黃永能 李俊龍

廣西柳州鋼鐵集團有限公司煉鐵廠 廣西柳州 545000

水泵在運行的過程中存在氣蝕現(xiàn)象，這種氣蝕現(xiàn)象會為輪室造成比較嚴重的傷害，不利于機組的長期穩(wěn)定運行，因此，為了盡可能地延長機組的壽命，延長其穩(wěn)定工作的時間，必須要針對受到氣蝕侵蝕的區(qū)域加以防護。本文將針對氣蝕的原因、氣蝕的危害、前池水流解析、進水池流態(tài)解析、機組運行五個方面來進行探究與說明。

1 氣蝕的原因

氣蝕主要與運行機組內的液體有關。當管道中的液體壓強小于等于液溫下相應汽化壓強時，會產(chǎn)生氣泡，當蒸汽混著氣泡進入到高壓區(qū)，尤其是葉輪片后側的部分時，蒸汽就會再次凝結成水，導致氣泡破裂，進而對管壁造成沖擊，這種沖擊的強度有時甚至能達到幾千個大氣壓，會對水泵機組造成嚴重的傷害，長期的積累會導致機組產(chǎn)生材料的損耗，從而導致安全問題的發(fā)生。

2 氣蝕的危害

一般來說，氣蝕所造成的危害主要有以下幾個方面：首先，氣蝕會對流道造成損傷，尤其是對葉輪機組造成破壞。在氣蝕嚴重的條件下，葉輪工作幾個月就不得不進行更換或是維修，造成了比較高的設備維護成本。除了葉輪之外，泵殼、導葉等部位也可能受到比較嚴重的損害。其次，氣蝕條件下，水泵的工作效率會受到影響，降低其工作性能。最后，在氣蝕條件下，機組運行時會產(chǎn)生比較大的噪音，同時也可能發(fā)生比較劇烈的振動，如果這種振動與機組正常運行時所產(chǎn)生的振動的頻率相近或者是相同，就有可能導致共振，進一步破壞機組的運行條件，甚至有可能導致安全事故的發(fā)生[1]。總之，氣蝕對于機組運行所產(chǎn)生的影響是非常嚴重的，其害處較大，在對機組進行日常維護和檢測時，必須要對氣蝕問題加以解決，否則可能導致比較嚴重的后果。

3 前池水流解析

在水泵設計的過程中，盡管會考慮漩渦和回流等問題的發(fā)生，但是設計條件下的理想狀態(tài)畢竟與實際運行的條件有所不同，在實際工作的狀態(tài)下，水流的紊亂依然有可能導致在水流的兩邊形成回流，從而導致漩渦的產(chǎn)生。如果水流量較大，不能夠及時地對漩渦進行疏通，就有可能導致漩渦的不斷強化，最終對測壁形成較大的壓力，在惡化水流條件的同時，對水泵的工作性能也造成了比較大的影響。如果水泵的葉輪轉動方向和回流的方向不同，就會對水泵造成更大的壓力，水泵運行的功率不得不隨之增加，如果這種狀態(tài)持續(xù)了比較長的時間，會對水泵的性能造成嚴重的影響[2]。

4 進水池流態(tài)解析

通常情況下，我們主要采用正向進水的方式來進行前池的水流供給，而前池建立進水道之后，會各自流向單獨的進水池，前池與進水池的水流狀態(tài)實際上是相互聯(lián)系的。因此，想要水泵能夠維持比較好的吸水狀態(tài)，不光要確保前池的水流穩(wěn)定，更要盡可能地保證進水池的水流穩(wěn)定，確保流速無旋渦和回流，否則就有可能加重水泵的氣蝕問題，造成機組的共振，影響機組的工作效率。接下來針對水泵的工作過程中常見的兩種問題，分別進行闡述。目前來說，進水池中主要產(chǎn)生的旋渦主要分為表面漩渦和附壁漩渦這兩個類型。首先，表面旋渦主要出現(xiàn)在進水池水位下降、表層水流增大并出現(xiàn)混亂的時候，如果水泵的流量不發(fā)生變化，表層的流速繼續(xù)保持增大，那么漩渦的流速也會因此而增大，漩渦底部所產(chǎn)生的凹陷就會隨著時間的推移不斷加深，其對于四周所造成的壓力也就越大，當這種漩渦強化到一定程度時，就會對水泵的工作環(huán)境造成極大的影響，從而降低水泵的工作效率，對水泵機組造成損傷。附壁漩渦則主要是針對于池壁和池底附近所產(chǎn)生的小漩渦，這種漩渦同樣會導致空氣流入底部凹陷，影響水泵的工作效率?？偠灾?，流速的變化和紊亂會導致漩渦的產(chǎn)生，而漩渦的產(chǎn)生會導致水泵氣蝕問題的加深，想要進行改變，就必須要對水流進行調整[3]。

5 機組運行條件

在實際的工作條件下，大多數(shù)泵站的運行機組數(shù)量在四組左右，因此我們在實際檢驗的過程中也進行了四組機組的運行模擬。如果從機組運行模式來講，機組并沒有比較明顯的差距，但是如果要針對于水池的水流態(tài)勢來看的話，機組在不同位置進行工作，對水流會產(chǎn)生不同程度的影響。如果我們在實踐中將四組機組安排在了同一側的方向，就會導致進水池的這一側的水流流速過快，而另一側的水流由于缺乏動力而流速過慢，這樣就使得水流形成了彎曲的流向，導致流速較慢的那一側更容易出現(xiàn)回流或漩渦等問題。如果我們將四臺機組均勻地分布在各個方位，那么我們就可以看到，由于這四臺機組的分布較為合理，對水流的加速效果較為均衡，整體水流流速比較均勻，那么所產(chǎn)生的旋渦和回流就比較少。如果我們將四臺機組均布置在中間部分來進行工作時，我們就會發(fā)現(xiàn)，池中的水流分布態(tài)勢是最穩(wěn)定的，水流基本不存在大的偏差，大體實現(xiàn)了水流到水泵的穩(wěn)定流動，通過檢測感知我們可以發(fā)現(xiàn)，在這種情況下，水泵所產(chǎn)生的噪音是最小的，其發(fā)出的振動也是最弱的。這說明，在這種條件之下，水泵所受到的氣蝕效果是最小的。在四臺或四臺以上的機組工作時，要盡可能地將機組集中在靠水池中間的部分進行工作，這樣有利于穩(wěn)定池中水流的整體流速，有利于保證水泵穩(wěn)定的工作性能，提升水泵的工作效率。在機組運行的過程中盡可能地確保機組的工作條件向這種方向去靠攏，盡可能地減小水泵所受到的氣蝕問題的影響。

6 結語

綜上所述，我們要認識到氣蝕對于水泵的危害，理解水流流速與機組運行的關系，采取正確的方法，降低氣蝕的危害。