Bảo trì nhà máy & xử lý bề mặt
Keo epoxy sửa chữa cánh bơm, vỏ bơm và trục mòn: chọn và quy trình
Bảo trì nhà máy // phục hồi bơm bằng epoxy
Cánh bơm, vỏ bơm bị rỗ do xâm thực, mòn do hạt hoặc ăn mòn hoá học, và trục mòn ở chỗ lắp ổ bi, phần lớn phục hồi được bằng epoxy độn kim loại, miễn là chi tiết chưa nứt xuyên, chưa mất khả năng chịu lực và nhiệt độ môi chất nằm trong giới hạn của vật liệu.
Cách chọn: epoxy độn thép dạng trét để đắp lại hình dạng, dạng rót cho vùng khó tiếp cận, epoxy độn gốm dạng quét làm lớp phủ chống mài mòn sau cùng, keo giữ trục cho khe hở nhỏ ở ổ bi. Kết quả phụ thuộc nhiều nhất vào chuẩn bị bề mặt: phun hạt đạt độ nhám và độ sạch theo TDS, khử dầu và muối thấm trong kim loại.
XÂM THỰC
Rỗ tổ ong, bề mặt sần như bọt biển. Đắp epoxy độn thép rồi phủ lớp gốm.
MÀI MÒN HẠT
Mòn nhẵn, rãnh theo chiều dòng, mép cánh mỏng dần. Tái tạo hình dạng rồi phủ chống mài mòn.
ĂN MÒN HOÁ HỌC
Mất kim loại kèm sản phẩm ăn mòn, đổi màu. Kiểm tra kháng hoá chất trước khi chọn vật liệu.
1 Chẩn đoán hư hỏng
2 Chọn vật liệu
3 Trục và gối đỡ
4 Quy trình phục hồi
5 Lớp phủ hoàn thiện
6 Khi nào phải thay
7 Hỏi đáp
Nhận biết cánh bơm, vỏ bơm hư do xâm thực, mài mòn hay ăn mòn
Chẩn đoán đúng cơ chế hư hỏng quyết định hai việc: chọn vật liệu nào, và sau khi sửa có cần thay đổi gì trong vận hành hay không. Sửa đẹp một cánh bơm xâm thực mà không xử lý nguyên nhân thì vùng rỗ thường quay lại ở đúng chỗ cũ. Bảng dưới là dấu hiệu nhận biết theo nguyên lý chung của bảo trì bơm, giúp kỹ thuật viên mô tả hiện trạng khi trao đổi với nhà cung cấp vật liệu.
| CƠ CHẾ | HÌNH THÁI BỀ MẶT | VỊ TRÍ HAY GẶP | CẦN KIỂM TRA THÊM |
|---|---|---|---|
| Xâm thực (cavitation) | Rỗ sâu, sắc cạnh, dạng tổ ong hoặc bọt biển; bơm có tiếng lạo xạo như sỏi chạy qua | Mép vào của cánh, mặt áp suất thấp của cánh, vùng cửa hút | Điều kiện hút (mực nước, tổn thất đường hút, NPSH), điểm vận hành so với đường đặc tính bơm |
| Mài mòn hạt (erosion) | Mòn nhẵn, bóng, có rãnh theo chiều dòng chảy; mép cánh mỏng hoặc tròn đi | Vỏ xoắn (volute), lưỡi cắt vỏ, vòng mòn, đầu cánh | Hàm lượng và cỡ hạt rắn trong môi chất, vận tốc dòng |
| Ăn mòn hoá học / điện hoá | Mất kim loại kèm gỉ hoặc sản phẩm ăn mòn, đổi màu; rỗ phân bố rộng | Toàn bộ bề mặt ướt; vùng tiếp giáp hai kim loại khác loại | Thành phần môi chất, pH, nhiệt độ, nước biển hay nước ngọt |
| Mòn cơ học trục, gối | Cổ trục mòn lệch, ổ bi trượt vòng trong hoặc vòng ngoài, rãnh then bị toè | Chỗ lắp ổ bi, chỗ lắp phớt, rãnh then | Độ đồng tâm, độ rơ hướng kính, mức mòn so với dung sai lắp |
Thực tế thường gặp hai cơ chế cùng lúc. Ví dụ bơm nước biển vừa xâm thực vừa ăn mòn, bơm bùn vừa mòn hạt vừa ăn mòn. Khi đó bề mặt có thể bị nhiễm muối hoặc hoá chất sâu, nên phần khử nhiễm ở bước chuẩn bị bề mặt (mục 4) quan trọng không kém việc chọn vật liệu.
