蚀速率。 3 在水溶液中,含氯离子溶解在不锈钢表面的氧化物膜发生,因为氯离子具有P 任务被选择性地吸附在氧化膜排氧原子。然后,氯离子结合氧化膜中的正离子形成可溶性氯离子,导致基体在 20 M 小坑孔的大小,这些小的蚀坑孔腐蚀核心在氧,正离子氧或正离子氧化剂介质包括氯离子能促使黯然失色的核心成孔, 逐渐 形成原电池。内孔和外孔变得更加困难,物质交换,从而使金属氯化物更加集中于孔。氯水解使介质酸度进一步增加,酸度将进一步加速阳极溶解速率,然后高速度深化能穿透金属横截面。 随着不锈钢的配套设备的广泛应用,氯离子水介质具有更显著的影响了它的推广应用,主要是局部腐蚀孔腐蚀。例如,痘疤或电液压控制阀使流体在点蚀 内部阀门集团逃漏。因此,电液控制系统成为配套设备发生故障,不能完成规定的动作。这种场合 造成 危险。此外,从局部腐蚀,特别是后来形成缺陷的地方 大面积腐蚀,如爆破或泄漏的废石破碎的屋顶涂料。 4 为了控制在液压支架中的传输介质的氯离子含量,研究选择两个代表性的矿山领域在淮南煤矿区,针对不同的分对液压支架的传输介质中的氯离子导入的因素。以刘庄矿井水的样本,谢桥煤矿为研究对象,模拟实际矿井水处理的工艺条件下,加入一定比例的絮凝剂和絮凝代理(原矿井水处理过程中使用的 单因素试验和以混合实验研究矿井水中氯离子含量的影响。 表 1显示在两个矿区不同层 的矿井水特点。图 2图 3的图表说明 处理我的氯离子的含量变化趋势水后使用的水处理剂。 在不同矿区矿井水水质特征不同,表 1 图 4投加量的氯离子图 5氯含量的关系 我可以看出,从表 1,在原矿井水的氯离子含量是不同的层,并有明显的波动,使原水中的氯离子含量可以被看作是一个介绍液压支架的传输介质的因素。图。4和图 5显示具有处理效果好普通净水剂还介绍的另一个重要因素氯离子。 如何处理与电液控制系统的影响水的质量相 匹配的,必须考虑到机理和根源。根据实际生产和实验室研究,我们提出了两种解决途径对氯离子的影响 。 氯化物离子的水介质的存在是决定性因素(尤其是不锈钢的腐蚀钢的局部腐蚀)。随着煤矿机械化,自动化技术的不断增强,液压支架在煤矿的应用越来越广泛的使用,矿井水的影响 对液压支架越来越明显的电液控制系统的质量矿井水的特性需要仔细的考虑和水处理的合适的方法了被选为充分利用电子 外,输送介质的质量好,也有利于在生命长度的增加 系 统。 参考文献 1 of h J 2010 (12):68 2 a. of m e J 005 (5):5 3 C in of 002(3): 6 4 of h , 2004(7):73 5 of in co J, 2007 (9): 73 6 P, W E. J. J2002, 415(6 873):770 774 6 (2011) 1214 12191877 2011 at 00 (2011) 000on of of in is of Mn 6Mn 7 of of , b,c, ua,b,ca,232001, 100013,is in of of of in of is an of of in to It to 2011 or . 13329288669; et (2011) 1214 12192 0 (2011) 000000in be of in 0% by of to of in as as as by :95. of in of in of of in it to of of is of or is of in of of is is of in of to of is of of of he of a to 018-8 16L in of an on of 0 of of of it a on of 216 et (2011) 1214 12190 (2011) 000000 3it or of a is of of a of in is is to a be by 2on of on or in of in to to of of of in of in up be a of of 10in of as as of in 2 3 of in 2 of 3 of in of on of of in it is to of of of in on on is on is of of on of In to of of to be in a to 217et (2011) 1214 12194 0 (2011) 000000of In to of As is no in in of At in so of in of As of is to it is to of in it a of of of is it is to to on r to in is in s in so of 9% of 9% of a a. 3In on of to be on to in to in 0m 30m on of or in to in to s in in on or on in to be to as or of 4. of in to of in on of of in of of of a of in to of of in et (2011) 1214 12190 (2011) 000000 5 of in of 2 3 of of in of of in of l-() )# # # 71303 21103 2 3 4 502004006008001000mg/l)g/l)mg/l)of g /l )he he AC of of AM of be of in in so of in be as of of 4 5 is of to of be in to 219et (2011) 1214 12196 0 (2011) 000000we of on to of in of we as in to At if of to
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