二次加壓給水設(shè)備中水泵汽蝕對(duì)整套設(shè)備的危害
二次加壓給水設(shè)備中水泵汽蝕對(duì)整套設(shè)備的危害
二次加壓給水設(shè)備中水泵的汽蝕是一種極其復(fù)雜的物理、化學(xué)現(xiàn)象，汽蝕的發(fā)生和發(fā)展，會(huì)對(duì)水泵產(chǎn)生以下危害：
1．使水泵性能惡化
當(dāng)二次加壓給水設(shè)備水泵內(nèi)水流汽化時(shí)，大量氣泡的生成、發(fā)育和潰滅，改變了流道內(nèi)尤其是葉槽內(nèi)的過(guò)流面積和流動(dòng)方向，致使葉輪與水流之間能量交換的穩(wěn)定性遭到破壞，能量損失增加，水泵的流量、揚(yáng)程和效率迅速下降，甚至出現(xiàn)斷流。
2．對(duì)過(guò)流部件材料形成破壞
氣泡隨水流到達(dá)高壓區(qū)后，由于氣泡內(nèi)外的壓力差，使其被壓縮、分裂及潰滅。就在氣泡凝結(jié)的瞬間，四周的水流質(zhì)點(diǎn)高速向氣泡中心沖擊，互相碰撞，產(chǎn)生強(qiáng)烈的水錘。觀察資料表明，這種沖擊頻率很高，每分鐘可達(dá)數(shù)萬(wàn)次，瞬時(shí)的局部沖擊壓力可達(dá)幾十甚至幾百兆帕。
由于上述情況也會(huì)發(fā)生在過(guò)流部件的表面及其附近，如果如此巨大的沖擊壓力，持續(xù)、長(zhǎng)久地作用在葉輪和無(wú)塔供水泵殼的壁面上，會(huì)引起金屬材料的塑性變形和局部硬化，產(chǎn)生疲勞現(xiàn)象，進(jìn)而發(fā)生裂縫、擊破及剝落，使金屬表面呈現(xiàn)蜂窩狀孔洞。在沖擊壓力的進(jìn)一步作用下，使裂縫相互貫通，直至葉輪或二次加壓給水設(shè)備泵殼被蝕壞和斷裂。這就是汽蝕的機(jī)械剝蝕作用。
汽蝕過(guò)程中的水汽凝結(jié)是一個(gè)放熱過(guò)程，氣泡在高壓區(qū)被擠壓破裂的同時(shí)，溫度隨之升高。水力沖擊引起的水流和金屬表面變形，也會(huì)引起溫度升高。根據(jù)魏勒(Wheeler，W．H．)的試驗(yàn)研究表明，氣泡破裂附近的瞬時(shí)局部溫度可達(dá)500—800℃。在高溫高壓情況下，水流會(huì)產(chǎn)生帶電現(xiàn)象，這是由于金屬表面不同部位因溫度差異而形成熱電偶，由此產(chǎn)生電流對(duì)金屬表面起電解作用(電化學(xué)腐蝕)，使光滑表面逐漸變得粗糙。
水流在汽化的同時(shí)，溶解在水中的空氣(自然界水體中一般溶有2％左右的空氣)也因低壓而從中逸出，空氣中的活性氣體(如氧氣)在高溫條件下，會(huì)對(duì)金屬表面產(chǎn)生化學(xué)腐蝕作用，使已受機(jī)械剝蝕的表面加速損壞。
綜上所述，汽蝕是機(jī)械剝蝕、化學(xué)及電化學(xué)腐蝕共同作用的結(jié)果，它們相伴而生，相互促進(jìn)，加快了金屬材料的損壞速度。其中機(jī)械剝蝕是造成材料破壞的主要因素。
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