Chọn keo epoxy sửa chữa bơm: độn thép, độn nhôm hay độn gốm
Vật liệu sửa chữa kim loại (metal repair compound) của Loctite là epoxy hai thành phần có độn kim loại hoặc độn gốm. Loại độn quyết định chi tiết hợp với vật liệu nào và gia công lại được hay không. Còn dạng sản phẩm (trét, rót, quét) quyết định cách đưa vật liệu vào vị trí hư hỏng. Bảng dưới chỉ ghi số liệu PT đã đọc trực tiếp trên TDS của hãng. Mã nào chưa đối chiếu được TDS thì để trống số liệu.
| Mã | Dạng / độn | Tỷ lệ trộn | Thời gian thao tác | Cường độ nén | Nhiệt độ làm việc | Nguồn |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Loctite EA 3471 | Trét, độn thép | 6,25:1 khối lượng; 2,5:1 thể tích | 30 phút; gel 35–40 phút ở 21°C | 61,7 N/mm² (ISO 604) | -30 đến 105°C | TDS EA 3471, 08/2022 (bản es_MX, PT dịch) |
| Loctite EA 3472 | Lỏng rót được, độn thép | 1:1 khối lượng và thể tích | 180 phút ở 10°C; 60 phút ở 20°C; 40 phút ở 30°C | 70 N/mm² (ISO 604) | -20 đến 120°C | TDS EA 3472, en_GL, 09/2024 |
| Loctite EA 3473 | Trét, độn thép (theo phân loại trên site) | PT chưa đối chiếu TDS bản hiện hành. Vui lòng liên hệ PT để nhận số liệu. | Cần TDS | |||
| Loctite PC 7254 | Độn nhôm (theo phân loại trên site) | PT chưa đối chiếu TDS. Vui lòng liên hệ PT để nhận số liệu. | Cần TDS | |||
| Loctite Fixmaster Stainless Steel Putty | Trét, độn inox | PT chưa đối chiếu TDS. Vui lòng liên hệ PT để nhận số liệu. | Cần TDS | |||
| Loctite PC 7227 Nordbak | Quét, độn gốm (lớp phủ) | 2,75:1 thể tích; 4,8:1 khối lượng | Gel 34–48 phút (25°C, 400 g) | Xem TDS (bản 07/2022 không nêu) | Khô 100°C; ngâm ướt 90°C (tối đa) | TDS PC 7227, 07/2022 (bản GL, PT dịch) |
Chú thích: số liệu là giá trị điển hình hãng công bố, không phải đặc tả; giá trị đặc tả theo giấy chứng nhận phân tích (CoA) từng lô. EA 3472: TDS bản 05/2017 (lưu tại nhà phân phối) ghi tỷ lệ trộn 4:1 thể tích, 9,5:1 khối lượng và dải nhiệt -30 đến 110°C, khác bản en_GL 09/2024. Bài dùng bản mới hơn; khi nhận hàng, đối chiếu tỷ lệ trộn trên nhãn bộ sản phẩm của lô.
