水泵气蚀现象产生的原因

不叫水泵的气腐蚀，是水泵的气蚀。泵在运转中，若其过流部分的局部区域（通常是叶轮叶片进口稍后的某处）因为某种原因，咋爱抽送液体的绝对压力下降到当时温度下时的汽化压力时液体便在该处开始汽化，产生蒸汽、形气泡。这些气泡随着向前流动至某高压处时，气泡周围的高压液体，致使气泡急剧地缩小以致破裂，在气泡凝结的同时液体质点将以高速填充空穴，发生相互撞击而形成水击，这使得固体表面破坏，这就是气蚀的过程。1、产生噪声和震动由于泵气蚀时，气泡在高压区域连续发生突然破裂，以及伴随的强烈的水击，而产生噪声和震动，可以听到像爆豆似的噼噼啪啪的响声。2、过流部件的剥蚀破坏泵长时间在气蚀条件下工作时，泵过流部件的某些地方会遭到剥蚀破坏，这是因为气泡在凝结时金属表面受到像尖刀似的高频（60---2500Hz）液体质点的强烈冲击，局部压力有的可能高达49Mpa，致使金属表面出现麻点以及穿孔，严重时金属晶粒松动并剥落而呈现蜂巢状。气蚀破坏处机械力作用外还伴有点解、化学腐蚀等多种复杂作用。3、性能下降泵气蚀时叶轮内液体的能量交换受到干扰和破坏，在外特性上的表现是Q-H曲线、Q-N曲线等曲线下降，严重时会使得泵中的液体中断，不能工作。应当指出，泵发生气蚀的初生阶段特性并无明显变化，有事因为产生的气泡覆盖过留部分表面，形成光滑层而是的泵效率提高。泵出现明显变化时，气蚀已发展到一定程度。

汽蚀又称空化，是液体的特殊物理现象。水泵在运行过程中，由于某些原因使泵内局部位置的压力降到水在相应温度下的饱和蒸汽压力(汽化压力)时，水就开始汽化生成大量的气泡，汽泡随水流向前运动，运动到压力较高部位时，迅速凝结、溃灭。泵内水流中汽泡的生成、溃灭过程涉及到物理、化学现象，并产生噪声、振动和对过流部件的侵蚀。这种现象称为水泵的汽蚀现象。水泵在产生汽蚀的过程中，由于水流中含有汽泡破坏了水流的正常流动规律，改变了流道内到过流面积和流动方向，因而叶轮与水流之间能量交换的稳定性遭到破坏，能量损失增加，从而引起离心泵的流量、扬程和效率的迅速下降，甚至达到断流状态。这种工作性能的变换，对于不同比转数的水泵是不同的。低比转数的离心泵叶槽狭长，宽度较小，很容易被汽泡阻塞，在出现汽蚀后，Q-H、Q-η曲线迅速降落。对中、高比转速的离心泵和混流泵，由于叶轮槽道较宽，不易被汽泡阻塞，所以Q-H、Q-η曲线先是逐渐下降，汽蚀严重时才开始锐落。对高比转数的轴流泵，由于叶片之间流道相当宽阔，故汽蚀区不易扩展到整个叶槽，因此Q-H、Q-η曲线下降缓慢。

汽泡溃灭时，水流因惯性高速冲向汽泡中心，产生强烈的水锤，其压强可达(33-5700)mpa，冲击的频率达2万-3万次/

s,这样大的压强频率作用于过流部件上，引起金属表面局部塑性变形与硬化变脆，产生疲劳现象，金属表面开始呈峰窝状，随之应力更加集中，叶片出现裂缝和剥落。这就是汽蚀的机械剥蚀作用。

在低区生成汽泡的过程中，溶解于水中的气体也从水中析出，所以汽泡实际是水汽和空气的混合体。活波气体(如氧气)借助汽泡凝结时所产生的高温，对金属表面产生化学腐蚀作用。

在高温高压下，水流会产生带电现象。过流部件的不同部位，因汽蚀产生温度差异，形成温差热电偶，导致金属表面到电解作用(即电化学腐蚀)。离心水泵

另外，当水中泥沙含量较高时，由于泥沙的磨蚀，破坏了过流部件的表层，发生汽蚀时，加快了过流部件的蚀坏程度。

在汽泡凝结溃灭时，产生压力瞬时升高和水流质点间的撞击以及对过流部件的打击，使水泵产生噪声和振动现象。/原创。

由于连续的局部冲击，会使材料的表面逐渐疲劳损坏，引起金属表面的剥蚀，进而出现大小蜂窝状蚀洞，除了冲击引起金属部件损坏外，还会产生化学腐蚀现象，氧化设备。汽蚀过程是不稳定的，会使水泵发生振动和产生噪声，同时汽泡还会堵塞叶轮槽道，致使扬程、流量降低，效率下降。

