目前國內對水泵汽蝕破壞仍套用水輪機汽蝕損壞標準,按汽蝕侵蝕指數進行了汽蝕分級式中:尤為汽蝕侵蝕指數;F為汽蝕侵蝕體積,m2Xmm;7為有效運行時間;F為葉片汽蝕總面積m2。
按標準規定,II級以下為一般汽蝕,III級及III級以上均可確定為嚴重汽蝕。儲訓1994年對我國江蘇、安徽、湖北等省的45座大中型泵站共555臺水泵進行了汽蝕破壞狀況的專題調研,部分紙漿泵站水泵葉片汽蝕和葉輪外殼汽蝕的部位和程度的調研結果見表1。
表1:部分泵站葉片汽蝕情況
| 泵站名稱 | 水泵型式 |
最低 淹沒 水深 (m) |
主要汽蝕部位 | 汽蝕面積(m2) |
最大汽 蝕深度 (mm) |
汽蝕指 數尤 (10_4it m/h) |
汽蝕1等 級 |
|
| 泗陽站 | 1200ZLQ-7.5 | 2.0 | 正面出水處 | 0.0207 | 25 | 0.97 | IV | |
| 淮安一站 | 64ZLB-160 | 2.0 | 正面進水邊 | 0.03 | 10?12 | 2.04 | V | |
| 淮陰站 | ZL30-7 | 5.4 | 正面進水邊 | 0.2?0.25 | 2?4 | 0.69 | IV | |
| 江都一、二站64ZLB-50 | 0.35 | 背面進水邊 | 0.0586 | 3?5 | 0.555 | IV | ||
| 江都三站 | ZL13.5-8 | 1.8 | 正面背面端部 | 0.176 | 10?15 | 1.85 | V | |
| 江都四站 | ZL30-7 | 1.8 | 背面進水側 | 0.072 | 7?20 | 0.079 | II | |
| 解臺站 | 36ZLB-100 | 1.5 | 背面大部 | 0.05?0.08 | 17?18 | 9.09 | V | |
| 沛西站 | 36ZLB-70 | 1.1 | 背面中部 | 0.015?0.03 | 5?8 | 0.6?1.2 | IV | |
| 部分泵站葉輪外殼汽蝕損壞情況 | ||||||||
| 汽蝕寬度 | 最大汽蝕深度汽蝕指數 | 汽蝕 | ||||||
| 泵站名稱 | 主要汽蝕部位 | |||||||
| (mm2) | (mm) | K | 等級 | |||||
| 泗陽站 | 大部分外殼均有汽蝕局部穿通80?150 | 15?20 | 1.6 | V | ||||
| 淮安一站 | 局部汽蝕破壞 | 10 | 0.1 | II | ||||
| 淮陰站 | 麻面狀汽蝕帶 | 200 | 20 | 0.8 | IV | |||
| 江都三站 | 葉輪中心偏下汽蝕帶、局部穿孔50?100 | 10?20 | 0.77 | IV | ||||
| 江都四站 | 葉輪中心偏下汽蝕帶 | 120?240 | 10?20 | 0.48 | III | |||
| 解臺站 | 汽蝕帶較寬、 | 局部穿通 | 100 | 10 | 4 | V | ||
| 沛西站 | 喇叭口外圈汽蝕帶 | 100 | 5?8 | 0.64 | IV | |||
根據表1可以看出,我國泵站汽蝕狀況比較嚴重,按汽蝕指數分級,在所調研的45座大中型泵站中,IV級占34.3%,V級占28.6%,III級以上汽蝕較嚴重的占65.7%,約占2/3左右。
雖然汽蝕的機理復雜,但汽蝕的根本原因是空化氣泡的形成,而空化氣泡形成的根本原因是壓力的下降,葉片進口表面壓力越小,汽蝕強度越大。紙漿泵葉片進口壓力下降共分為三個部分:(1)水流從泵吸入口到葉輪入口時流速的變化引起的附加壓力降;(2)水流進入葉輪流道時,流速加快引起的壓力降;(3)水泵在非設計工況下運行時,水流偏離葉片,葉片背面或正面產生旋渦,造成葉片正面或背面的壓力下降。
水泵葉片低壓區一般在葉片進口處,水泵進口處水體超過當時溫度下的汽化壓力的富裕能量 即有效汽蝕余量NPSH,減去水體在葉輪入口處,在被葉輪增壓之前所產生的液體運動而不可避免的壓力降即必需汽蝕余量NPSH,,減去葉片進口液流偏流形 成的壓力降A,即為葉片進口處的壓力的近似值,即廣一化工泵葉片進口處的壓力NPSIVNPSHrA。