氣蝕!化工流程泵運行中不可忽視的問(wèn)題?。?！

氣蝕!化工流程泵運行中不可忽視的問(wèn)題！下面藍升為大家從網(wǎng)上總結了一下化工流程泵在氣蝕的情況下遇到的問(wèn)題及解決氣蝕的方法

    化工企業(yè)中很大比例的流程泵失效原因是由于NPSH氣蝕余量的問(wèn)題，被輸送介質(zhì)中混入了空氣、失油后的干摩擦或者流程泵的驅動(dòng)裝置在允許的工作范圍以外工作。錯誤的使用和設計是流程泵損壞的主要原因，占所有損壞流程泵比例的90%~95%。而人們往往只能在流程泵出了問(wèn)題之后才知道泵有問(wèn)題了。

     當使用者聽(tīng)到流程泵噼啪作響，就像沙子緩緩流淌到鐵皮屋頂時(shí)發(fā)出的聲音時(shí)，則要求流程泵的使用者高度注意，因為這種聲音表示出現了氣蝕，而無(wú)論在什么情況下氣蝕都表示泵受到了“委屈”。如何解決這一問(wèn)題呢？請看本文下面的介紹。在本文中您可以了解到適合于在化工和醫藥產(chǎn)品生產(chǎn)領(lǐng)域中使用的葉片泵的內容，這對您正確的選擇所需的葉片泵是很有幫助的。

不可小看的氣蝕

    氣蝕到底發(fā)生了什么？按照伯努利原理，流動(dòng)介質(zhì)的速度越快，它所產(chǎn)生的靜壓力就越小。當靜壓力小于液體的蒸發(fā)壓力時(shí)，則會(huì )出現氣化汽泡或者氣泡，在高壓區很高的壓力和溫度條件下重新濃縮液化。

    在葉片泵中，葉片泵吸入側的吸入口是最薄弱的環(huán)節，就像Rheinhütte先生所描述的那樣：那里形成的氣泡被吸入的液流所粉碎，但最終在葉片泵內部又沖擊般的重新聚合在一起。由此而產(chǎn)生的液體微射流以非常高的速度和壓力（可達20 000bar）沖擊著(zhù)葉片泵的內表面，會(huì )帶來(lái)以下后果：

    在氣化汽泡脈動(dòng)式的沖擊作用下使得葉片泵的零部件損壞（尤其是轉子葉片）；

    改變了泵的工作特性曲線(xiàn)，從而也改變了泵的工作點(diǎn)（直至完全停止泵送）；

    震動(dòng)和(固體)噪音猛增。

氣蝕的作用和后果與泵本身有著(zhù)很大的關(guān)系，但也與流體介質(zhì)的性質(zhì)（溫度、氣化壓力）以及吸入側的設備條件有關(guān)。對于一些特殊情況，Rheinhütte先生建議在轉子葉輪前加裝一個(gè)導流輪。導流輪的工作原理類(lèi)似一個(gè)初級泵，由它把所需輸送的液體介質(zhì)輸送到葉片泵中，提高了葉片泵吸入口的壓力（解決氣蝕余量問(wèn)題）。它可以直接安裝在葉片泵的軸上，安裝在轉子葉輪之前。

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    KSB公司的研究證明，后來(lái)涂敷上去的涂層材料在很高的氣蝕強度下會(huì )迅速的剝落下來(lái)。環(huán)氧樹(shù)脂基涂刷的或噴涂的厚度在1mm以下的保護層，在氣蝕幾個(gè)小時(shí)之后即可出現密密麻麻針尖般的氣蝕點(diǎn)。在后續的氣蝕過(guò)程中，大塊大塊的涂層材料會(huì )從泵體上剝落下來(lái)。涂刷的、帶有增強纖維材料的防護涂層剝落的最快。因此KSB公司的專(zhuān)業(yè)人員建議說(shuō)：定期的檢查防護涂層的情況，通過(guò)及時(shí)的涂層維護保養來(lái)避免泵體基本材料受損。

