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如何減輕離心泵氣蝕破壞?
來源：www.ecduce.com.cn 發布時間：2021/1/19 13:03:45
2021年1月19日，如何減輕離心泵氣蝕破壞?
一、在役泵的氣蝕診斷方法
泵的使用者一般或無法利用制造廠采用的方法來判定泵的氣蝕是否發生，即流量一定時揚程的下降來判定氣蝕是否發生的方法。在役泵是否發生氣蝕，除在氣蝕破壞后觀察法外，還可以采用超聲波法、泵體外噪聲法、振動法等方法判斷。
1、觀察法
3、振動法
通過加速度計探頭測量泵體振動頻率的一種方法，方法簡單，但靈敏度較低。特別對于大泵，泵體剛度大。對泵內局部氣蝕引起的氣泡潰裂所產生的激振反應遲鈍， 同時，泵上振源較多。由于氣蝕引起的振動常被掩沒在其他振動之中。因此，振動法只適宜作為現場監測汽蝕的輔助手段。
4、超聲法
超聲波法測量氣蝕方法簡單，調試方便，且不受其他環境噪聲的干擾，對氣蝕的發生和發展敏感性強。因此，作為泵站現場監測氣蝕處一種比較理想的方法。
二、減輕在役泵的氣蝕破壞的方法
1、進水池
在使用現場，對泵氣蝕（包括其他故障）對査看進水池的流動狀況是十分必要且又相當方便易行的。關于是否需要破渦板，主要應該在現場查看進水池的流動，如果池表面能看到強力的旋渦，就應該考慮加破渦板。另外，管口與進水池的幾何尺寸也應注意。如：管口離池壁的距離是否合適，是否有氣泡進入泵吸入管。
2、進水管路
進口管路的設置除應該盡量使管路損失小（如盡量少使用彎頭和不必要的閥門）外，讓進水管不得有高于泵進口的部位以防止管內積氣。也可以這么講，減小吸入管道的阻力，如加大管徑，減少管道附件、底閥、彎管、閘閥等。此方法通過改進吸入條件來達到提高NPSHa值的目的，也是比較方便實用。
3、利用引射結構
噴射裝置在原理上相當于液噴射泵。在泵的出口處引出一高壓水，引到高壓水室內，高壓水通過環形噴嘴進入泵的吸入管內。高壓水與吸入管內的水混合、交換能量，混合后的混合水能量相對于原吸入管的水能量增加，從而滿足泵進口所必需的氣蝕余量。另外還可以通過增加升壓泵、增加貯槽氣相壓力、降低輸送介質溫度、采用雙吸泵等方法來達到目的，但實際操作起來都比較閑難，且增加費用較大。
4、進口補氣
補氣的方法并不能防止氣蝕空穴的產生，但適當補氣會減輕空穴破裂對流道邊壁的破壞，補入的氣體像一層保護流道邊壁的海綿。這種方法在水輪機等中普遍采用，但向泵內補氣由于補氣量難于掌握使用非常少。有人對補氣防水泵氣蝕進行了研究并取得了一定效果，但同時指出：補氣防治水泵氣蝕，技術性很強，只有補氣流量、補氣位置和補氣方式恰當，才能取得好的效果。否則，會使泵的流量、揚程和效率下降很多，引起不良后果。
5、采用抗氣蝕材料
不同的材料抗氣蝕能力有十分明顯的區別。影響材料抗剝蝕能力的因素很多，通常具有高硬度和高彈性的材料抗剝蝕能力較強。國外推薦低碳鉻鎳合金鋼，作為在氣蝕狀態下工作的水力機械材料，具有較好的抗剝蝕性能。對無法避免氣蝕時采用耐氣蝕材料也是有效的。葉輪室將原鑄鋼換為不銹鋼，比用鑄鐵與銅對比效果明顯。氣蝕浸蝕將成倍減少。事實證明，我公司低溫采暖系統中運行的機泵，氣蝕現象十分突出，更換耐氣蝕材質過流部件，是解決或是降低氣蝕的最簡便方法。
