有效減輕泵在運(yùn)行中汽蝕破壞的方法簡(jiǎn)介（一）

2012-06-28

汽蝕是液力機(jī)械中常見(jiàn)的故障之一，由于進(jìn)口池或管路設(shè)計(jì)不合理，以及未充分考慮大氣壓、溫度、介質(zhì)氣化壓力的變化等常常因?yàn)槠g而引起泵的過(guò)早失效。

已經(jīng)安裝服役的泵幾乎沒(méi)有辦法完全克服泵本身汽蝕性能差造成的汽蝕破壞。本文將主要介紹減輕在役泵汽蝕破壞的方法，這些方法在實(shí)際應(yīng)用中均取得了明顯的效果。

一、汽蝕的產(chǎn)生原因

汽蝕是由液體汽化引起的，液體分子逸出液體表面，成為氣體分子的過(guò)程，稱(chēng)為“汽化”。液體的汽化程度與壓力的大小、溫度高低有關(guān)。溶解于液體中的氣體，在壓力和溫度變化時(shí)也會(huì)釋放出來(lái)，形成汽穴。當(dāng)液體內(nèi)部壓力下降，低于液體在該溫度下的飽和蒸汽壓時(shí)，在局部區(qū)域形成汽泡或汽穴；而在壓力升高的地方汽泡突然被四周的壓力壓破，液流因慣性以極高的速度向汽泡的中心擠壓，對(duì)設(shè)備造成水力沖擊。這種微泡的產(chǎn)生、潰裂以及對(duì)過(guò)流表面產(chǎn)生物理和化學(xué)作用的整個(gè)過(guò)程稱(chēng)為汽蝕。

如果液體中不含任何雜質(zhì)，即使在壓力很低時(shí)也不會(huì)發(fā)生汽蝕。國(guó)外的汽蝕研究者通過(guò)試驗(yàn)認(rèn)為，超高純水的抗拉強(qiáng)度（即產(chǎn)生空穴的極限）遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)通常的金屬材料的抗拉強(qiáng)度。但通常的液體中總是含氣體或固體，這些雜質(zhì)成為汽蝕核子，在一定條件下誘發(fā)空穴的發(fā)生。含砂水流由于水與砂的比重不同，砂粒運(yùn)動(dòng)軌跡與流線(xiàn)脫離，可能會(huì)加速汽蝕的發(fā)生。

二、在役泵的汽蝕診斷方法

泵的使用者通常無(wú)法利用制造廠(chǎng)流量一定時(shí)揚(yáng)程的下降來(lái)判定汽蝕是否發(fā)生的方法。在役泵是否發(fā)生汽蝕，除在汽蝕破壞后觀察法外可以采用（1）超聲波法；（2）泵體外噪聲法；（3）振動(dòng)法等方法判斷。

1、觀察法：破壞表面觀察法是在事后觀察方法，根據(jù)破壞的表面形狀來(lái)進(jìn)行判斷。由于汽蝕、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。汽蝕破壞的金屬表面通常顯現(xiàn)蜂窩狀，它是由局部高速水打擊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)為是汽蝕，但當(dāng)我們用機(jī)械的方法繼續(xù)去處表面時(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，但要注意有時(shí)有水流旋渦。

2、噪聲法：泵體外噪聲法比較簡(jiǎn)單，可以不與泵體接觸。但由于噪聲法受周?chē)h(huán)境噪聲的影響較大，當(dāng)顯示其強(qiáng)度高時(shí)。一般水泵汽蝕已達(dá)到非常強(qiáng)烈的階段，這時(shí)人耳已能通過(guò)強(qiáng)烈的汽蝕爆裂聲判別汽蝕工況。因此，泵體噪聲法不太適合現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)汽蝕的發(fā)生。

3、振動(dòng)法：這種方法是通過(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)局部汽蝕引起的汽泡潰裂所產(chǎn)生的激振反應(yīng)遲鈍，同時(shí)，泵上振源較多。由于汽蝕引起的振動(dòng)常被掩沒(méi)在其它振動(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。

上海帕特泵業(yè)制造有限公司

2012年06月28日星期四

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