循環水泵葉輪汽蝕原因及防範（fàn）措施，一文全解！
循環水泵是循環冷卻水係統的重要設備之（zhī）一,該設備正常運行與否直接關係到新、老係統（tǒng）合成氨和尿素裝置的長周期運行。在循環水泵運行時,汽蝕現象是影響泵出口流量和揚程的重要（yào）危害因素。汽蝕現象是水和汽變化的物理特性,離心水泵正常運轉時,液體壓力沿著（zhe）泵入口到葉輪入（rù）口而下（xià）降,在葉輪葉片的（de）入（rù）口附近,液體壓力***低。葉輪轉動時（shí）,高速旋轉的（de）葉輪（lún）對液體作功,使液體能量增加,壓力上升。當葉輪（lún）葉（yè）片入口附近的壓力小於該液體輸送溫度下的飽和蒸汽壓力時,液體開始汽化並產生汽泡,汽泡（pào）隨液流進入泵體內的高壓區時破裂,周圍的液體迅速填（tián）充原汽泡的空穴,產生水力衝擊作用,這種汽泡的產生、發（fā）展和破裂現象就稱為汽蝕現象。發生汽蝕時,過流部件受到剝蝕及腐蝕破壞,泵（bèng）的性能突然下（xià）降,嚴重時產生600~25000Hz的噪音及機組振動,兩者相互激勵使泵產生強烈的汽蝕共（gòng）振現（xiàn）象,導致設備損壞的（de）重大事故。離（lí）心泵容易發生汽蝕的（de）部位有（yǒu）:a.葉輪曲率***大的前蓋（gài）板處,靠近葉片進口邊緣的低壓（yā）側（cè）;b.壓（yā）出室中蝸殼（ké）隔舌和導葉的（de）靠近進口邊緣低壓側;c.無前蓋板的高比轉數葉輪（lún）的葉梢外圓與殼體（tǐ）之間的密（mì）封間隙葉輪出現汽蝕現（xiàn）象後,由於產生汽蝕的（de）過程（chéng）不（bú）穩定,會引起水泵發生振動和噪音,同時由於（yú）汽蝕時有汽泡堵塞（sāi）葉輪槽道,所以（yǐ）泵的流量、揚程均降（jiàng）低,效率下降。因此在正常（cháng）運行時不希望水泵發生汽蝕現象。盡（jìn）管循環水泵在製造（zào）、安裝和運行過程中采取了各（gè）種方（fāng）法防止水泵汽蝕的發生,但在實際運行時,由於種種原因會使水泵的（de）運行條件與（yǔ）設計工況之間出現偏離,不同程度的汽蝕仍（réng）會發生。目前循環水係統使用的循（xún）環水泵是臥式中開式雙吸泵,3#、4#、5#塔循環水泵吸入口型式都有不同的差異,如（rú）圖1所示（shì）。正常運行（háng）期間,每個涼水塔的水池液位穩（wěn）定在高液位變化（huà）不大,3#塔泵入口（kǒu）處設有（yǒu）濾網（wǎng）,進口阻力較大;4#塔的1101-J3/J4/J5三台泵入口水（shuǐ）麵上可（kě）看見（jiàn）形成的小漩渦,有空氣進入泵吸入口;5#塔（tǎ）泵入口是一（yī）個（gè）直彎角,進口管道阻力也較大（dà）。盡管循環水泵（bèng）在設計安裝時考慮了吸上真空高度（dù）等問題（tí）,但（dàn）實際運行工況下泵吸入口阻力大、吸入空氣是造成葉輪汽（qì）蝕的主要原（yuán）因之一。每年在新老係統大修時打開循環水泵泵殼檢查葉輪,發現都有不同程度的汽蝕情況,如圖（tú）2所示。目（mù）前循環水泵軸端密封采用的（de）是浸油石墨填料軟密封,引（yǐn）入少量循環水起隔離（lí）、冷卻及潤滑用,泵正常運行中允許極少量的密封水泄（xiè）漏,不超過20~25滴/分鍾。循環水（shuǐ）泵大修完運行一段時間後,就會有水從軸封處呈線（xiàn）狀漏出（chū）,在倒泵停運後,漏水量有明顯（xiǎn）增大,這說明軸封處有漏氣現象。因（yīn）為采用傳（chuán）統填料密封的（de）循環水泵,填料對泵軸套的磨損明顯,隨著運行時間的延長,軸套與填料之間的徑向間隙不斷增大,如果不及時（shí）緊固填料,勢必造成其（qí）密封效果變差,空氣在大氣壓力作用下從泵軸進入葉輪進（jìn）口低壓區,並隨水流進入泵的高壓區,衝擊葉輪造（zào）成過流部件剝（bāo）蝕及腐蝕破壞,這是造成（chéng）泵葉輪及泵殼汽蝕的另一重要原因。一般情況下,消除離心泵（bèng）汽蝕的措施有（yǒu）,提高（gāo）水池水位、降低泵進口管（guǎn）路阻（zǔ）力損失、調（diào）整泵流量、采用抗汽蝕的材料、提高（gāo）離心泵本身的抗汽蝕能力等。由（yóu）於工藝運行條件的***,循環水水（shuǐ）池液位基本控製在85%~90%之間,泵的流量和進口管路無法做大的調整,因此(公眾號:泵管家),對於目（mù）前狀況下的循環（huán）水泵,防止或減緩泵葉輪汽蝕的措施（shī）主要是在大修期間使用環氧樹脂+貝爾佐納塗料塗敷已發（fā）生汽蝕（shí）的區域,對於無法修（xiū）補的（de）腐蝕較重的葉輪采用更（gèng）換葉輪的方法。更換葉輪時,在葉輪的選擇上（shàng）主要考慮如下抗汽蝕的因素:(1)選用具有高硬度、高強度和高（gāo）韌性的材料製作的葉輪,其化學穩定性越好,抗汽蝕和剝蝕性能越強。如硬質合金、磷青銅、188、Cr Ni等材料,比普通鑄鐵的抗汽蝕能力大得多。
