离心泵气蚀的诊断及减轻方法

　　一、在役泵的气蚀诊断方法

　　泵的使用者一般或无法利用制造厂采用的方法来判定泵的气蚀是否发生，即流量一定时扬程的下降来判定气蚀是否发生的方法。在役泵是否发生气蚀，除在气蚀破坏后观察法外，还可以采用超声波法、泵体外噪声法、振动法等方法判断。

　　1、观察法

　　这种方法是在事后观察，根据破坏的表面形状来进行判断。由于气蚀、铸造气孔、冲刷磨损、腐蚀等均会造成金属表面形状与理想形状的不同。气蚀破坏的金属表面通常显现蜂窝状，它是由局部高速水击打金属而使金属表面疲劳破坏，所以蜂窝孔一般是与外部相通的，大多数的坑槽与金属表面垂直。铸造缺陷的疏松往往深藏在金属内部，有时由于水流的冲刷将金属内部的疏松、气孔呈于表面而误认为足气蚀，但用机械的方法继续除去表面时会发现其内部仍有气孔。冲刷磨损痕迹往往出现与水流方向相同的沟槽，但要注意是否有水流的旋涡。

　　 2、噪声法

　　这种方法比较简单，可以不与泵体接触。但由于噪声法受周闱环境噪声的影响较大，当显示其强度最高时。一般水泵气蚀已达到非常强烈的阶段，这时入耳已能通过强烈的气蚀爆裂声判别气蚀工况。因此，泵体噪声法不太适合现场监测气蚀的发生。

　　3、振动法

　　 通过加速度计探头测量泵体振动频率的一种方法，方法简单，但灵敏度较低。特別对于大泵，泵体刚度大。对泵内局部气蚀引起的气泡溃裂所产生的激振反应迟钝， 同时，泵上振源较多。由于气蚀引起的振动常被掩没在其他振动之中。因此，振动法只适宜作为现场监测汽蚀的辅助手段。

　　4、超声法

　　超声波法测量气蚀方法简单，调试方便，且不受其他环境噪声的干扰，对气蚀的发生和发展敏感性强。因此，作为泵站现场监测气蚀处一种比较理想的方法。

　　二、减轻在役泵的气蚀破坏的方法

　　 1、进水池

　　在使用现场，对泵气蚀（包括其他故障）对査看进水池的流动状况是十分必要且又相当方便易行的。关于是否需要破涡板，主要应该在现场查看进水池的流动，如果池表面能看到强力的旋涡，就应该考虑加破涡板。另外，管口与进水池的几何尺寸也应注意。如：管口离池壁的距离是否合适，是否有气泡进入泵吸入管。

　　2、进水管路

　　进口管路的设置除应该尽量使管路损失小（如尽量少使用弯头和不必要的阀门）外，让进水管不得有高于泵进口的部位以防止管内积气。也可以这么讲，减小吸入管道的阻力，如加大管径，减少管道附件、底阀、弯管、闸阀等。此方法通过改进吸入条件来达到提高NPSHa值的目的，也是比较方便实用。

　　 3、利用引射结构

　　喷射装置在原理上相当于液喷射泵。在泵的出口处引出一高压水，引到高压水室内，高压水通过环形喷嘴进入泵的吸入管内。高压水与吸入管内的水混合、交换能量，混合后的混合水能量相对于原吸入管的水能量增加，从而满足泵进口所必需的气蚀余量。另外还可以通过增加升压泵、增加贮槽气相压力、降低输送介质温度、采用双吸泵等方法来达到目的，但实际操作起来都比较闲难，且增加费用较大。

　　4、进口补气

　　 补气的方法并不能防止气蚀空穴的产生，但适当补气会减轻空穴破裂对流道边壁的破坏，补入的气体像一层保护流道边壁的海绵。这种方法在水轮机等中普遍采用，但向泵内补气由于补气量难于掌握使用非常少。有人对补气防水泵气蚀进行了研究并取得了一定效果，但同时指出：补气防治水泵气蚀，技术性很强，只有补气流量、补气位置和补气方式恰当，才能取得好的效果。否则，会使泵的流量、扬程和效率下降很多，引起不良后果。

　　5、采用抗气蚀材料

　　不同的材料抗气蚀能力有十分明显的区別。影响材料抗剥蚀能力的因素很多，通常具有高硬度和高弹性的材料抗剥蚀能力较强。国外推荐低碳铬镍合金钢，作为在气蚀状态下工作的水力机械材料，具有较好的抗剥蚀性能。对无法避免气蚀时采用耐气蚀材料也是有效的。叶轮室将原铸钢换为不锈钢，比用铸铁与铜对比效果明显。气蚀浸蚀将成倍减少。事实证明，我公司低温采暖系统中运行的机泵，气蚀现象十分突出，更换耐气蚀材质过流部件，是解决或是降低气蚀的最简便方法。

　　 6、叶轮保护层

　　对叶轮涂层的方法比较常用，非金属涂料涂敷采用环氧树脂、尼龙粉、聚氨酯等。另外在流道表面堆焊合金或喷涂合金的方法在对气蚀破坏也取得了一定效果，如不锈钢焊条堆焊法、不锈钢板镶焊修补法、合金粉末喷焊。就非金属和合金（包括不锈钢）的几种方法比较，非金属涂层方式经济，但常常出现涂层脱落的现象，在实阮施工中应该不断总结经验。采用合金堆焊一般是用户自己实施，采用合金粉末喷焊效果好但成本高，且有些地方可能无法进行。关于保护层的方法实例较多。如：某泵站采用金属合金粉末喷焊处理的叶片，取得了较好的抗气蚀效果，使用寿命可延长。

　　7、修整叶片头部

　　修整叶片头部对减轻气蚀破坏有明显效果。其原理是减少叶片进口的排挤，降低液流在叶片进口的速度。其方法是叶片头部背面修薄，在靠近叶轮前盖板多修一些。

　　 三、结论

　　对减轻泵的气蚀破坏有应用实例，有时需要几种方法同时采用。综上所述，离心泵的安装过程中，为了尽量避免气蚀现象的产生，应遵循几点原则：水泵安装高度必须低于泵的允许吸上高度；吸入管路应短而直，管件尽量少，吸入管的直径不应小于吸入口的直径；变径处不能有气体积存。总之，在离心泵的运转过程中，要注意有无不正常的噪音，观察压力表等是否正常，同时还应定期检查轴承、轴封发热情况，并要注意润滑及轴封处是否有不正常的渗液情况。

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