Độn thép dạng trét: Loctite EA 3471, EA 3473
Dạng trét (putty) không chảy xệ, đắp được lên mặt đứng và mặt trần. Hợp để lấp hố xâm thực, đắp lại mép cánh, vá vỏ bơm. TDS Loctite EA 3471 liệt kê ứng dụng “lấp vùng bị xâm thực”, làm kín bồn, van, gioăng khí bị mòn. Sau đóng rắn, vật liệu có thể gia công cơ khí, khoan, doa, giũa. Hãng công bố độ cứng Shore D 82, co ngót thể tích 1,63%, nhiệt độ chuyển thuỷ tinh (Tg) 60°C, cường độ cắt trượt sau 72 giờ ở 21°C là 9,6 N/mm² trên thép phun hạt. Định mức tham khảo: 0,45 kg phủ được 278 cm² ở chiều dày 6 mm, chưa tính hao hụt. (Theo TDS LOCTITE EA 3471, 08/2022, bản es_MX)
Loctite EA 3473 cũng nằm trong nhóm độn thép dạng trét trên site. PT chưa đối chiếu được TDS hiện hành nên chưa nêu thông số. Không nên mặc định hai mã thay thế trực tiếp cho nhau. Hãy gửi điều kiện sử dụng để PT tra TDS từng mã.
Độn thép dạng rót: Loctite EA 3472
Loctite EA 3472 là dạng lỏng rót được, dùng cho vùng khó tiếp cận, đổ khuôn, kê căn máy. Hãng liệt kê ứng dụng sửa trục mòn, vỏ, rãnh then, mặt bích, và vật đúc, ống bị hư. Cường độ cắt trượt 25 N/mm² trên thép phun hạt và 20 N/mm² trên nhôm (ISO 4587). Định mức 416 cm² cho 0,5 kg ở chiều dày 5 mm. Thời gian thao tác giảm mạnh khi trời nóng, từ 60 phút ở 20°C xuống 40 phút ở 30°C, nên trộn từng mẻ vừa đủ. (Theo TDS LOCTITE EA 3472, en_GL, 09/2024)
Độn nhôm: Loctite PC 7254
Với chi tiết bằng nhôm (vỏ bơm nhôm, cánh nhôm), nhóm độn nhôm như Loctite PC 7254 giúp màu và đặc tính gia công của chỗ sửa gần với kim loại nền hơn. PT chưa đối chiếu TDS của mã này. Cường độ, nhiệt độ và khả năng kháng môi chất cần tra theo TDS trước khi dùng cho bơm.
Chi tiết inox: Loctite Fixmaster Stainless Steel Putty
Bơm thực phẩm, hoá chất bằng inox thường cần chỗ sửa có màu và độn tương thích với inox. Loctite Fixmaster Stainless Steel Putty là lựa chọn trong nhóm này trên site. Khả năng kháng hoá chất và yêu cầu tiếp xúc thực phẩm phải kiểm theo TDS và hồ sơ hãng, PT chưa đối chiếu nên không nêu ở đây. Toàn bộ nhóm sản phẩm xem tại keo sửa chữa & phủ chống mài mòn Loctite.
Phục hồi trục mòn và gối đỡ: epoxy trét hay keo cố định trục
Ranh giới giữa hai cách xử lý là độ mòn so với khe hở keo lấp được. Mòn nhỏ, ổ bi chỉ hơi lỏng: dùng keo giữ trục (retaining compound) lấp khe và giữ ổ bi, không cần gia công. Mòn sâu, cổ trục méo hoặc vượt khả năng lấp khe của keo: đắp epoxy độn thép lên kích thước lớn hơn rồi tiện, mài về kích thước lắp.
