离心泵汽蚀原因及防范措施

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1、离心泵汽蚀原因及防范措施离心泵汽蚀原因及防范措施摘耍：通过对离心泵汽蚀原因进行分析，提出改善离心泵汽蚀性能的几个方案。经过比较并结合现场实际，在不影响正常生产的前提下，提出解决离心泵的汽蚀问题的措施。关键词：离心泵；汽蚀;防范措施中图分类号：TH311文献标识码：A离心泵一般具有大流量、低扬程，运转可靠和维护方便等优点，在工业生产中广泛应用。据统计，在石油、化工装置中离心泵的使用量占泵总量的70%〜80%。离心泵在长时间的运转会出现危害严重的汽蚀现象，造成泵的性能下降，严重时影响泵的效率、寿命，甚至造成离心泵部件损坏停车。某化工装置于

2、2012年对装置进行了技术改造。随着生产能力的扩大，工艺参数发生很大变化，大部分机泵进行了更新。市于设计、选型、操作条件变化等原因，在改造后开车过程当中，多台机泵发生了严重的汽蚀现象。这其中又以热水泵最为严重,热水泵采用单级单吸悬臂式离心泵，型号ISR125-100-200T,热水泵主要性能参数（见表一）。3台热水泵在运行3个月时间先后出现异常，泵不仅振动剧烈、噪音大，而且泵效率明显下降，无法达到工艺耍求的流量和压力，严重影响装置的正常生产。热水罐热水通过热水泵供应给四套换热器（换热而积F二1116❷*4）加热使用，正常两开一备。热水

3、系统采用装置蒸汽梯级套用回汽，随着生产负荷的波动，生产负荷低时，大量梯级套用蒸汽回到热水罐,可能造成热水罐温度超过80°C。运行过程屮A、C泵先后出现流量Q、扬程H、效率n等急剧下降的现象，造成轴承失效等故障,主要故障统计见（表二）。经解体A、C泵先后都发现叶轮表面呈蜂窝状，孔洞分布于叶轮表面且冲刷磨损严重。打磨叶轮表面发现孔洞处,不是铸造缺陷所致，初步判断A、C泵故障主耍rtl汽蚀造成。在B泵发生故障后，通过解体后发现叶轮未发生腐蚀。用百分表复测联轴器径向误差在0.3mm左右，对中误差超过泵安装标准。故也引起泵的振动超标、电流表指针

4、大幅摆动等现象，判断B泵故障不是汽蚀造成,而是由于安装引起的。主要故障统计表表二1.离心泵的汽蚀主要原因：由于叶轮叶片入口附近液体压力小于或等于液体输送温度下的饱和蒸汽压力时，液体便开始汽化，同时还可能有溶解在液体内的气体逸出，形成大量气泡，气泡随液体进入高压力区时又瞬时凝结溃灭；气泡周围的液体迅速填充空穴，形成了强大的局部高频高压水击，产牛振动和噪音。离心泵长期在这种状态下运行，金属表面因冲击、疲劳而产生剥蚀、孔洞等汽蚀现象。从泵必需汽蚀余量（NPSHr）有效汽蚀余量（NPSHa）二者的关系（见图1）,可以得到以下结论。当NPSII

5、a>NPSIIr吋，离心泵不会发生汽蚀。当NPSHa=NPSHr吋，离心泵开始发生汽蚀。当NPSHa

6、形状等有关。提高离心泵的抗汽蚀性能，也可从提高泵的NPSIIa着手，根据离心泵有效汽蚀余量公式（2-2）可以看出，NPSHa是由吸入装置决定的，它同进口管路的压力、儿何安装高度、阻力损失、液体的性质和温度有关，与泵木身无关。式中：p0>vi-液体在泵入口处的压力和速度；Pv-液体所处温度下的饱和蒸汽压。结合本案例经过调阅热水罐温度DCS趋势图，发现热水罐存在超温现象。有吋达到95°C,超出原设计值80°C,从公式（2-2）中可看出热水饱和蒸汽压Pv值上升决定NPSHa值的下降，是造成泵汽蚀主因。由于热水罐温度过高，95°C工况比在80

7、°C工况下，泵腔低压区更易形成气泡。根据上文的汽蚀原因分析可知：当含有大量气泡的液体旋入叶轮内的高压区时，气泡溃灭，液体质点以很高的速度填充空穴，高频率冲击叶轮表面，冲击应力可达儿百至儿千个大气压，冲击频率可达每秒儿万次，甚至将叶轮击穿，形成叶轮汽蚀。另外，热水泵实际运行流量发现波动较大，有吋小于设计流量30%,当离心泵在小流量工况下运转，泵供给的扬程较大，而泵的效率却较低，所以泵内损失较大。泵内液流几乎在绝热下压缩，除了液流在泵屮获得一定能量外，其余的耗功都转化为热能。当离心泵输送的流量较少，不能把热量带走时，就会导致液体的温度升高

8、。泵内液体汽化，降低了有效汽蚀余量，从而加剧汽蚀的发生。2.提高离心泵抗汽蚀的措施2.1热水系统降温热水的温度与汽蚀有很大关系。我们知道，水的沸点与压力有一定关系，随压力的降低呈下降趋势。泵工作吋水的温度越高越易在泵腔汽