井下耐磨自平衡離心水泵發生氣縛和氣蝕的原因

? ? ? ?井下耐磨自平衡離心水泵在啟動過程和工作過程中如果操作不當或者液體在低壓區氣化，則會造成和氣蝕現象的發生。氣蝕和氣縛現象對于井下耐磨自平衡離心水泵會造成嚴重的損壞，因此今天來帶大家詳細了解兩種現象發生的原因和相應的預防措施，從而盡量避免在工作中氣蝕和氣縛現象的發生，保證離心泵的正常高效的運轉。

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? ? ? ?一、井下耐磨自平衡離心水泵氣縛現象

? ? ? ?”氣縛”：由于泵內存氣，啟動泵后吸不上液的現象，稱“氣縛”現象。“氣縛”現象發生后，泵無液體排出，無噪音，振動。為防止“氣縛”現象發生，啟動前應灌滿液體。

? ? ? ?1、氣縛發生原因：

? ? ? ?離心泵在啟動前沒有灌滿被輸送的液體，或者是在運轉過程中泵內滲入了空氣，因為氣體的密度小于液體的密度，產生的離心力小，無法把空氣甩出去，泵殼內的流體在隨電機作離心運動產生負壓不足以吸入液體至泵殼內，泵象被“氣體”縛住一樣，失去了自吸能力而無法輸送液體，稱作離心泵的氣縛現象。

? ? ? ?2、產生危害情況：

? ? ? ?泵打不出液體來，機組產生劇烈振動，同時伴有強烈刺耳的噪音，電機空轉，容易燒壞電機。影響輸送液體的效率和離心泵的正常工作。

? ? ? ?3、預防措施集錦：

? ? ? ?啟動前要灌泵并使泵殼內充滿待輸送的液體，啟動時關閉出口閥。為防止灌入泵殼內的液體因重力流入低位槽內，在泵吸入管路的入口處裝有止逆閥（底閥）；如果泵的位置低于槽內液面，則啟動時無需灌泵。做好殼體的密封工作，灌水的閥門不能漏水，密封性要好。

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? ? ? ?二、井下耐磨自平衡離心水泵氣蝕現象

? ? ? ?“氣蝕”：由于泵的吸上高度過高，使泵內壓力等于或低于輸送液 體溫度下的飽和蒸汽壓時，液體氣化，氣泡形成，破裂等過程中引起的剝蝕現象，稱“氣蝕”現象，“氣蝕”發生時液體因沖擊而產生噪音、振動、使流量減少，甚者無液體排出。為防止“氣蝕”現象發生；泵的實際安裝高度應不高于允許吸上高度。

? ? ? ?1、氣蝕發生原因：

? ? ? ?當泵殼內吸入的液體在泵的吸入口處因壓強減小恰好氣化時，給泵殼內壁帶來巨大的水力沖擊，使殼壁象被“氣體”腐蝕一樣，該現象稱為汽蝕現象。

? ? ? ?2、造成汽蝕的主要原因有：

? ? ? ?１）．進口管路阻力過大或者管路過細；

? ? ? ?２）．輸送介質溫度過高；

? ? ? ?３）．流量過大，也就是說出口閥門開的太大；

? ? ? ?４）．安裝高度過高，影響泵的吸液量；

? ? ? ?５）．選型問題，包括泵的選型，泵材質的選型等。

? ? ? ?含氣泡的液體擠入高壓區后急劇凝結或破裂。因氣泡的消失產生局部真空，周圍的液體就以極高的速度流向氣泡中心，瞬間產生了極大的高達幾萬kpa的高速沖擊力，造成對葉輪和泵殼的沖擊，使材料受到侵蝕和破壞。

? ? ? ?從造成汽蝕和氣縛的原因不同來看：氣縛是泵體內有空氣，一般發生在泵啟動的時候，主要表現在泵體內的空氣沒排凈；而汽蝕是由于液體在一定的溫度下達到了它的汽化壓力。