Khe hở nhỏ: Loctite 660
Keo giữ trục cường độ cao, độ nhớt rất cao (250.000 mPa·s), lấp khe 0,25–0,5 mm. Cường độ cắt trên thép 23,0 N/mm², định vị sau 15 phút, nhiệt độ -55 đến 150°C. Hãng nêu dùng cho bệ lắp, then, then hoa, ổ bi, mặt côn bị mòn nặng mà không cần gia công lại. (Theo trang sản phẩm LOCTITE 660, Henkel, truy cập 10/2026; TDS chưa đối chiếu)
Mòn sâu: đắp epoxy độn thép rồi gia công
EA 3472 được hãng ghi ứng dụng sửa trục mòn, rãnh then, mặt bích. EA 3471 gia công cơ khí được sau đóng rắn. Đắp dư chiều dày để còn lượng gia công, rồi tiện, mài về kích thước lắp. (Theo TDS EA 3472 en_GL 09/2024; TDS EA 3471 08/2022)
Loctite 660 trên một số kênh phân phối còn được gọi là Loctite Quick Metal 660. Khi đặt hàng, nên đối chiếu theo mã 660. Trang sản phẩm Henkel ghi giá trị lấp khe bằng inch không khớp với giá trị mm, nên trước khi áp dụng cho khe gần 0,5 mm, hãy để PT kiểm theo TDS mới nhất. Việc có cần chất hoạt hoá đi kèm hay không cũng phải kiểm theo TDS. Chi tiết về ổ bi, bạc lót lỏng trên trục xem bài ổ bi, bạc lót bị lỏng trên trục mòn: keo giữ trục thay gia công lại.
Quy trình phục hồi bơm bằng epoxy
Các con số dưới đây lấy từ phần chuẩn bị bề mặt và thi công trong TDS Loctite EA 3471, EA 3472 và PC 7227. Khi dùng mã khác, áp theo TDS của mã đó. Thông tin chung về dòng sản phẩm xem tại trang Loctite Fixmaster.
Tháo, đo, chụp ảnh hiện trạng
Ghi lại vị trí và chiều sâu hư hỏng, kích thước lắp ghép gốc, vật liệu chi tiết, môi chất và nhiệt độ. Đây là dữ liệu để chọn vật liệu và ước lượng khối lượng.
Tẩy dầu mỡ
Loại bỏ bụi, dầu, mỡ bằng chất tẩy phù hợp. TDS EA 3471 nêu ví dụ rửa nước áp lực cao với chất tẩy dầu LOCTITE SF 7840 (PT chưa có trang riêng, liên hệ để biết thêm). Chọn chất tẩy dầu gốc nước hay dung môi xem bài tẩy dầu mỡ chi tiết kim loại trong gia công cơ khí.
Phun hạt tạo nhám
Phun hạt có cạnh sắc, độ nhám 75–100 µm, độ sạch gần trắng kim loại (SIS Sa 2½ / SSPC-SP 10). Chi tiết làm việc ngâm trong môi chất: EA 3472 yêu cầu trắng kim loại (Sa 3 / SSPC-SP 5). Bo tròn gờ, cạnh, góc với bán kính tối thiểu 3 mm. (Theo TDS EA 3471 08/2022; TDS EA 3472 en_GL 09/2024)
Khử muối với bơm nước biển, nước lợ
Phun hạt, rửa nước áp lực cao, chờ 24 giờ để muối thấm trong kim loại nổi lên, kiểm tra clorua và lặp lại đến khi đạt. TDS EA 3471 ghi ngưỡng dưới 40 ppm; TDS EA 3472 ghi dưới 30 mg/m² (3 µg/cm²). Mỗi mã dùng đúng ngưỡng của TDS mã đó. (Theo TDS EA 3471 08/2022; TDS EA 3472 09/2024)
Làm sạch sau phun hạt, kiểm tra điều kiện môi trường
Làm sạch bằng dung môi không để lại cặn (TDS EA 3471 nêu LOCTITE SF 7611, PT chưa có trang riêng) và thi công trước khi bề mặt bị oxy hoá trở lại. Điều kiện theo TDS EA 3471: độ ẩm dưới 85%, nhiệt độ môi trường trên 15°C và đang tăng, nhiệt độ bề mặt cao hơn điểm sương ít nhất 3°C. Nhiệt độ thi công của EA 3471 và EA 3472 là 15–30°C.