6、葉輪保護層
對葉輪涂層的方法比較常用，非金屬涂料涂敷采用環氧樹脂、尼龍粉、聚氨酯等。另外在流道表面堆焊合金或噴涂合金的方法在對氣蝕破壞也取得了一定效果，如不銹鋼焊條堆焊法、不銹鋼板鑲焊修補法、合金粉末噴焊。就非金屬和合金（包括不銹鋼）的幾種方法比較，非金屬涂層方式經濟，但常常出現涂層脫落的現象，在實阮施工中應該不斷總結經驗。采用合金堆焊一般是用戶自己實施，采用合金粉末噴焊效果好但成本高，且有些地方可能無法進行。關于保護層的方法實例較多。如：某泵站采用金屬合金粉末噴焊處理的葉片，取得了較好的抗氣蝕效果，使用壽命可延長。
7、修整葉片頭部
修整葉片頭部對減輕氣蝕破壞有明顯效果。其原理是減少葉片進口的排擠，降低液流在葉片進口的速度。其方法是葉片頭部背面修薄，在靠近葉輪前蓋板多修一些。
對減輕泵的氣蝕破壞，有時需要幾種方法同時采用。綜上所述，離心泵的安裝過程中，為了盡量避免氣蝕現象的產生，應遵循幾點原則：水泵安裝高度必須低于泵的允許吸上高度；吸入管路應短而直，管件盡量少，吸入管的直徑不應小于吸入口的直徑；變徑處不能有氣體積存。總之，在離心泵的運轉過程中，要注意有無不正常的噪音，觀察壓力表等是否正常，同時還應定期檢查軸承、軸封發熱情況，并要注意潤滑及軸封處是否有不正常的滲液情況。
一、在役泵的氣蝕診斷方法
泵的使用者一般或無法利用制造廠采用的方法來判定泵的氣蝕是否發生，即流量一定時揚程的下降來判定氣蝕是否發生的方法。在役泵是否發生氣蝕，除在氣蝕破壞后觀察法外，還可以采用超聲波法、泵體外噪聲法、振動法等方法判斷。
1、觀察法
這種方法是在事后觀察，根據破壞的表面形狀來進行判斷。由于氣蝕、鑄造氣孔、沖刷磨損、腐蝕等均會造成金屬表面形狀與理想形狀的不同。氣蝕破壞的金屬表面通常顯現蜂窩狀，它是由局部高速水擊打金屬而使金屬表面疲勞破壞，所以蜂窩孔一般是與外部相通的，大多數的坑槽與金屬表面垂直。鑄造缺陷的疏松往往深藏在金屬內部，有時由于水流的沖刷將金屬內部的疏松、氣孔呈于表面而誤認為足氣蝕，但用機械的方法繼續除去表面時會發現其內部仍有氣孔。沖刷磨損痕跡往往出現與水流方向相同的溝槽，但要注意是否有水流的旋渦。 2、噪聲法
3、振動法
通過加速度計探頭測量泵體振動頻率的一種方法，方法簡單，但靈敏度較低。特別對于大泵，泵體剛度大。對泵內局部氣蝕引起的氣泡潰裂所產生的激振反應遲鈍， 同時，泵上振源較多。由于氣蝕引起的振動常被掩沒在其他振動之中。因此，振動法只適宜作為現場監測汽蝕的輔助手段。
4、超聲法
超聲波法測量氣蝕方法簡單，調試方便，且不受其他環境噪聲的干擾，對氣蝕的發生和發展敏感性強。因此，作為泵站現場監測氣蝕處一種比較理想的方法。
二、減輕在役泵的氣蝕破壞的方法
1、進水池
在使用現場，對泵氣蝕（包括其他故障）對査看進水池的流動狀況是十分必要且又相當方便易行的。關于是否需要破渦板，主要應該在現場查看進水池的流動，如果池表面能看到強力的旋渦，就應該考慮加破渦板。另外，管口與進水池的幾何尺寸也應注意。如：管口離池壁的距離是否合適，是否有氣泡進入泵吸入管。
2、進水管路
