離心泵汽蝕的典型癥狀、判別及監(jiān)測

汽化汽蝕的典型癥狀

對于很多離心泵用戶及離心泵的從業(yè)人員來說，通常對于汽化汽蝕的癥狀都有一些大概的了解，具體如下：

1）壓力波動。汽化汽蝕發(fā)生的必要條件是泵（葉輪）的入口壓力接近或不大于泵送介質(zhì)的汽化壓力，也就是說，汽蝕的發(fā)生是因為入口壓力的降低（波動）；

2）出現(xiàn)噪聲。汽蝕噪聲通常聽起來像聲調(diào)高的噼啪聲，當汽蝕趨于嚴重時過渡到強烈的嘎嘎聲，但聲音相對較穩(wěn)定、有規(guī)律；并伴隨

3）性能下降。泵的揚程和輸出流量會下降；并出現(xiàn)

4）振動增加。汽蝕發(fā)生時，通常會伴隨著振動的顯著增加；并產(chǎn)生

5）汽蝕破壞。由于NPSH安全裕量偏小或不足，汽化汽蝕會引起過流零件的腐蝕 - 如在葉輪入口葉片的低壓側(cè)表面形成小的凹坑。

容易出現(xiàn)混淆的癥狀

汽蝕仍然是一個難以準確判斷的問題，原因是汽化汽蝕的典型癥狀與其它三種情況相同。這意味著，當我們遇到獨特的噪聲和高振動水平時，它們也可能是由入口或出口回流或夾帶空氣引起的，而與入口壓力無關(guān)[1]。

2.1 入口回流

這種情況是由各種類型的不穩(wěn)定性造成的，例如當泵在偏小流量工況下運行時，葉輪中可能發(fā)生的湍流、回流和漩渦的共同作用。有時被稱為“脫流”或“流體動力”汽蝕，這些流動模式在小流量下將加劇。發(fā)生這種情況的流量會因葉輪的不同而不同。

2.2 出口回流

出口回流是一種類似的情況，會導致葉片葉尖處的點蝕損壞，有時還會在（蝸殼式泵）泵蝸舌處造成點蝕損壞。它也可能是由于泵在偏小流量下運行引起的。

2.3 夾帶空氣

夾帶空氣包含了多種情況，其中，蒸汽氣泡在到達泵之前就已經(jīng)存在于液體中。當它們到達葉輪進口時，會發(fā)生完全相同的事情，就好像它們是在那個點被創(chuàng)造出來的一樣。換言之，蒸汽氣泡到達葉片后開始承受不斷增加的壓力并因此發(fā)生坍塌，在相同的位置造成與汽蝕相同的損壞。

由于夾帶空氣在與汽化汽蝕完全相同的位置對葉輪造成相同的點蝕損壞，因此可能會造成故障診斷上的混亂，尤其是在相同的工況中，兩者可能同時發(fā)生。然而，快速比較NPSHA和NPSHR，結(jié)合對管道特性的目視檢查，通常有助于確定所謂“汽蝕”的根本原因，并解決夾帶空氣問題。

2.4 異同點

常規(guī)的汽化汽蝕、夾帶空氣和回流汽蝕都會導致葉輪上的點蝕損壞，這是由氣泡的形成和隨后的坍塌造成的。它們之間的區(qū)別在于形成氣泡的方法以及由此產(chǎn)生的葉輪損壞的位置不同。

隨著所有這些情況的嚴重性增加，噪聲、振動和葉輪損壞也會增加。在惡劣的情況下，點蝕損壞會蔓延到整個葉輪，也可能延伸到泵殼體。

所有這些情況都有一些相似的癥狀。因此，它們可能被錯誤地診斷。然而，它們是由三種不同的情況引起的，通過關(guān)注這些根本原因，可以簡化、并準確診斷。

必須認識到，對葉輪的損傷只是上述三種情況的一個后果。

汽蝕的判別

總的來說，最大的問題是，當遇到噪聲和振動的常見癥狀時，如何確定是上述三種水力工況中的哪一種。

可以通過調(diào)節(jié)泵出口閥的開度減少泵的流量，然后根據(jù)流量變化對噪聲和振動產(chǎn)生的效果來進行判別。調(diào)節(jié)泵的出口閥門，減少通過泵的流量，會產(chǎn)生三種可能的情況[1]：

1）噪聲和振動會明顯變小，甚至可能完全消失。

2）噪聲和振動會變得更嚴重。

3）噪聲和振動變化很小或沒有變化。

第一種情況，在流量減小的情況下泵運行得更安靜、更平穩(wěn)，表明汽化汽蝕正在消除。

第二種情況，噪聲和振動變得更嚴重，表明泵在低流量下出現(xiàn)了回流。

第三種情況，噪聲和振動變化很小或沒有變化，表明存在夾帶空氣問題，不會立即受到流量變化的影響。

另外，一些經(jīng)驗表明，正常的汽化汽蝕引起的破壞出現(xiàn)在葉輪入口葉片的低壓側(cè)（非工作面），而回流汽蝕引起的破壞在葉輪葉片的承壓側(cè)（工作面）。同時，回流汽蝕產(chǎn)生的噪聲是不規(guī)則的噼啪聲。