Trộn và đắp theo lớp
Trộn đúng tỷ lệ của TDS (hoặc trộn nguyên bộ) đến khi đồng màu. Miết một lớp mỏng đầu tiên ép vào bề mặt nhám, sau đó đắp ngay đến chiều dày cần. Kiểm tra lỗ rỗ ngay sau khi đắp và sau khi đóng rắn; chỗ rỗ thì cạo nhẹ, làm sạch, đắp bổ sung. (Theo TDS EA 3471 08/2022)
Đóng rắn và gia công lại
Các mã trong bài đóng rắn ở nhiệt độ phòng. TDS EA 3471 công bố cường độ cắt sau 72 giờ ở 21°C; TDS EA 3472 công bố tính chất sau 1 tuần ở 23°C. Hãng không ghi một mốc “được gia công” cố định, nên lịch gia công và chạy thử cần hỏi PT theo nhiệt độ xưởng. Sau đóng rắn, tiện, mài, doa về biên dạng và kích thước lắp.
Phủ lớp hoàn thiện
Quét lớp epoxy gốm lên toàn bộ bề mặt ướt đã sửa (mục 5).
Lớp phủ hoàn thiện chống mài mòn, ăn mòn
Loctite PC 7227 Nordbak (còn gọi LOCTITE 7227 hoặc Brushable Ceramic Grey) là epoxy độn gốm hai thành phần dạng quét, cho lớp phủ mịn, ma sát thấp. TDS liệt kê đúng nhóm ứng dụng của bài này: cánh bơm làm mát, van bướm và bơm bị xâm thực, cùng vai trò lớp phủ ma sát thấp trên các vật liệu chống mài mòn Nordbak. (Theo TDS LOCTITE PC 7227, 07/2022, bản GL)
CHIỀU DÀY ĐIỂN HÌNH
1 mm
tối thiểu 0,5 mm
ĐỊNH MỨC / 0,9 KG
0,55 m²
ở 1 mm; 1,1 m² ở 0,5 mm
PHỦ LỚP KẾ TIẾP
1–3 giờ
ở 25°C
ĐỘ CỨNG
Shore D 85
ISO 868
Nguồn các ô trên: TDS LOCTITE PC 7227, 02/2016 (bản es_MX, PT dịch). Thêm từ cùng tài liệu: cắt trượt trên thép phun cát 24,2 N/mm² (ISO 4587, 24 giờ ở 25°C); nhiệt độ làm việc khô 110°C, ướt 90°C theo CSA Z245.20/21; vật liệu ở 20–30°C trước khi trộn, trộn 3–5 phút.
Yêu cầu bề mặt của PC 7227 là phun hạt gần trắng kim loại (SSPC-SP 10 / NACE No. 2), sau đó lau bằng dung môi không để lại cặn. Khi phủ lên lớp epoxy độn thép vừa đắp, cần tuân thủ thời gian phủ chồng theo TDS của cả hai vật liệu. Tài liệu hãng mô tả lớp phủ chống mài mòn, ma sát thấp nhưng không công bố mức cải thiện hiệu suất bơm, nên bài không nêu con số nào về hiệu suất. Với môi chất nhiều hạt thô như bùn quặng, nên tham khảo thêm bài keo epoxy sửa chữa máy nghiền, phủ chống mài mòn theo cỡ hạt.
Phân tích tổng hợp từ kỹ sư PT
Theo phân tích của kỹ sư PT, kết hợp từ các thông số trên: giới hạn nhiệt của cả hệ sửa chữa do lớp có nhiệt độ làm việc thấp nhất quyết định. Lớp phủ PC 7227 ghi nhiệt độ làm việc tối đa 100°C khi khô và 90°C khi ngâm ướt, thấp hơn EA 3471 (tới 105°C) và EA 3472 (tới 120°C). Vì vậy, với bơm nước nóng hoặc nước ngưng, nhiệt độ môi chất cần so trước hết với giới hạn của lớp phủ. Điểm thứ hai: thời gian thao tác của EA 3472 giảm từ 60 xuống 40 phút khi nhiệt độ tăng từ 20 lên 30°C, và nhiệt độ thi công chỉ 15–30°C. Ở xưởng nóng, nên trộn mẻ nhỏ, chuẩn bị sẵn khuôn và dụng cụ trước khi mở bộ keo. Cuối cùng, hai ngưỡng clorua khác nhau trong TDS EA 3471 và EA 3472 cho thấy khâu khử muối là yêu cầu bắt buộc của hãng chứ không phải bước tuỳ chọn với bơm nước biển.