? ? ? ?3、氣蝕發生的位置

? ? ? ?根據水泵汽蝕發生的部位不同，可將汽蝕分為以下四類：

? ? ? ?（1）葉面汽蝕：

? ? ? ?葉面氣蝕是發生在葉片表面的汽蝕，主要是因為水泵安裝過高，或流量偏離設計流量過大時產生的汽蝕現象。其空泡形成和潰滅多發生在葉片的正面和背面或前輪盤內表面處以及葉片的根部。

? ? ? ?（2）間隙汽蝕：間隙氣蝕泵內水流通過突然變窄的間隙時，速度增加，局部壓力下降，也會產生汽蝕。如軸流泵葉片外緣及泵殼之間的間隙內，離心泵密封環與葉輪外緣的間隙處，由于葉輪進水側與出水側的壓蓋很大，導致高速回流，造成局部壓降，引起間隙汽蝕。

? ? ? ?（3）渦帶汽蝕：渦帶氣蝕由于集水池，進水流道設計不良或水泵在非設計條件下工作，也可能在葉輪的下方產生自上而下的帶狀漩渦（簡稱渦帶），當渦帶中心壓力低于汽化壓力時，該渦帶即成為汽蝕帶。

? ? ? ?（4）粗糙汽蝕：

? ? ? ?粗糙氣蝕是水流經過泵內凸凹不平的內壁面和過流部件時，在突出物的下游也容易產生局部負壓而引發汽蝕，該汽蝕稱為粗糙汽蝕。

? ? ? ?4、產生的危害情況

? ? ? ?（1）使水泵性能惡化，汽蝕發生時將產生大量空泡，水中含有大量空泡時，破壞了水流的正常規律，使葉槽有效過流面面積減小，流動方向隨之改變，能量損失增大，從而引起水泵流量、揚程和效率的迅速下降，汽蝕嚴重時甚至會出現斷流。

? ? ? ?（2）損壞過流部件，水泵壁面在高強度沖擊力的反復作用下，金屬表面產生局部變形與硬化變脆，產生金屬疲勞現象，使金屬破裂與剝落。除力學作用外，還夾雜著水體中逸出的深入活潑氣體（如氧氣）對金屬的化學腐蝕以及水體對金屬的電化學腐蝕等。在綜合作用下，水泵壁面起初是出現麻點，繼而變成蜂窩狀，嚴重時壁面會在短期內被擊空。

? ? ? ?（3）產生振動和噪聲，氣泡潰滅時，液體質點互相撞擊，同時也撞擊金屬表面，產生各種頻率的噪聲，嚴重時可聽見泵內有“劈啪”的爆炸聲，同時引起機組振動。葉輪局部在巨大沖擊的反復作用下，表面出現斑痕及裂紋，甚至呈海綿狀逐漸脫落，降低了泵使用壽命。所以噪聲和振動也是用來判斷汽蝕是否發生和消失的主要依據之一。

? ? ? ?5、預防措施集錦

? ? ? ?減少氣蝕的有效措施是防止氣泡的產生。

? ? ? ?首先應使在液體中運動的表面具有流線型，避免在局部地方出現渦流，因為渦流區壓力低，容易產生氣泡。此外，應當減少液體中的含氣量和液體流動中的擾動，也將限制氣泡的形成。

? ? ? ?選擇適當的材料能夠提高抗氣蝕能力。通常強度和韌性高的金屬材料具有較好的抗氣蝕性能，提高材料的抗腐蝕性也將減少氣蝕破壞。

? ? ? ?離心泵入口處壓力不能過低，而應有一最低允許值，此時所對應的汽蝕余量稱為必需汽蝕余量，一般由泵制造廠通過汽蝕實驗測定，并作為離心泵的性能列于泵產品樣本中。泵正常操作時，實際汽蝕余量必須大于必須氣蝕余量，我國標準中規定應大于0.5m以上。

? ? ? ?同時要清理進口管路的異物使進口暢通，或者增加管徑的大小。

? ? ? ?另外對于泵的生產廠商來說就是要提高離心泵本身抗氣蝕的能力，比如改進吸入口至葉輪附近的結構設計；采用前置誘導輪，以提高液流壓力；增大葉片進口角，減小葉片進口處的彎曲，以增大進口面積。