本發(fā)明涉及用于防止渦輪機(jī)的葉輪-軸組件的腐蝕的方法。本發(fā)明的方法可以有利地用于防止海底或岸上或離岸渦輪機(jī)的構(gòu)件中的腐蝕。在以下公開中，將特別地參照離心壓縮機(jī)，以僅用于容易說明，然而不意圖對(duì)本發(fā)明適用性的任何限制。

背景技術(shù)：

如碳鋼、低合金鋼和不銹鋼的材料通常當(dāng)構(gòu)建在海底或岸上或離岸環(huán)境中操作的構(gòu)件時(shí)使用。如果此種環(huán)境包括濕的二氧化碳(CO2)和/或濕的氫化硫，則碳鋼和低合金鋼將受到腐蝕損傷的影響。而且，如果此種環(huán)境包括氯，則不銹鋼將受到點(diǎn)蝕腐蝕損傷的影響。

用于防止渦輪機(jī)的葉輪-軸組件的腐蝕的方法在本領(lǐng)域中是已知的。實(shí)際上，渦輪機(jī)的葉輪-軸組件可由防腐蝕合金(例如不銹鋼或鎳合金)制成。這當(dāng)渦輪機(jī)計(jì)劃在腐蝕性環(huán)境中操作時(shí)進(jìn)行。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)是其招致較大的成本，因?yàn)榉栏g合金與低合金鋼相比顯著更昂貴。

本發(fā)明的第一方面因而涉及用于防止渦輪機(jī)的葉輪-軸組件的腐蝕的方法，該方法包括將葉輪組裝在軸上，以便限定葉輪-軸組件的步驟。涂布葉輪上的第一預(yù)定表面和軸上的第二預(yù)定表面。在涂布步驟之后通過將組件插入鍍?cè)≈衼礤兎笤摻M件。有利地，這允許容易地噴涂或電鍍當(dāng)葉輪組裝在軸上時(shí)難以到達(dá)的表面。

此種方法還具有允許構(gòu)建用于在腐蝕性環(huán)境中使用的葉輪-軸組件而不依賴昂貴合金的優(yōu)點(diǎn)。實(shí)際上，通過將零件插入鍍?cè)≈衼硗坎妓鼈儭Ｔ摮煞诌€被涂布到當(dāng)組裝后在間隙內(nèi)側(cè)或浴內(nèi)的鍍敷溶液難以到達(dá)的其他地方的表面上。因此在涂布和鍍敷之間，相對(duì)于腐蝕保護(hù)整個(gè)組件，且整個(gè)組件因而可由低合金鋼或碳鋼制成。

在本發(fā)明的另一方面中，鍍敷步驟是通過無電鍍鎳來執(zhí)行的。有利地，如果在整個(gè)組件上執(zhí)行鍍敷，則當(dāng)在上述方法的情況下時(shí)，在組裝期間防止鍍敷的弱化。如果在葉輪上和在軸上分開地執(zhí)行鍍敷，則將發(fā)生此種弱化，因?yàn)槿~輪和軸中的一者需要被加熱以用于組裝步驟。

附圖說明

更多細(xì)節(jié)和具體實(shí)施例將參照附圖，在附圖中：

- 圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的葉輪-軸組件的示意截面?zhèn)纫晥D；且

- 圖2a、2b和2c是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于防止葉輪-軸組件的腐蝕的方法的相應(yīng)步驟的示意圖。

具體實(shí)施方式

示范實(shí)施例的下列描述參照附圖。不同附圖中的相同參考標(biāo)號(hào)標(biāo)識(shí)相同或相似的元件。下列詳細(xì)描述不限制本發(fā)明。相反，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求限定。

貫穿說明書對(duì)“一個(gè)實(shí)施例”、或“實(shí)施例”的引用指的是與實(shí)施例結(jié)合地描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、或特性包括在所公開主題的至少一個(gè)實(shí)施例中。因此，短語“在一個(gè)實(shí)施例中”或“在實(shí)施例中”的在貫穿說明書的各種位置中的出現(xiàn)不一定指相同的實(shí)施例。而且，具體特征、結(jié)構(gòu)、或特性可以以任何適當(dāng)?shù)姆绞浇M合在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例中。

因此，將通過參照附圖來描述用于防止渦輪機(jī)的葉輪-軸組件的腐蝕的方法，其中，將用數(shù)字1來參照該葉輪-軸組件。

葉輪-軸組件1包括軸3。軸基本上是圓柱形的，且具有側(cè)表面3a。

葉輪-軸組件1還包括安裝在軸3上的葉輪2。具體而言，葉輪2相對(duì)于軸3同軸。因此，葉輪-軸組件1具有中央軸線“A”，該中央軸線限定軸3和葉輪2的旋轉(zhuǎn)軸線。此外，葉輪2具有內(nèi)表面2a，該內(nèi)表面2a在使用時(shí)面對(duì)軸3。實(shí)際上，葉輪2的內(nèi)表面2a的最大部分與軸3實(shí)際上接觸。葉輪2還具有相對(duì)于軸3面朝外的外表面2b。

內(nèi)表面2a和外表面2b二者在化學(xué)侵蝕性環(huán)境中操作的情況下可被處理，以防止對(duì)葉輪2自身的損傷。將在本公開的以下部分中給出更多細(xì)節(jié)。

