范文鵬 徐文秀

汽蝕試驗(yàn)是離心泵一項(xiàng)驗(yàn)證其汽蝕性能的重要試驗(yàn)，汽蝕試驗(yàn)的判定結(jié)果，直接影響著泵在現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行性能和使用壽命。

要想避免泵在運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生汽蝕，必須保證泵入口處最低壓力大于水在此溫下的汽化壓力，即有效汽蝕余量>必須汽蝕余量，這是泵在運(yùn)行過(guò)程中不發(fā)生汽蝕的條件。在出廠前，一般都需要在工廠進(jìn)行汽蝕試驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)其汽蝕性能。

1.國(guó)內(nèi)汽蝕試驗(yàn)類型

目前國(guó)內(nèi)外各大泵廠多級(jí)離心泵汽蝕試驗(yàn)類型情況如下：

1.1驗(yàn)證型汽蝕試驗(yàn)

上海電力修造廠。該廠采用的是驗(yàn)證型汽蝕試驗(yàn)，即：保證泵出口流量不變，關(guān)閉進(jìn)口閥門(mén)降低進(jìn)口壓力，泵的NPSHa有效汽蝕余量將逐漸降低，當(dāng)汽蝕余量值低于泵的必需汽蝕余量（NPSHr），即設(shè)計(jì)值時(shí)，觀察泵的出口揚(yáng)程，若出口揚(yáng)程基本不下降，則證明泵的實(shí)際必需汽蝕余量?jī)?yōu)于設(shè)計(jì)值，否則汽蝕性能不達(dá)標(biāo)。

1.2總揚(yáng)程出現(xiàn)拐點(diǎn)（下降3%）

湖南湘電長(zhǎng)沙水泵制造有限公司、大連蘇爾壽泵及壓縮機(jī)有限公司。這兩個(gè)工廠采用的是多級(jí)葉輪全部組裝后進(jìn)行汽蝕試驗(yàn)，在恒定流量下，通過(guò)調(diào)節(jié)閥門(mén)入口壓力，直至水泵性能出現(xiàn)拐點(diǎn)（總揚(yáng)程下降超3%）時(shí)，認(rèn)為水泵發(fā)生了汽蝕，根據(jù)汽蝕余量及揚(yáng)程變化曲線，得出泵的臨界汽蝕余量，再與技術(shù)要求的必須汽蝕余量值比較，進(jìn)行判定。

1.3NPSH3試驗(yàn)

德國(guó)KSB。該廠采用的是NPSH3試驗(yàn)，即在組裝前，將首級(jí)葉輪安裝于單級(jí)試驗(yàn)泵殼內(nèi)，先進(jìn)行單級(jí)葉輪的性能試驗(yàn)，得出泵的揚(yáng)程曲線后，再于恒定流量下通過(guò)調(diào)節(jié)入口壓力直至泵的揚(yáng)程出現(xiàn)拐點(diǎn)（揚(yáng)程下降超過(guò)3%??）時(shí)，則認(rèn)為發(fā)生了汽蝕，再根據(jù)曲線得出泵的臨界汽蝕余量。

以上調(diào)查是依據(jù)各個(gè)泵廠通行的做法，可以看出，在一些關(guān)鍵問(wèn)題上的判定存在明顯不同，有必要依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)仔細(xì)分析。

2?.實(shí)驗(yàn)類型的分析

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)汽蝕試驗(yàn)的描述和要求，分析現(xiàn)狀調(diào)查里涉及到的試驗(yàn)類型：

2.1上海電力修造廠選擇的是驗(yàn)證型試驗(yàn)，該汽蝕試驗(yàn)類型符合ISO9906的標(biāo)準(zhǔn)要求，此試驗(yàn)雖能保證泵在技術(shù)規(guī)定的要求內(nèi)不會(huì)發(fā)生汽蝕，但無(wú)法得出泵的具體NPSH值，如果現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)（如安裝高度、介質(zhì)溫度）有變更，由于無(wú)法知曉其汽蝕余量的大小，在新參數(shù)下是否會(huì)發(fā)生汽蝕將無(wú)法預(yù)計(jì)。

2.2長(zhǎng)沙水泵廠及大連蘇爾壽對(duì)汽蝕試驗(yàn)的選擇，在此做重點(diǎn)分析，首先兩個(gè)泵廠汽蝕試驗(yàn)與標(biāo)準(zhǔn)最大的區(qū)別在于：標(biāo)準(zhǔn)給出的是首級(jí)葉輪揚(yáng)程下降3%作為發(fā)生汽蝕的標(biāo)志，而工廠選擇的是總揚(yáng)程下降3%，這需要分析此判定方法是否符合標(biāo)準(zhǔn)或是比標(biāo)準(zhǔn)要求更高的判定。

對(duì)多級(jí)泵來(lái)說(shuō)，泵的汽蝕一般只會(huì)發(fā)生在首級(jí)葉輪（次級(jí)葉輪的入口壓力為首級(jí)葉輪的出口壓力，此壓頭能夠保證次級(jí)及往后葉輪不會(huì)發(fā)生汽蝕，隨著首級(jí)、次級(jí)葉輪逐級(jí)往后，泵的壓頭一直在增大），而一些泵廠在進(jìn)行汽蝕試驗(yàn)時(shí)，選擇把泵的總揚(yáng)程下降3%作為汽蝕發(fā)生的標(biāo)志，而實(shí)際此時(shí)泵的首級(jí)葉輪揚(yáng)程下降已超過(guò)3%，換句話說(shuō)，有可能泵的總揚(yáng)程下降1%時(shí)，首級(jí)葉輪揚(yáng)程下降已達(dá)到3%（發(fā)生汽蝕并開(kāi)始對(duì)首級(jí)葉輪產(chǎn)生沖擊），而泵廠此時(shí)認(rèn)為還未發(fā)生汽蝕，直到總揚(yáng)程下降3%時(shí)才判定汽蝕的發(fā)生。這導(dǎo)致了廠家得出的汽蝕余量值小于實(shí)際的NPSHc（臨界汽蝕余量）。汽蝕余量值的變小可導(dǎo)致對(duì)汽蝕性能結(jié)果的判定出現(xiàn)差異。

