田继升,王立达,刘志梅,王广洲,周英正,刘贵昌

(1.大连理工大学，大连 116024;2.山东京博石油化工有限公司，滨州 256500;3.黄河三角洲京博化工研究院有限公司，滨州 256500)

蒸汽喷射泵是一种无活动部件的真空泵，它以高速蒸汽作为驱动力，为目标系统抽真空。蒸汽喷射泵由五部分组成：喷嘴、吸入室、混合段、喉管段和扩散段，如图1所示。蒸汽喷射泵的喷嘴是拉瓦尔喷嘴，这种结构可使工作蒸汽在压力差的作用下加速到超声速进入喷射泵，从而使蒸汽的静压转换成动压，在泵内产生负压。与传统机械泵相比，蒸汽喷射泵结构简单、能耗低、可靠性高，被广泛应用于工业生产中，如制冷系统[1-4]、燃料电池系统[5]和多效蒸馏系统[6-7]。

图1 蒸汽喷射泵的结构Fig.1 Structure of steam jet pump

某石化企业减压分馏塔塔顶蒸汽喷射泵在服役三个月后即发生泄漏失效，检查发现蒸汽喷射泵内壁减薄，扩散段在拆卸过程中由于严重减薄导致断裂，如图2所示。该蒸汽喷射泵主要为减压塔提供真空度，由SAF 2205双相不锈钢制成。该喷射泵的工作蒸汽为饱和水蒸气，入口温度为160 ℃，压力为0.5 MPa；引射蒸汽为减压塔塔顶气，内含HCl、H2S等酸性气体及水蒸气，入口温度为60 ℃，压力为-0.095 MPa(表压)；喷射泵出口流体的温度为40 ℃，压力为-0.086 MPa(表压)。

为明确失效原因，本工作对该泄漏失效的蒸汽喷射泵进行了一系列理化检验,并提出了失效机理及防护建议，为同类失效模式的分析与防护提供参考。

(a) 断裂

1 理化检验与结果

1.1 宏观检验

将失效蒸汽喷射泵拆卸并剖开后，可以清楚地观察到泵体内壁布满了大量的凹槽状痕迹且覆盖有一层褐色沉积物，扩散段的内壁发生严重减薄及变形，喉管段和混合段壁面也存在不同程度的减薄，但未出现变形和断裂，如图3所示。……