离心泵气蚀现象及预防措施

浅谈离心泵气蚀现象及预防措施

[摘要]:根据离心泵发生气蚀现象分析原因,并针对输油管线中的离心泵,给出一定的预防措施.

[关键词]:离心泵、气蚀现象、输油管线、预防措施

中图分类号：tv131.3+2文献标识码： a 文章编号：

1 气蚀的产生现象及危害

1.1离心泵工作原理

离心泵是靠叶轮以一定速度旋转而产生的离心力将液体介质输送出去的一种流体机械。驱动机通过泵轴带动叶轮旋转产生离心力，在离心力作用下，液体沿叶片流道被甩向叶轮出口，液体经蜗壳收集送入排出管。液体从叶轮获得能量，使压力能和速度能均增加，并依靠此能量将液体输送到工作地点。

1.2气蚀现象

离心泵在工作时候往往会产生一种特殊现象, 通常离心泵受汽蚀破坏的部位，先在叶片入口附近，继而延至叶轮出口。起初是金属表面出现麻点，继而表面呈现槽沟状、蜂窝状、鱼鳞状的裂痕，严重时造成叶片或叶轮前后盖板穿孔，甚至叶轮破裂，造成严重事故。流体中气泡的产生、扩大、溃灭的过程中伴随着复杂的物理化学现象，表现出噪声、振动，并伴有流量、扬程和效率的降低，致使水泵的性能下降，同时过流部件也会遭到破损,甚至不能工作。这种液体汽化、凝结、冲击、形成高压、高温、高频冲击负荷，造成金属材料的机械剥裂与电化学腐蚀破坏的综合现象称为气蚀。汽

蚀严重影响到泵的安全运行和使用寿命。

1.3 气蚀产生原因

液体在泵内流动时,当离心泵的吸入高度过大和液体温度较高时，致使吸入口压强小于或等于液体饱和蒸汽压，由于叶片的形状和液流在其中突然改变方向灯流动特点,在叶片附近的非工作面等处存在着某些局部低压区。若处于低压区的流体压力降低到对应液体温度的饱和蒸汽压,液体便开始汽化而产生气泡；如果压力继续降低，气泡及其区域会逐渐增大和扩大；于此同时压力继续降低，气泡及其区域会逐渐增大和扩大；于此同时一部分原来可能溶解在液体中的某些活泼气体(如水中的氧等)，也会由于压力降低而逸出重新成为气泡。当以上这些气泡随液流进入泵内高压区时，它们受压又迅速凝缩甚至破碎消失。在气泡消失的瞬间，气泡周围的液体迅速进入气泡凝失产生的空穴，并伴有局部的高温高压水击现象。离心泵叶轮受到巨大的力的冲击,所以产生了气蚀现象.

图1 气蚀原因示意图

1.4 气蚀造成的危害

离心泵在气蚀状态下工作就会出现以下现象:流体质点间相互冲击和对流道壁面的强烈冲击会产生宽频带的噪音,并引起泵的振动,不能正常工作；气蚀会使流道断面形成阻塞,使泵的扬程、流量、效率都会急剧下降，使得泵的性能下降,严重时泵不能工作；气蚀也会使过流表面的材料遭到剥蚀,产生麻面,使原表面形状遭到破坏,甚至造成叶片的断裂。

2 预防气蚀产生的措施

为了避免气蚀的发生,要采取相应措施使叶片入口附近的压力维持在某一数值以上,通常取输送温度下液体的饱和蒸汽压作为最低压力值。

有效气蚀余量越大越不易发生气蚀，此余量实际上就是流到泵入口处的单位质量液体所具有的比气蚀时的静压所富余的能量，它与泵吸入装置的条件，如吸液管内的压力，吸入管内的几何安装高度、阻力损失、液体性质和温度有关。

采取的措施有以下几种：

（１）降低液体温度（使对应的液体饱和压力降低）；

（２）减小吸上高度或变净正吸入为灌注吸入（使吸口压力增大）；

（３）降低吸入管阻力（采用粗而光滑的吸管，减少管路附件等）；（４）关小排出阀或降低泵转速（降低流量）。

3 结束语

在原油输送过程中，离心泵起到了极其重要的作用。泵出了问题，势必要影响整个输油系统，所以平时工作要认真负责，正确安装和使用离心泵，及时发现气蚀现象，分析原因，找出解决方案，防止出现其他事故。

参考文献：

[1] 尚阳锋,任世君,朱玉芹.离心泵气蚀的危害及防范措施.化

工设计通讯.2009.9

[2] 朱艳华,李莲英.离心泵气蚀的预防.黑龙江科技信息.