更詳細(xì)地說，葉輪-軸組件1包括多個(gè)葉輪2。在兩個(gè)連續(xù)的葉輪2之間，組件1包括套筒4，套筒4附接于軸3。根據(jù)圖1中示出的實(shí)施例，軸3的中央軸線“A”可認(rèn)為是套筒4的對(duì)稱軸線。

本發(fā)明的實(shí)施例因此涉及用于防止葉輪-軸組件1腐蝕的方法。此種方法包括至少涂布所述葉輪2上的第一預(yù)定表面5的步驟。此種第一預(yù)定表面優(yōu)選為內(nèi)表面2a的面對(duì)軸的部分。更具體而言，葉輪2包括鍵槽6，鍵槽6用于將葉輪2自身可逆地附接于軸3。第一預(yù)定表面5因此為葉輪2內(nèi)表面2a的限定鍵槽6的部分。

還以與第一預(yù)定表面6相同的方式涂布第二預(yù)定表面7。優(yōu)選地，第二預(yù)定表面為軸3的側(cè)表面3a的一部分。更具體而言，第二預(yù)定表面7為構(gòu)造成接收鍵的鍵座8的表面，該鍵也插入葉輪2的鍵槽6中，以便將葉輪2附接于軸3。

根據(jù)本發(fā)明的所描述的實(shí)施例，涂布第一5和第二預(yù)定表面7的步驟是通過噴涂或電鍍它們來執(zhí)行的。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，利用冷噴涂來噴涂第一5和第二預(yù)定表面7。此種冷噴涂例如可包括由鎳基合金、鈷基合金或不銹鋼制成的固體粉末。

冷噴涂通過動(dòng)力學(xué)效應(yīng)來作用，這意味著構(gòu)成噴霧的顆?？山柚谒鼈兊膭?dòng)能而將它們自身埋入預(yù)定表面5、7的層中。有利地，這避免預(yù)定表面5、7的任何不必要的熱處理。

備選地，涂布預(yù)定表面5、7的步驟可通過利用熱噴涂對(duì)它們進(jìn)行噴涂來執(zhí)行。以此方式，噴霧自身的溫度也處理預(yù)定表面5、7。

備選地，涂布預(yù)定表面5、7的步驟可通過電鍍來執(zhí)行。電鍍可例如利用電解鉻或鎳來執(zhí)行。

如果套筒4將包括在組件1中，則涂布步驟還可包括涂布葉輪2上的第三預(yù)定表面9。此種第三預(yù)定表面9為葉輪2表面的在操作時(shí)面對(duì)套筒4的部分。

涂布步驟還可包括第四預(yù)定表面10的涂布。此種第四預(yù)定表面10也向著軸3。具體而言，第四預(yù)定表面10為軸3側(cè)表面3a的與葉輪2和套筒4重疊的部分。

涂布步驟還可包括涂布第五預(yù)定表面11的步驟。此種第五預(yù)定表面位于套筒4上，具體而言在套筒4的面對(duì)葉輪2的表面上。換而言之，第三9和第五預(yù)定表面11面對(duì)彼此。第四預(yù)定表面10橫跨在第三9和第五預(yù)定表面11之間的間隙。

第三9、第四10和第五預(yù)定表面11的涂布是以與第一5和第二預(yù)定表面7相同的方式執(zhí)行的。關(guān)于上述涂布方法(冷噴涂、熱噴涂或電鍍)，它們可以以適用于特定目的的任何組合的形式來應(yīng)用。換言之，第一5、第二7、第三9、第四10、和第五預(yù)定表面11的涂布可以都利用相同的特定涂布方法或利用它們的任何組合執(zhí)行。

在涂布步驟之后，將葉輪2組裝在軸3上。具體而言，通過將鍵(圖中未示出)插入葉輪2的鍵槽6中來將葉輪2鎖定到軸3上。該鍵還被置于軸3的鍵座8中。如果使用套筒4，則還通過將其鎖定在兩個(gè)葉輪2之間來在該步驟中安裝其。對(duì)必須安裝到軸3上的各葉輪2和套筒4重復(fù)以上操作。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，然后對(duì)組件1進(jìn)行鍍敷。優(yōu)選地，這通過將組件1插入鍍?cè)≈星彝ㄟ^在預(yù)定時(shí)間之后將其拔出來執(zhí)行。

優(yōu)選地，鍍敷的步驟是通過無電鍍鎳來執(zhí)行的。實(shí)際上，鍍敷步驟包括第一沉積子步驟，其中，通過電鍍將第一金屬層沉積在組件1基底上。然后，執(zhí)行第二沉積步驟，其中，通過無電鍍敷至少將為鎳合金的第二層鍍敷在第一層上。然后可在沉積步驟之后執(zhí)行熱處理步驟。熱處理的溫度和持續(xù)時(shí)間取決于層的總厚度且取決于要獲得的最終特性。

可選地，鍍敷步驟可包括第三沉積步驟，其中，通過電鍍將第三金屬層沉積在第二層上。還可以可選地執(zhí)行通過無電鍍敷在第三層上沉積為鎳合金的第四層的第四沉積步驟。