浅谈水泵气蚀的危害及预防措施

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1、浅谈水泵气蚀的危害及预防措施摘要本文简述了离心式水泵发生气蚀的原因、危害，讨论了预防气蚀的理论措施，结合实际应用情况，提出了防止和减轻气蚀的几点意见，建议正确确定水泵高程，要有良好的进水条件及水泵叶轮表面进行喷涂处理等。关键词水泵气蚀危害措施宝钢集团新疆八钢1750mm热轧水处理系统根据工艺划分为以下几个系统：加热炉及间接冷却循环水系统，简称A系统；层流冷却循环水系统，简称B系统；直接冷却循环水系统，简称C系统；污泥处理系统，简称D系统。加热炉循环水系统主要供加热炉炉门和横梁的冷却水，使用后的水仅水温升高；间接循环水系

2、统主要供主电室马达通风、液压站润滑系统、空调等设备的冷却水，使用后的水仅水温升高。层流冷却循环水系统主要处理带钢层流冷却用水，使用后的水不仅水温升高，而且含有少量的氧化铁皮和废油。直接冷却循环水系统主要处理轧线的直接冷却水和冲氧化铁皮水，使用后的水不仅水温升高，而且含有大量的氧化铁皮和废油。污水处理系统主要处理A、B、C系统的过滤反洗排水，以及轧机装置排除的泥浆水。层流的P203旁滤水泵组在调试时，发现流量逐步达不到设计要求，与上海东方泵业厂家联系，厂家加工了新的叶轮对此进行更换，在更换原叶轮时，我们发现才运行约两月的

3、叶轮气蚀严重，就此问题对其他运行的各厂水泵也进行打开检查，发现P102、P201、P301、P302泵组在不同程度上都存在气蚀现象。为保证不影响热轧生产，对水泵的气蚀原因进行分析查找，首先将水泵顶端的放气阀每小时进行排气，对更换的新叶轮进行跟踪观察；将新到的叶轮进行表面喷涂，来增加表面强度；将原水泵叶轮的灰铁材质改为不锈钢材质；经过以上处理，汽蚀速度有所减轻，但还未能根除，在有关专家的指点下，我们将P301系统水泵的进水管全部连通，因为P301系统水泵开3备一，这样来增大吸水口，从而减小汽蚀的可能性，取得了一定的效果；

4、另外我们在运行中，又采取提高吸水池液位，也取得了一定的效果。离心式水泵如果在设计、安装或使用不当，就有可能发生气蚀，一旦出现气蚀现象，性能就会下降，出水量减少，叶轮损坏加速，还会伴随有振动和噪声等，严重时甚至使水泵无法工作，所以应避免泵发生气蚀。针对热轧薄板厂循环水泵，由于泵内发生气蚀，造成不能正常工作，经过采取措施改善了气蚀问题。一、水泵气蚀的形成离心式水泵在许多工程中广泛应用，但在实际应用中，由于对泵的理论性能了解不够，认为泵的扬程越大，安装高度就越大。结果造成泵经常发生气蚀，影响泵的正常工作。据物理学知，当液面压

5、强降低时，相应汽化温度也降低。例如：水在一个大气压下的汽化温度为100℃，当水面压强降至2431.2Pa，水在20℃时开始沸腾。开始气化的液面压强叫气化压力（Pv）。如果泵内某处的压强（Pk）低于该处液体温度下的气化压力即Pk＜Pv，部分液体就开始气化形成气泡，发生气蚀。气蚀又称空蚀，是水利机械中的异常现象，是由于水中的气化而引起的剥蚀作用。水和气是可以互相转化的，转化的条件是温度与压力。水在水泵流道内流动，流道内的水流压力是不断变化的，在吸水口处压力最低，达到500～600mm汞柱，等达到了水在该温度下的气化压力，部

6、分流道的水就开始气化，气化的结果是使水流中产生许多气泡，气泡中充满了水蒸气和由于进口处产生漩涡而夹带着大量气体进入水泵叶轮室，气泡随着水流的流动，就会像无数个子弹头一样，频率很高地连续不断击打叶片和叶轮外壳的金属表面，使金属产生局部疲劳现象，在最薄弱部分晶粒首先剥落，产生凹痕，凹痕的产生使应力更加集中，然后坚固的晶粒也随着剥落，这种破坏不断恶化致使水泵的叶轮和叶片表面呈现蜂窝状。同时在气泡中还夹杂着一些活泼气体、如氧气等，借助气泡凝结所释放的热量可使局部温度升到200～300℃，对金属表面起电化学腐蚀，更加快了金属破坏

7、速度。产生气蚀的其他原因还有：流道表面不光滑，粗糙、叶轮淹没深度不够，机组长期在低的水位输水运行，前池蓄水容积较小，进水口处的水面有漩涡产生，输水运行条件复杂及土建、机械设计不合理等许多因素，使叶片和叶轮外壳出现气蚀现象。总之，气蚀的产生比较复杂，需要进一步结合实际工程加强研究。二、气蚀的危害1.气蚀使水泵性能下降。水泵发生气蚀时，因水流中含有气泡，引起水泵工作性能的变化。此变化对不同比转速的水泵有不同的特点。对低比转速的离心泵，由于其叶槽流道狭长，宽度较小，气蚀刚开始时，气泡占据一定的槽道面积。水泵的扬程、功率和效率

8、开始下降，但对泵的正常工作没有明显的影响。而当气蚀发展到一定程度时，气泡大量产生并迅速扩展到叶槽的整个宽度，使水流的连续性遭到破坏，水泵的扬程、功率和效率急剧下降，最后水泵停止出水，如图1-1（a）所示：离心泵发生气蚀时的性能曲线，开始缓慢下降，到某一流量时Q-H、Q-η、Q-N曲线突然急剧下降。对中、高比转速的离水泵和混流泵，由