離心泵氣蝕診斷和減輕破壞的方法

一、在役泵的氣蝕診斷方法
　　
　　泵的使用者一般或無(wú)法利用制造廠(chǎng)采用的方法來(lái)判定泵的氣蝕是否發(fā)生，即流量一定時(shí)揚(yáng)程的下降來(lái)判定氣蝕是否發(fā)生的方法。在役泵是否發(fā)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(dòng)法等方法判斷。
　　1、觀察法
　　這種方法是在事后觀察，根據(jù)破壞的表面形狀來(lái)進(jìn)行判斷。由于氣蝕、鑄造氣孔、沖刷磨損、腐蝕等均會(huì)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(xiàn)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(shù)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(nèi)部，有時(shí)由于水流的沖刷將金屬內(nèi)部的疏松、氣孔呈于表面而誤認(rèn)為足氣蝕，但用機(jī)械的方法繼續(xù)除去表面時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)其內(nèi)部仍有氣孔。沖刷磨損痕跡往往出現(xiàn)與水流方向相同的溝槽，但要注意是否有水流的旋渦。
　　2、振動(dòng)法
　　通過(guò)加速度計(jì)探頭測(cè)量泵體振動(dòng)頻率的一種方法，方法簡(jiǎn)單，但靈敏度較低。特別對(duì)于大泵，泵體剛度大。對(duì)泵內(nèi)局部氣蝕引起的氣泡潰裂所產(chǎn)生的激振反應(yīng)遲鈍，同時(shí)，泵上振源較多。由于氣蝕引起的振動(dòng)常被掩沒(méi)在其他振動(dòng)之中。因此，振動(dòng)法只適宜作為現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)汽蝕的輔助手段。
　　3、噪聲法
　　這種方法比較簡(jiǎn)單，可以不與泵體接觸。但由于噪聲法受周闈環(huán)境噪聲的影響較大，當(dāng)顯示其強(qiáng)度zui高時(shí)。一般水泵氣蝕已達(dá)到非常強(qiáng)烈的階段，這時(shí)入耳已能通過(guò)強(qiáng)烈的氣蝕爆裂聲判別氣蝕工況。因此，泵體噪聲法不太適合現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)氣蝕的發(fā)生。
　　4、超聲法
　　超聲波法測(cè)量氣蝕方法簡(jiǎn)單，調(diào)試方便，且不受其他環(huán)境噪聲的干擾，對(duì)氣蝕的發(fā)生和發(fā)展敏感性強(qiáng)。因此，作為泵站現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)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(jìn)水池
　　在使用現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)泵氣蝕（包括其他故障）對(duì)査看進(jìn)水池的流動(dòng)狀況是十分必要且又相當(dāng)方便易行的。關(guān)于是否需要破渦板，主要應(yīng)該在現(xiàn)場(chǎng)查看進(jìn)水池的流動(dòng)，如果池表面能看到強(qiáng)力的旋渦，就應(yīng)該考慮加破渦板。另外，管口與進(jìn)水池的幾何尺寸也應(yīng)注意。如：管口離池壁的距離是否合適，是否有氣泡進(jìn)入泵吸入管。
　　2、利用引射結(jié)構(gòu)
　　噴射裝置在原理上相當(dāng)于液噴射泵。在泵的出口處引出一高壓水，引到高壓水室內(nèi)，高壓水通過(guò)環(huán)形噴嘴進(jìn)入泵的吸入管內(nèi)。高壓水與吸入管內(nèi)的水混合、交換能量，混合后的混合水能量相對(duì)于原吸入管的水能量增加，從而滿(mǎn)足泵進(jìn)口所必需的氣蝕余量。另外還可以通過(guò)增加升壓泵、增加貯槽氣相壓力、降低輸送介質(zhì)溫度、采用雙吸泵等方法來(lái)達(dá)到目的，但實(shí)際操作起來(lái)都比較閑難，且增加費(fèi)用較大。
　　3、進(jìn)水管路
　　進(jìn)口管路的設(shè)置除應(yīng)該盡量使管路損失小（如盡量少使用彎頭和不必要的閥門(mén)）外，讓進(jìn)水管不得有高于泵進(jìn)口的部位以防止管內(nèi)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(guò)改進(jìn)吸入條件來(lái)達(dá)到提高NPSHa值的目的，也是比較方便實(shí)用。
　　4、進(jìn)口補(bǔ)氣
　　補(bǔ)氣的方法并不能防止氣蝕空穴的產(chǎn)生，但適當(dāng)補(bǔ)氣會(huì)減輕空穴破裂對(duì)流道邊壁的破壞，補(bǔ)入的氣體像一層保護(hù)流道邊壁的海綿。這種方法在水輪機(jī)等中普遍采用，但向泵內(nèi)補(bǔ)氣由于補(bǔ)氣量難于掌握使用非常少。有人對(duì)補(bǔ)氣防水泵氣蝕進(jìn)行了研究并取得了一定效果，但同時(shí)指出：補(bǔ)氣防治水泵氣蝕，技術(shù)性很強(qiáng)，只有補(bǔ)氣流量、補(bǔ)氣位置和補(bǔ)氣方式恰當(dāng)，才能取得好的效果。否則，會(huì)使泵的流量、揚(yáng)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(qū)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(qiáng)。國(guó)外推薦低碳鉻鎳合金鋼，作為在氣蝕狀態(tài)下工作的水力機(jī)械材料，具有較好的抗剝蝕性能。對(duì)無(wú)法避免氣蝕時(shí)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(duì)比效果明顯。氣蝕浸蝕將成倍減少。事實(shí)證明，我公司低溫采暖系統(tǒng)中運(yùn)行的機(jī)泵，氣蝕現(xiàn)象十分突出，更換耐氣蝕材質(zhì)過(guò)流部件，是解決或是降低氣蝕的zui簡(jiǎn)便方法。
　　6、葉輪保護(hù)層
　　對(duì)葉輪涂層的方法比較常用，非金屬涂料涂敷采用環(huán)氧樹(shù)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(duì)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(bǔ)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(jīng)濟(jì)，但常常出現(xiàn)涂層脫落的現(xiàn)象，在實(shí)阮施工中應(yīng)該不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。采用合金堆焊一般是用戶(hù)自己實(shí)施，采用合金粉末噴焊效果好但成本高，且有些地方可能無(wú)法進(jìn)行。關(guān)于保護(hù)層的方法實(shí)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(zhǎng)。
　　7、修整葉片頭部
　　修整葉片頭部對(duì)減輕氣蝕破壞有明顯效果。其原理是減少葉片進(jìn)口的排擠，降低液流在葉片進(jìn)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。
　　
三、結(jié)論
　　
　　對(duì)減輕離心泵的氣蝕破壞有應(yīng)用實(shí)例，有時(shí)需要幾種方法同時(shí)采用。綜上所述，離心泵的安裝過(guò)程中，為了盡量避免氣蝕現(xiàn)象的產(chǎn)生，應(yīng)遵循幾點(diǎn)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(yīng)短而直，管件盡量少，吸入管的直徑不應(yīng)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(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，要注意有無(wú)不正常的噪音，觀察壓力表等是否正常，同時(shí)還應(yīng)定期檢查軸承、軸封發(fā)熱情況，并要注意潤(rùn)滑及軸封處是否有不正常的滲液情況。