二次加壓給水設(shè)備中水泵汽蝕對整套設(shè)備的危害
二次加壓給水設(shè)備中水泵汽蝕對整套設(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,,會對水泵產(chǎn)生以下危害:
1.使水泵性能惡化
當二次加壓給水設(shè)備水泵內(nèi)水流汽化時,,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)的過流面積和流動方向,,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,、揚程和效率迅速下降,,甚至出現(xiàn)斷流。
2.對過流部件材料形成破壞
氣泡隨水流到達高壓區(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)點高速向氣泡中心沖擊,互相碰撞,,產(chǎn)生強烈的水錘,。觀察資料表明,這種沖擊頻率很高,,每分鐘可達數(shù)萬次,,瞬時的局部沖擊壓力可達幾十甚至幾百兆帕。
由于上述情況也會發(fā)生在過流部件的表面及其附近,,如果如此巨大的沖擊壓力,,持續(xù)、長久地作用在葉輪和無塔供水泵殼的壁面上,,會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。這就是汽蝕的機械剝蝕作用,。
汽蝕過程中的水汽凝結(jié)是一個放熱過程,,氣泡在高壓區(qū)被擠壓破裂的同時,溫度隨之升高,。水力沖擊引起的水流和金屬表面變形,,也會引起溫度升高。根據(jù)魏勒(Wheeler,,W.H.)的試驗研究表明,,氣泡破裂附近的瞬時局部溫度可達500—800℃。在高溫高壓情況下,,水流會產(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,,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,,會對金屬表面產(chǎn)生化學(xué)腐蝕作用,,使已受機械剝蝕的表面加速損壞。
綜上所述,,汽蝕是機械剝蝕,、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,,加快了金屬材料的損壞速度。其中機械剝蝕是造成材料破壞的主要因素,。
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