袁正芳

资阳区民主垸中心水利管理站 湖南 益阳 413052

气蚀现象是水泵正常运作过程中需要认真面对的重要问题，在我国快速发展的过程中，气蚀现象在很早以前就有研究，但是在具体研究的过程中很难对相关数据进行精准的检查和记录，这在很大的程度上提升了研究的难度，很多研究在时代的发展和科学技术不断提升的过程中突显出了不足，所以在实际发展中需要将气蚀的控制和消除措施紧密结合，在具体发展的过程中应该充分利用现代化科学技术和机械设备，应用有效的方式延长水泵的实际使用寿命，保障水泵运作的经济性原则和稳定运行的效果。

1 水泵的气蚀现象概述

当液体的温度处在某个范围的时候，液体的压力将会受到深远的影响，当温度的压力小于气化压力的时候就会生产液体气泡，其中产生的旗袍通常被称为气蚀。当气泡运动到高压处就很容易因为体积的减小而破灭，其中气泡消失的现象通常被称为其实溃灭现象。

水泵在实际运转的过程中，叶轮内部的压力存在着很大的差异，进口处压力低、出口处压力高是叶轮运转过程中常见的现象。液体的气压温度通常遵循物理上的变化原则，它会伴随着温度的升高而降低，二者在实际作用中相互制约。当压力降低到气化压力之下的时候，液体气化的现象就会因此发生，大量的整齐就会产生众多气泡，所以从气泡产生到气泡破灭对水泵部件造成影响的过程就是水泵发生气蚀现象的过程。

2 水泵发生气蚀现象的原因分析

2.1 传统的气蚀现象解释探究

在水泵日常运转的过程中，水泵中最低压力被降低到收送液体的饱和蒸汽压力的时候，液体就会因为溶解和蒸汽的现象导致大量的水还出现溢出的现象，蒸汽和气体之间形成的小气泡通常那个被称为气蚀现象。

水泵中的气化现象通常会伴随着压力下降以及温度升高的程度而发生变化，叶轮入口处的气泡通常会向水流的方向而流动，当流动到高压的地区就会因为压力差的问题导致气泡破裂和重新凝结，液体中的不同质点会从四周不同方向向中心气泡加速运动。在凝结的过程中会因为质点的剧烈撞击发生水锤的现象，瞬间就会产生几十兆帕的压力，产生的作用力会集中作用在小面积上，长时间的敲击会导致金属出现疲劳的现象，金属表面会因此形成蜂窝状，在应力集中的情况下会导致叶片与水泵的表面呈现出现裂缝的现象。然而在液体和蜂窝表面的间接接触过程中，蜂窝的侧壁和底部之间会产生相应的电位差，其中产生的化学腐蚀就会加快金属腐蚀的速度，叶轮的金属和水泵外壳的金属表面也会因此遭受严重的腐蚀破坏，严重情况下将会将叶轮叶片的整体击穿，进而会形成完成侵蚀的状态。水泵叶轮进口处产生的危害通常被称为气蚀。

气蚀现象的物理特点主要表现在速度高和瞬时性，气蚀现象发生的全部过程都非常短暂，所以在日常观察的过程中，尽管是借助于现代化速度最快的摄影机也很难有效地捕捉气蚀现象发生的细节，所以就目前对气蚀现象的研究来看，大多数的气蚀性质推测都是建立在气蚀现象的发生的效应进行的，并不是直接观察气蚀现象的本身，所以很多的研究推断在实际应用中还存在着很多缺陷。

2.2 现代化发展对气蚀现象的解释探究

水泵在实际应用的过程中都会因为管路布置方式和输送介质的差异性导致在检修过程中出现不同程度的气蚀现象，这对水泵的正常运作存在着很大的影响，然而这样的现象和水泵的输送介质、水泵运行工况存在着很大的联系。

2.2.1 产生气蚀现象的原因探究

在水泵实际应用的过程中，水泵安装中吸入口出的测压孔处真空值超过规定的最大真空度就会出现气蚀现象，所以气蚀现象的出现和真空度存在着很大的关系，在具体应用的过程中需要严格按照相应的规范进行操作。水泵运作过程中输送介质的差异性也会导致不同程度的气蚀现象，例如在液体中掺杂泥沙就会导致严重的气蚀现象，同时液体中含有大量气泡也会导致严重的气蚀现象。