上述判定是基于多級(jí)泵的工作原理得出的結(jié)論，如能經(jīng)過(guò)試驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證，可確認(rèn)判定合理。

2.3德國(guó)KSB選擇的是NPSH3試驗(yàn)，區(qū)別于以上兩個(gè)泵廠，KSB是將首級(jí)葉輪單獨(dú)取出進(jìn)行試驗(yàn)，這符合ISO9906及ISO13709的標(biāo)準(zhǔn)要求：多級(jí)泵應(yīng)是根據(jù)首級(jí)葉輪揚(yáng)程下降3%來(lái)判定，如果無(wú)法從第1級(jí)吐出口利用一獨(dú)立的接頭來(lái)測(cè)量揚(yáng)程的變化量，應(yīng)考慮只試驗(yàn)第1級(jí)。

通過(guò)分析，通過(guò)總揚(yáng)程下降3%判定汽蝕得出的NPSH值偏小，這有可能為泵在現(xiàn)場(chǎng)安全運(yùn)行埋下隱患，而NPSH3的試驗(yàn)符合標(biāo)準(zhǔn)要求，推薦采用該方法進(jìn)行工廠汽蝕試驗(yàn)。

3.多級(jí)離心泵汽蝕試驗(yàn)各方案綜合對(duì)比

3.1驗(yàn)證型試驗(yàn)

優(yōu)點(diǎn)：試驗(yàn)簡(jiǎn)單，節(jié)省過(guò)程成本;試驗(yàn)方案符合標(biāo)準(zhǔn)，且在技術(shù)規(guī)定的參數(shù)下不會(huì)發(fā)生汽蝕。

缺點(diǎn)：無(wú)法得出泵本身的汽蝕余量，因此對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)參數(shù)準(zhǔn)確性要求高，如果現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行參數(shù)發(fā)生較大變化，新工況下是否汽蝕將無(wú)法預(yù)計(jì)。

3.2總揚(yáng)程出現(xiàn)拐點(diǎn)（下降3%）

優(yōu)點(diǎn)：試驗(yàn)簡(jiǎn)單、節(jié)省過(guò)程成本，能一定程度上反應(yīng)水泵汽蝕余量。

缺點(diǎn)：與標(biāo)準(zhǔn)描述存在沖突;得出的汽蝕余量值與實(shí)際值存在一定偏差（偏?。?，這可能導(dǎo)致對(duì)汽蝕性能結(jié)果的判定出現(xiàn)差異。

3.3NPSH3（首、次級(jí)殼體間測(cè)量）

優(yōu)點(diǎn)：能得出汽蝕余量值，且最精確;試驗(yàn)簡(jiǎn)單、節(jié)省過(guò)程成本。

缺點(diǎn)：適用范圍有一定限制，要求首級(jí)跟次級(jí)葉輪殼體間有測(cè)量接口（或在首、次級(jí)殼體間用于密封的接口臨時(shí)測(cè)量）。

3.4NPSH3（首級(jí)葉輪單獨(dú)試驗(yàn)）

優(yōu)點(diǎn)：能得出泵本身的汽蝕余量值，且較精確。

缺點(diǎn)：增加了首級(jí)葉輪單獨(dú)做性能、汽蝕的步驟，過(guò)程成本相對(duì)增加。

4.結(jié)論

通過(guò)以上綜合對(duì)比、分析各項(xiàng)多級(jí)泵汽蝕試驗(yàn)的方案，對(duì)目前國(guó)內(nèi)外部分泵廠的多級(jí)泵汽蝕試驗(yàn)有了進(jìn)一步的了解，用戶方可根據(jù)水泵實(shí)際的使用場(chǎng)合、工況等參數(shù)要求來(lái)選擇多級(jí)離心泵的汽蝕試驗(yàn)方案，但在選擇前，需考慮所選擇的汽蝕試驗(yàn)方案可能存在的判定誤差以及可能存在的潛在風(fēng)險(xiǎn)。

5.結(jié)束語(yǔ)

汽蝕試驗(yàn)是一項(xiàng)非直觀、比較抽象的試驗(yàn)，在工廠試驗(yàn)中無(wú)法直接觀測(cè)的水泵內(nèi)發(fā)生汽蝕，只能通過(guò)數(shù)據(jù)的變化間接判定汽蝕的發(fā)生，從而得知水泵的汽蝕余量值，就目前國(guó)內(nèi)外部分泵廠的多級(jí)泵汽蝕試驗(yàn)常規(guī)方案，本文提出了自己的淺要分析和見(jiàn)解，希望對(duì)接觸水泵汽蝕試驗(yàn)的初學(xué)者有所幫助。

參考文獻(xiàn)：

[1]回轉(zhuǎn)動(dòng)力泵水力性能驗(yàn)收試驗(yàn).?ISO?9906-1999.

[2]石油、石化和天然氣工業(yè)用離心泵.?ISO?13709-2009.