    為了預測泵的氣蝕，Sulzer泵業(yè)公司利用了ETH公司為流體實(shí)驗室研發(fā)設計的“空腔-有限表面-充填法”軟件。從而可以預測由于輸送高度差而引起的氣蝕。而且這種方法也能幫助泵的設計師通過(guò)氣蝕作用的準確預測改進(jìn)轉子的幾何形狀。

很好的輸送含氣液體

若在接近沸點(diǎn)溫度情況下輸送冷凝液、液態(tài)氣體、碳氫化合物、微粒狀物質(zhì)或者制冷劑時(shí)，則由于這些液體很高的氣體含量對輸送泵也提出了很高的要求。Sero公司生產(chǎn)的SRZS多功能泵與傳統的葉片泵相比提供了更多的優(yōu)點(diǎn)。其很好的汲取性能，加之混合的抗氣蝕性能，使之非常適合于輸送含有氣體成分的液體介質(zhì)。

    多功能泵在抗氣蝕和輸送含氣液體介質(zhì)方面有著(zhù)很好的性能，輸送揚程很高。氣泡和被輸送的液體介質(zhì)一同進(jìn)入泵內被輸送出去，可輸送的含氣液體最高含氣量可達50％。液體和氣體的混合介質(zhì)可以在沒(méi)有任何輔助裝置的情況下毫無(wú)問(wèn)題的進(jìn)行輸送。在含氣量達到10％時(shí)，從泵的工作特性曲線(xiàn)中看不到一點(diǎn)氣泡的影響，而且，與徑向葉片泵相比還大大的提高了Q/H段的特性。

    Edur公司研發(fā)生產(chǎn)的氣浮多相泵也能夠可靠的輸送含氣介質(zhì)。根據生產(chǎn)廠(chǎng)的經(jīng)驗，葉片泵通常必須在真實(shí)的工作條件下輸送沒(méi)有氣泡或者蒸汽析出的介質(zhì)。原因一方面可以是與設備有關(guān)的，另一方面也可以是涉及到流程工藝技術(shù)的原因，許多技術(shù)含量高的被輸送介質(zhì)通常都是由幾種必須控制好的不同相的介質(zhì)混合而成的。典型的就是輸送加氣飽和的，液-氣混合物或者干脆就是加氣液體。據Edur公司介紹，他們生產(chǎn)的泵在輸送分別輸入的液體和氣體時(shí)，有著(zhù)很好的氣－液混合性能，具有很好的彌散度。

腐蝕性的介質(zhì)

    輸送有腐蝕性的介質(zhì)時(shí)，大多數的流程泵或多或少的都會(huì )受到限制。而葉片泵則是一種非常適合于輸送含有固體成分介質(zhì)的流程泵，尤其是被輸送的含有固體成分的介質(zhì)呈懸浮物時(shí)。Granz技術(shù)大學(xué)的Helmut Jaberg教授在談到這種泵時(shí)說(shuō)道：“只要懸浮液到達泵的吸入口，就會(huì )被順利的輸送出去?！?

    當然，泵的生產(chǎn)廠(chǎng)家也必須想方設法防止泵內與腐蝕介質(zhì)接觸的零部件出現磨損。例如采用塑性好的高硬度金屬材料，使用中性鑄鐵或者在金屬內腔敷一層橡膠防護層。Jaberg先生的建議是：

較大的、易清潔的滑動(dòng)密封；

雙層殼體結構設計；

可調節的和可更換的磨損內腔和內膽；

耐壓的泵體；

使用防護軸套；

葉輪入口處厚實(shí)的結構形狀。

泵的使用管理

    除了流程泵設計的錯誤之外，流程泵失效原因目錄中錯誤的操作和使用是其中重要的一項。這與流程泵的使用者缺乏相關(guān)的專(zhuān)業(yè)知識有著(zhù)密切的關(guān)系，例如在維護保養時(shí)將拆卸下來(lái)的流程泵錯誤的放置在野外露天里。在這一問(wèn)題上，路德維希斯港的巴斯夫公司有著(zhù)自己的獨特做法，他們說(shuō)：“最重要的是自己動(dòng)手?！?