Đây là góc nhìn tổng hợp mang tính tham khảo. Mỗi nhà máy, mỗi loại bơm có điều kiện riêng, vui lòng liên hệ kỹ sư Công ty Hoá chất Xây dựng PT để được tư vấn cụ thể trước khi áp dụng.
Giới hạn nhiệt độ, tốc độ và khi nào phải thay chi tiết
Có thể cân nhắc phục hồi
- Rỗ xâm thực, mòn hạt bề mặt; kết cấu cánh, vỏ còn nguyên vẹn
- Nhiệt độ môi chất nằm trong dải TDS của mọi lớp vật liệu
- Trục mòn ở chỗ lắp, kiểm soát được bằng gia công lại hoặc keo giữ trục
- Chi tiết đặt hàng thay thế lâu, cần đưa bơm trở lại vận hành trong thời gian chờ
Không phù hợp, nên thay chi tiết
- Vết nứt xuyên, gãy cánh, mất phần kết cấu chịu lực
- Nhiệt độ môi chất vượt giới hạn trong TDS
- Hệ oxy tinh khiết, hệ giàu oxy; làm kín cho clo hoặc chất oxy hoá mạnh. TDS EA 3471, EA 3472, PC 7227 đều không khuyến nghị.
- Vận tốc dòng, hàm lượng hạt quá cao khiến vùng sửa bị mòn lại nhanh dù đã phủ; khi đó cần xem lại vật liệu chi tiết hoặc chế độ vận hành
Cách cân nhắc chi phí, thời gian dừng máy và rủi ro giữa phục hồi và thay mới được trình bày trong bài phục hồi hay thay mới bơm, máy nghiền: khung đánh giá cho bộ phận bảo trì. Tổng quan nhóm vật liệu polymer kim loại cho bơm, trục, bồn xem tại sửa chữa bơm, trục, bồn bị mài mòn, nứt bằng vật liệu polymer kim loại.
Hỏi đáp
Cánh bơm bị rỗ do xâm thực có đắp epoxy được không, bền bao lâu?
Đắp được, khi cánh chưa nứt và kết cấu còn nguyên. Hãng nêu EA 3471 dùng để lấp vùng xâm thực và PC 7227 dùng cho bơm bị xâm thực. Tài liệu hãng không công bố tuổi thọ lớp sửa. Độ bền thực tế phụ thuộc chuẩn bị bề mặt và việc đã xử lý nguyên nhân xâm thực hay chưa.
Trục mòn chỗ lắp vòng bi: đắp epoxy rồi tiện lại hay dùng keo cố định?
Khe hở nằm trong khả năng lấp khe của keo giữ trục (Loctite 660 theo trang hãng: 0,25–0,5 mm) thì dùng keo, không cần gia công. Mòn sâu hơn hoặc cổ trục méo thì đắp epoxy độn thép rồi tiện, mài về kích thước lắp.
Tài liệu kỹ thuật
- TDS LOCTITE EA 3471 (GL) (Tài liệu kỹ thuật (TDS), PDF tải từ hoachatpt.com)
- TDS LOCTITE PC 7227 (GL) (Tài liệu kỹ thuật (TDS), PDF tải từ hoachatpt.com)
- TDS LOCTITE 660 (GL) (Tài liệu kỹ thuật (TDS), PDF tải từ hoachatpt.com)
- TDS LOCTITE EA 3472 (en_GL, 09/2024) và TDS LOCTITE EA 3473: PT gửi bản PDF theo yêu cầu qua Zalo.
Đọc tiếp
Bảo trì nhà máy & xử lý bề mặt · Bảo trì hộp giảm tốc, bơm và động cơ · Keo tạo gioăng mặt bích · Bu lông lỏng do rung động · Keo công nghiệp: chọn theo vật liệu và điều kiện làm việc
