离心泵汽蚀情况分析及应对措施

甘肃农业2014年第12期(总390期)离心泵汽蚀情况分析及应对措施张桂香(甘肃省景泰川电力提灌管理局，甘肃景泰730400)摘要：水泵的主要破坏形式是汽蚀及泥沙磨损。作者通过认真研究分析，发现叶轮发生汽蚀的原因，从而提出避免或降低叶轮汽蚀的方法，这对增加离心泵运行的可靠性、降低金属材料的消耗，降低机械加工、装配、安装及缩短维修时间都是相当可观的。关键词；离心泵；叶轮汽蚀；应对措施中圈分类号：TH311文献标识码：A文章编号：1673—9O19(2014)一12—0O64(01)作者简介：张桂香(1967-)，女，甘肃民勤人，助理工程师，主要从事机电设备运行和农田灌溉调度工作。景泰川I电力提灌工程总干一、二、三级泵站地处海拔1200米以上，气压较低，加之机组常在夏秋季运行，运行期间，黄河泥沙含量较多，机组过流部分，尤其是叶轮叶片受泥沙磨损也很严重。尤其是总干一、二、三级泵站，由于机坑开挖深度不够而引起装机高程上的误差等方面的问题，使水泵叶轮受汽蚀威胁较大，经长期深入现场到总干各级泵站初步调查了解，有部分机组水泵叶轮经过不长一段时间的运转，其进口侧靠前盖板叶片根部都已严重汽蚀，表面呈蜂窝状，大部叶片进口处都已蚀透穿孔。致使水泵效率严重下降或者使机组不能正常运行，从而影响正常提水灌溉。因此对离心泵汽蚀情况进行认真分析并积极采取相应的措施对景电工程和景电灌区人民有着积极的意义。一、离心泵的汽蚀所谓离心泵的汽蚀，即当叶轮进口处的绝对压力下降到等于被吸液体在工作温度下的饱和蒸汽压力时，便开始产生汽蚀现象，这时液体开始汽化，形成气泡，气泡中被液体内析出的蒸汽和气体所充满，液体内产生这种现象时，对水泵叶轮起着物理和化学的腐蚀现象，故称为“汽蚀”。为了避免水泵汽蚀，必须对汽蚀作一具体分析。常识告诉我们：液体和气体是可以互相转化的，这是物质的固有特性，而温度与压力则又是它们相互转化的条件。在离心泵工作过程中，如果过流流道中某个地方液体的压力等于或小于该温度下液体的汽化压力时，就会有气泡及溶解在液体中的气体(包括空气)从液体中逸出，形成许多水泡或与液体混合的小气泡。这些气泡随着液体由低压区流到高压区时，由于气泡内是汽化压力，而气泡周围的压力大于汽化压力，产生了压差，在这个压差的作用下，气泡受压破裂而重新凝结。在凝结过程中，液体质点从四周向气泡中心加速运动，在凝结的瞬间，质点相互冲击，产生很高的局部压力。这些气泡如果附着在零件的金属表面上，则液体质点就连续不断地打击在金属表面上，在很高压力、每秒钟几万次的高频率冲击下，首先是在叶片的表面上有微小的裂缝，金属表面逐渐疲劳而破坏，这种破坏称为“剥蚀”。在所产生的气泡中，某些活泼气体(如氧气)借助气温凝结时放出的热量，对金属表面还起着化学腐蚀的作用，它与机械的剥蚀共同作用，就更加快了零件的破坏速度，造成了汽蚀现象的严重后果。在汽蚀情况下，过流元件的损坏仅仅发生在有气泡凝结的地方而不是发生在气泡产生的地方。实践证明：在汽蚀工作条件下运行的中、低比转速泵(32Sh一9属中比转速)的叶轮汽蚀破坏，不是在叶轮进口的叶轮背面，而往往产生在叶片进口或出口边的工作面上，这种破坏是极为剧烈的，在汽蚀工作条件下运行的泵，往往几个星期甚至几天就使叶轮材料形成麻孔或穿透。二、离心泵汽蚀原因分析㈠水泵的装机高度总干一、二、三泵站叶轮叶片汽蚀情况比较严重，其主要原因和水泵的装机高度有关。水泵的装机高程对水泵的汽蚀性能影响很大，水泵中开面较高造成叶轮进口处压力过低，这是造成叶轮叶片严重汽蚀的基本原因。㈢自然因素由于本工程总干各级泵站地处西北黄土高原，海拔都在1300米以上，气压较低，加之黄河在夏秋季含沙量较多，其结果是：由于汽蚀作用使叶片形成粗糙多孔的麻面，促成泥沙迅速磨损叶片，而泥沙磨损的叶片表面又会促使汽蚀的恶性发展。㈢其他原因泵体内吸入空气也会促使汽蚀的发展，一般入口侧为负压的泵，在运行中由于下列几种原因，可能发生将空气吸入泵内的现象：由于密封水不足，从密封部分可能吸入；个别情况下，从轴套和轴之间吸入；吸水管的连接(下转第68页)甘肃农业2014年第12期(总390期)督质量、顺利施工有着重要作用。在施工的具体过程中，可应用数字测图技术来处理原图，一旦收集到的地面数据己充分满足比例尺与工程精度要求时，可利用一些常规的测量办法实现对数据的采集，再将地图中的坐标点用数字表示出来。现阶段，地图数字化技术和成图系统的有效结合已经转变为高效益、高质量、多用途的数字化测量技术成图系统。可进行绘图、处理修改、存储、识别、获取及转化等工作，确保电子地图的真实、便捷、高效。㈢全站仪免棱镜测距技术全站仪免棱镜测距技术通过辐射测量极坐标的方式，能够快速、准确地完成对隧洞围岩量测、断面测量与放样的测量等技术性工作，为了降低工程的使用成本，尽可能缩短施