(2)葉輪葉片進口的厚度應適當減少,並將葉片進（jìn）口修（xiū）圓,使其接近流線形,將減少繞流葉片頂部的加速和降壓。
(3)提高葉輪葉片其（qí）介質進口部分（fèn）的（de）表麵光（guāng）潔度,以減少阻力損失。
(4)葉輪材料的組織均勻。對汽（qì）蝕情況較輕的葉輪修補（bǔ）時,主要采取在（zài）葉輪（lún）表麵塗敷保護層的措施來提高葉輪的抗汽蝕能力。表麵保（bǎo）護材料分（fèn）為非金（jīn）屬和金屬兩大類（lèi）,非金屬塗層主要有（yǒu）環（huán）氧樹脂、尼龍粉、聚胺脂、高分子聚合物材料等。金屬表麵保護層使用***多的是焊（hàn）條堆焊、線材噴塗和合金粉末噴塗。針對循環水泵易發生汽蝕的部（bù）位,某公司檢修過程中采取的措施和方法為:(1)將循環（huán）水泵解體後將上泵殼拉至防腐車間進行打砂噴丸處理,對不便拆卸的泵殼下（xià）半部分,采用徹底除鏽後用（yòng）電動砂輪打磨（mó）幹淨,以提（tí）高（gāo）流道表麵的光潔度,再用（yòng）貝爾佐納（nà）1341塗刷內表麵兩遍,由於貝爾佐納1341具有優（yōu）異的耐磨性和耐蝕性,能提高泵殼抗衝蝕和（hé）抗化學腐蝕（shí）的能力,所以能延緩水泵（bèng）受汽蝕作用而導致性能突（tū）然下降的影響;
(2)對於腐蝕穿孔的下泵殼,先用鑄鐵焊條焊成一（yī）個骨架固定在檔（dàng）水板處,再用貝爾佐納1111對坑洞進行修補,待幹（gàn）燥後塗（tú）刷貝爾佐納1341兩遍;
(3)對於腐（fǔ）蝕不甚嚴重（chóng）的葉（yè）輪則進（jìn）行打砂噴丸後塗刷環氧樹脂的（de）方法;
(4)對於個別葉輪存（cún）在麵積較大的（de）腐蝕（shí）孔洞則采用（yòng）直接（jiē）更換新葉輪（lún）的方式,由於葉輪材料采用的（de）鑄鐵,成（chéng）本相對低廉,直接（jiē）更新比修（xiū）補更（gèng）能達到預期的效果。值的注意的是:新（xīn）葉輪的直徑和重量應與舊葉輪基（jī）本上保持一致,並應進行靜平衡試驗,避免運行中（zhōng）泵振動大或驅動電機（jī）超電流。
(5)循環水泵運行（háng）過程中,對漏水較大的軸（zhóu）封填料及時聯係鉗工（gōng）將（jiāng）填料（liào）壓蓋進行（háng）預緊,避免空氣從軸封處（chù）漏入泵吸入（rù）口。采取上（shàng）述措施後（hòu）,從（cóng）2008、2009年兩（liǎng）次新、老係統的大修情況來看,循環水泵葉輪的汽蝕有了很大的（de）改觀,葉輪腐蝕的麵積大為（wéi）減輕,基（jī）本上未出現腐蝕穿孔的現象,效果明顯。從運行情況看,機組運行（háng）穩（wěn）定。圖3、圖4是2009年大修中一台循環水（shuǐ）泵葉輪的進、出口端腐蝕情況照片,可以看出吸入口汽蝕情況較輕（qīng）,出（chū）口端幾乎未被（bèi）腐蝕（shí）。
從循環水泵在大修中對葉輪或（huò）泵殼汽蝕部位修補後（hòu）的情況來看,泵的出口流量總體上比檢（jiǎn）修前均有所提高,接近離（lí）心泵的設計值,其驅動電（diàn）機的電流值也出現了下降(見表1),給工藝操作帶來了便利,循環水係統操作和控製更加穩定。循環水泵葉（yè）輪及泵殼發（fā）生汽蝕,是循（xún）環水係統運行過程中出現的常見問題（tí）,輕（qīng）微汽蝕的發生盡管對工藝運行沒有造成較大影響,但其危害還（hái）是不可忽視（shì）。造成離心泵的汽蝕（shí）現象,其影響因素是多方（fāng）麵的,各種因素導致汽蝕的機理也有所差（chà）異。在每次大修時,認真（zhēn）了（le）解工（gōng）藝運行狀（zhuàng）況,對發生汽蝕的葉輪（lún）和（hé）泵（bèng）殼進行分析和修補,特別是（shì）采用較先進的修補（bǔ）技術,能提高離心泵的抗汽蝕（shí）能力,確保在長時（shí）間運行時流量和壓（yā）力（lì）穩定。在整體更（gèng）換新葉輪時（shí）,在保證工藝運行條件不變的前（qián）提下,選用那些抗汽蝕能力強的材料製作的葉輪,或采取適當增大葉片進口寬度、削薄葉片（piàn）進口厚度、改善葉片（piàn）流道表麵光滑度等等措施,從而達到提高葉輪抗汽（qì）蝕的能力（lì）,有效避免和減少循環水泵在（zài）運行過程中葉輪汽蝕現象的發生,從而提高機組運行的可靠性（xìng）。
