大型灌区水泵磨蚀防护技术

该技术成果基于省部计划。已获得3项发明专利：复合树脂金刚砂砂浆及其制备方法以及抗磨蚀的方法；一种大流量高扬程引黄离心水泵耐磨口环；一种高抗磨蚀浇注聚氨酯弹性体涂层的制备方法。

▲技术原理

作为大型灌区泵站“心脏”的水泵，因长期遭受黄河泥沙危害，造成泵壳、叶轮和口环三大过流部件磨蚀严重。针对水泵中易发生磨蚀的三大过流部件，研发出了水泵新型整体抗磨技术，即刚柔并济的磨蚀防护方案，软硬涂层并用。采用模量小、弹性好的橡胶材料对易发生汽蚀破坏区域进行防护；采用高模量、高硬度的金属或非金属材料对易发生磨损的区域进行防护，而对汽蚀、磨损破坏同时存在的区域采用既具有高硬度又具有一定弹性的复合抗磨技术。

▲技术特点

（1）含沙水流的磨损破坏一直是水泵运行、维护及管理等过程中面临的难题，为解决这类问题，研究增强水泵过流部件表面抗磨损能力的材料与工艺。

（2）抗磨蚀材料应尽量多地具备以下性能：韧性强；硬度高；材料组织均匀；晶粒细小组织致密；抗拉伸强度高；材料加工硬化性能好；疲劳极限高；弹性材料；腐蚀疲劳极限高；与母材结合强度高等。

▲技术指标

（1）水泵泵壳：采用聚氨酯复合树脂砂浆技术进行磨蚀修复或预防护。抗压强度：100～120MPa；粘接强度：30～40MPa；抗冲磨强度：10～15h/（g/cm²）；厚度：2～6mm。

（2）针对水泵外口环，采用浇筑的方式，制造出高抗磨聚氨酯外口环；针对水泵内口环，采用硬质合金厚膜被覆技术，制备叶轮口缘碳化钨钢圈内口环涂层。抗冲磨强度：>30h/（g/cm²）。

（3）针对水泵叶轮，采用超音速喷涂技术或聚氨酯弹性体涂层技术进行磨蚀修复或出厂预防护。抗压强度：10～20MPa；粘接强度：30～40MPa；抗冲磨强度：>20h/（g/cm²）；厚度：2～4mm。

▲应用范围及前景

适用于大型灌区泵站水泵的磨蚀预防护和磨蚀修复，该技术可较大幅度提高水泵的运行效率和供排水的保证率。

案例1：建立固海扬黄水泵磨蚀防护示范基地1处，对宁夏回族自治区固海扬水管理处扬水工程6座泵站32台水泵的泵壳、叶轮、口环进行了抗磨蚀修复。结果表明：磨蚀防护效果良好，运行2000h～5000h后，水泵运行效率同期提高10%～15%，检修费用降低15%～20%，运行电费节省10%以上。

案例2：对呼和浩特市供排水有限责任公司预沉厂岸边泵站的4台水泵、长垣引水厂的2台水泵进行了推广应用，大大提高了水泵的运行效率和供排水的保证率，降低了泵站的检修费用，节省了运行电费，社会效益和经济效益显著。

▲持有单位信息