首先，先了解什么是气蚀：气蚀又称空蚀、穴蚀，是流体在高速流动和压力变化条件下，与流体接触的金属表面上发生洞穴状腐蚀破坏的现象。常发生在如离心泵叶片叶端的高速减压区。流体在此处形成空泡，空泡在高压区被压破并产生冲击压力。这个冲击压力会破坏金属表面上的氧化保护膜，而使腐蚀速度加快。空蚀的特征是先在金属表面形成许多细小的麻点，然后逐渐扩大成为孔穴。

其次，一般气蚀形成的原因是：由于离心泵的吸入口流体压力会下降，当液体的压力低于对应温度下的饱和蒸气压时，将形成气泡。另外，溶解在液体中的其他气体也可能析出而形成气泡。随后，当气泡流动到液体压力超过饱和压力的地方时，气泡便会溃灭。在溃灭瞬时会产生冲击力。固体表面经受这种冲击力的多次反复作用，材料腐蚀加速，使表面出现小凹坑。

第三：离心泵很难在长期运行过程中彻底消除空蚀。减少空蚀的有效措施是尽可能防止气泡的产生。首先应使与液体接触的表面具有很好的流线型，避免在局部地方出现涡流，因为涡流区压力低，容易产生气泡。此外，应当减少液体中溶解的气体含量和液体流动中的扰动，也可以限制气泡的形成。

汽蚀是当流道（可以是泵、水轮机、河流、阀门、螺旋桨甚至人和动物的血管等）中的液体（可以是水、油等）局部压力下降至临界压力（一般接近汽化压力）时，液体中气核成长为汽泡，汽泡的聚积、流动、分裂、溃灭过程的总称。

泵在吸入真空度大于允许吸入真空度时，发生汽蚀现象。主要发生在叶轮外缘叶片及盖板，涡壳或导轮处，不会发生在叶片进口处。例如流量大于设计流量时发生在叶片进口靠近前盖板的叶片正面处(K1)。当叶轮入口处压强下降至被送液体在工作温度下的饱和蒸汽压时，液体将会发生部分汽化，生成的气泡将随液体从低压区进入高压区，在高压区气泡会急剧收缩，凝结，其周围的液体以极高的速度冲向原气泡所占空间，产生高强度的冲击波，冲击叶轮和泵壳，发生噪音引起震动。由于长期受到冲击力反复作用以及液体中微量溶解氧的化学腐蚀作用，叶轮局部表面出现斑痕和裂纹甚至成海绵状损坏。

易产生汽蚀现象的泵类产品是一些离心泵产品，例如立式离心泵或者卧式离心泵。各种水泵产生汽蚀的原因通常有以下几点：

1、在使用安装卧式离心泵时水泵的安装高度太高。离心泵安装高度过高，离心泵的吸水口处的真空度不断增加，导致离心泵腔内压力降得过低，这也就是水泵产生汽蚀的原因之一。

2、 水泵的实际使用工况与泵出厂设计工况点相差太多。当水泵在不在允许工况点附近下运行时，也会在离心泵叶轮下面发生自下而上的涡带。当涡带的中心压力降低到 蒸汽饱和压力 时，此涡带就会变为汽蚀带。当此涡带延生到泵内时，不但能促使与加重水泵叶轮及泵体的汽蚀，甚至还会引起水泵的激烈振动和发出不正常的声音，这也是水泵产 生汽蚀的原因。

3、水泵的入水流量不够。由于管道泵的进口管道弯头太多或者进口管径太小导致进口流量及压力分布不均匀，导致水泵的进口流量不够进水池水流太快产生漩涡也会使水泵的入口将空气吸入，同样也会使水泵入口流量不够、压力分布不均匀，从而导致水泵产生汽蚀的现象。所以水中含气量太大，则 水泵发生汽蚀的现象更容易。

4、水泵使用地区的海拔太高，通常在高海拔地区使用水泵，大气压力特别低，这样会使水泵进口口的压力也相对较低或者水泵输送的水温度太高，出现冒泡的现象，水温较高时，蒸汽饱和压力就会越大，水就越容易汽化，这也是 水泵产生汽蚀的原因。

耐高温磁力离心泵的腐蚀现象，可以从4个方面解决：

要考虑水泵的工作环境，根据不同的工作环境选择不同的泵体材质。

提高泵体的制造工艺，尽量减少泵体铸件的砂眼、气孔等缺陷，焊接处一定要保证质量，严格根据相关标准检验硬伤。另外可以考虑进行喷丸、渗碳等处理，既能提高表面硬度，也能增强其抗腐蚀效果。

由于金属涂层容易受到腐蚀，可以使用非金属涂层法，采用橡胶、陶瓷、玻璃或者树脂等材料，按照一定的工艺进行加工处理，在泵体内壁表面进行修复。

也可以用合金粉末喷汉法和补焊法等措施，适用于受腐蚀程度不太严重的中小型叶轮部位的表面保护。但补焊法在工艺上难度较大，焊层往往比较厚，并不能保证均匀，而且冲淡率较高，因此可以根据选择使用此种方法。