    僅在巴斯夫公司路德維希斯港的生產(chǎn)廠(chǎng)中就安裝使用了五萬(wàn)余臺泵。其中約35 000臺是流程泵，約10 000臺是專(zhuān)門(mén)設計制造、用于特殊使用情況的特種泵?！斑@些泵大部分都工作在一級流程工藝階段中。因此要求我們非常細心，高度重視?！奔夹g(shù)中心的負責人Heinz Hefele先生說(shuō)道。在Heinz Hefele先生的領(lǐng)導下，大約350名工程技術(shù)人員從事著(zhù)增壓器、壓縮機、流程泵以及流程工藝生產(chǎn)設備，例如混合機、離心機、碾壓設備等等的生產(chǎn)和安裝工作。各種流程設備電氣設施和驅動(dòng)設備的維護保養也屬于他們的業(yè)務(wù)領(lǐng)域。

LCC全壽命周期成本

    在有關(guān)泵的標準和/或者有關(guān)泵的設計時(shí)，常常要向Rotating公司進(jìn)行技術(shù)咨詢(xún)，不僅僅是涉及到簡(jiǎn)單的標準泵，而且往往涉及到特殊要求的特種泵。此時(shí)，巴斯夫公司的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員在泵的全壽命周期成本上給予了高度的重視，實(shí)現了經(jīng)濟的全壽命周期成本。在評判、比較不同流程泵方案的使用壽命周期費用時(shí)（有可能涉及到一臺流程生產(chǎn)設備），LCC全壽命周期成本管理軟件是一個(gè)不錯的工具。Heinz Hefele先生根據其多年的經(jīng)驗說(shuō)道：“誰(shuí)在選擇流程泵時(shí)注意到了全壽命周期成本的問(wèn)題，誰(shuí)就會(huì )節省大量的資金?！?

    Rotating公司今天負責維護保養的流程泵大約有5000個(gè)。所有流程泵的維護保養工作都在他們的生產(chǎn)廠(chǎng)中進(jìn)行。在流程泵管理的框架內，Hefele先生計劃持續的降低流程泵的維護保養費用。例如，Rotating公司的專(zhuān)家們到流程泵的使用現場(chǎng)，分析流程泵損壞的原因，直至各個(gè)細節，流程泵是何時(shí)損壞的？而且更重要的是如何才能避免技術(shù)的和操作中的失誤？而對生產(chǎn)廠(chǎng)的操作者進(jìn)行專(zhuān)業(yè)知識的培訓往往是解決問(wèn)題的關(guān)鍵，“凡是舉辦過(guò)流程泵使用培訓的企業(yè)流程泵故障率通常很低?！?

    巴斯夫公司流程泵管理的一個(gè)重要組成部分是多年來(lái)積累的流程泵數據庫，在這一數據庫中，詳細的紀錄了流程泵出現的故障和損壞情況，故障原因、維修和維護保養的措施等等。只需要支付很少的費用就可建成一個(gè)很好的流程泵數據庫，用Hefele先生的話(huà)來(lái)講：“這可以進(jìn)一步節約維護保養的費用?！?

解決氣蝕的方案

    鍋爐水泵能夠輕松的將溫度較高的熱水輸送到鍋爐里，但是其流體動(dòng)力學(xué)的要求卻非常嚴格。因此，Grundfos公司與一家鍋爐生產(chǎn)廠(chǎng)一起研發(fā)設計了一種低氣蝕余量的鍋爐水泵。在這種多級泵中，第一級的轉子葉輪有著(zhù)很好的吸取能力。首先，它有著(zhù)比正常工作點(diǎn)尺寸更大的轉子葉輪，而且其內腔幾何形狀也有了變化。根據鍋爐的壓力不同，還會(huì )有二級、三級葉輪，以便建立起供水所需的壓力。這種多級低氣蝕余量泵的級數最多可達26級。