進口管路的設置除應該盡量使管路損失小（如盡量少使用彎頭和不必要的閥門）外，讓進水管不得有高于泵進口的部位以防止管內積氣。也可以這么講，減小吸入管道的阻力，如加大管徑，減少管道附件、底閥、彎管、閘閥等。此方法通過改進吸入條件來達到提高NPSHa值的目的，也是比較方便實用。
3、利用引射結構
噴射裝置在原理上相當于液噴射泵。在泵的出口處引出一高壓水，引到高壓水室內，高壓水通過環形噴嘴進入泵的吸入管內。高壓水與吸入管內的水混合、交換能量，混合后的混合水能量相對于原吸入管的水能量增加，從而滿足泵進口所必需的氣蝕余量。另外還可以通過增加升壓泵、增加貯槽氣相壓力、降低輸送介質溫度、采用雙吸泵等方法來達到目的，但實際操作起來都比較閑難，且增加費用較大。
4、進口補氣
補氣的方法并不能防止氣蝕空穴的產生，但適當補氣會減輕空穴破裂對流道邊壁的破壞，補入的氣體像一層保護流道邊壁的海綿。這種方法在水輪機等中普遍采用，但向泵內補氣由于補氣量難于掌握使用非常少。有人對補氣防水泵氣蝕進行了研究并取得了一定效果，但同時指出：補氣防治水泵氣蝕，技術性很強，只有補氣流量、補氣位置和補氣方式恰當，才能取得好的效果。否則，會使泵的流量、揚程和效率下降很多，引起不良后果。
5、采用抗氣蝕材料
不同的材料抗氣蝕能力有十分明顯的區別。影響材料抗剝蝕能力的因素很多，通常具有高硬度和高彈性的材料抗剝蝕能力較強。國外推薦低碳鉻鎳合金鋼，作為在氣蝕狀態下工作的水力機械材料，具有較好的抗剝蝕性能。對無法避免氣蝕時采用耐氣蝕材料也是有效的。葉輪室將原鑄鋼換為不銹鋼，比用鑄鐵與銅對比效果明顯。氣蝕浸蝕將成倍減少。事實證明，我公司低溫采暖系統中運行的機泵，氣蝕現象十分突出，更換耐氣蝕材質過流部件，是解決或是降低氣蝕的最簡便方法。
6、葉輪保護層
對葉輪涂層的方法比較常用，非金屬涂料涂敷采用環氧樹脂、尼龍粉、聚氨酯等。另外在流道表面堆焊合金或噴涂合金的方法在對氣蝕破壞也取得了一定效果，如不銹鋼焊條堆焊法、不銹鋼板鑲焊修補法、合金粉末噴焊。就非金屬和合金（包括不銹鋼）的幾種方法比較，非金屬涂層方式經濟，但常常出現涂層脫落的現象，在實阮施工中應該不斷總結經驗。采用合金堆焊一般是用戶自己實施，采用合金粉末噴焊效果好但成本高，且有些地方可能無法進行。關于保護層的方法實例較多。如：某泵站采用金屬合金粉末噴焊處理的葉片，取得了較好的抗氣蝕效果，使用壽命可延長。
7、修整葉片頭部
修整葉片頭部對減輕氣蝕破壞有明顯效果。其原理是減少葉片進口的排擠，降低液流在葉片進口的速度。其方法是葉片頭部背面修薄，在靠近葉輪前蓋板多修一些。
對減輕泵的氣蝕破壞，有時需要幾種方法同時采用。綜上所述，離心泵的安裝過程中，為了盡量避免氣蝕現象的產生，應遵循幾點原則：水泵安裝高度必須低于泵的允許吸上高度；吸入管路應短而直，管件盡量少，吸入管的直徑不應小于吸入口的直徑；變徑處不能有氣體積存。總之，在離心泵的運轉過程中，要注意有無不正常的噪音，觀察壓力表等是否正常，同時還應定期檢查軸承、軸封發熱情況，并要注意潤滑及軸封處是否有不正常的滲液情況。
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