就目前的水泵的设计和应用现状来看，大多数的水泵设计者在实际应用的过程中会追求较小的整体尺寸，所以水泵实际呈现出来的效果并不理想，入口尺寸小是水泵设计中常见的现象，但是水泵在实际应用的过程中流体的速度相对较高，在这样水泵的应用过程中会导致吸入口处的流线设计过于陡峭和湍急，进而导致双吸离心泵在实际应用的过程中对气蚀余量要求较高，所以在这样水泵的应用过程中经常出现气蚀现象。在水泵材料以及型号等选择中，很多施工人员在具体应用的过程中并不能综合考虑实际情况，水泵扬程过高以及大流量状态运行的情况都是水泵实际运行过程中常见的现象，水泵的实际性能和工程概况不匹配的现象很容易导致水泵气蚀现象。

2.2.2 气蚀发生的部位以及主要现象探究

气蚀现象主要发生在水泵内部的低压位置，但是低压位置的压力一定小于溶解液体过程中产生的溢出压力，但是液体的压力并不一定会到达和地域液体内的汽化压力。所以压力是影响气蚀现象的重要因素，一般情况下，气蚀部位的压力越低，气蚀现象就会越严重，如果在实际应用的过程中不能科学合理地进行操作和预防还很容易扩大气蚀的发生腐蚀的区域，严重情况下还会扩大到高压位置。水泵的气蚀现象在实际发生的过程中会产生较大的噪音，这对于周围环境会造成相应的噪音污染，然而气蚀的噪音主要是因为低压位置气泡生成过程，而并不是高压位置气泡的破灭阶段。气蚀现象对水泵的正常运作具有深远的影响，根据气蚀现象的破坏力程度可以将其以多因素腐蚀、点状压力敲击以及流体冲刷等排序。水泵在实际运作过程中产生气蚀之后会对水泵中各种过流部件造成严重的破坏，导致水泵的实际性能下降，严重情况下还会造成水泵中液体中断的现象，这样的方式将严重影响供水效率，同时也会显著地减少水泵扬程以及流量。

3 气蚀现象的影响和危害概述

气蚀现象主要是和液体存在紧密关联的有害现象，当液体的压强小于或等于汽化液体的压强时，液体在汽化的过程中就会产生大量气泡，然而气泡中主要是蒸汽。但是水在溶解过程中会掺杂大量气体，所以这样的气泡在经过高压区域的时候，水蒸汽会重新凝结成水，这样的变化会导致气泡发生变形破裂的现象，气泡在水泵壁面发生破裂现象的时候很容易产生较大的冲击力，在实际应用的过程中很容易产生几百到几千的大气压，导致水泵整体很容易因此遭受破坏，气泡的形成和增长的过程会一直持续到气泡完全崩溃和破裂，材料侵蚀的全部过程通常被称为气蚀，气蚀现象对水泵本身具有深远的影响。

水泵在实际运作的过程中很容易对流道的材料产生深远的影响，这主要体现在对叶轮造成的影响方面，在这样的条件下的叶轮通常在几个月就需要进行修补泵壳和导叶等流速较高的位置也在水泵实际运作的过程中很容易遭受破坏。严重的气蚀现象会直接损坏水泵的部件，这就会严重影响水泵的实际性能。噪音和震动的现象是气蚀现象发生过程中常见的现象，当气蚀现象的发生频率和自然频率相等的时候就会自然发生振动的现象，然而振动的现象会给水泵和实际工程状况造成严重的影响，同时也会给泵站带来严重的危害，这样的现象将严重威胁水泵的稳定运行。所以气蚀现象会给水泵带来深远的影响，在气蚀现象严重的时候，气穴区就会在这样的过程中不断扩大，当押题的平均密度处于一定值的时候，叶轮入口处产生的抽吸力就很难得到维持，这样的现象就会导致出水停止，进而会造成水泵报废的现象。在水泵具体应用的过程中应该尽可能地避免气蚀现象，在进水流态等多方面有效地降低气蚀现象发生的概率。

4 气蚀现象的应对措施分析

强化对气蚀现象的控制一直是水泵生产和运行维护工作中重要的问题，所以在实际工作中需要结合水泵工作实际经验以及气蚀现象的原因开展相应的措施，保障气蚀现象防治措施的有效性。

4.1 加强对气蚀部位的修复

水泵材料是影响气蚀现象发生的重要因素，所以在控制气蚀现象的时候应该积极应用抗气蚀材料，在具体应用的过程中，传统的表面保护材料和工艺已经很难满足现代化水泵抗气蚀的实际要求，在具体材料选择的过程中可以应用青铜和不锈钢材料的叶轮等，在这样的方式下可以有效地增强水泵过流部件表面的抗气蚀能力，但是在实际设计的过程中需要充分结合企业实际需求，利用针对性的措施加强对表面保护和修复技术的有效应用。

非金属涂层在实际应用的过程中主要是利用环氧树脂以及各种复合物等通过水泵的方式加强抗气蚀保护的有效性，喷焊防护技术也是现代化发展中重要的气蚀现象防护技术，这项技术在实际应用的过程需要建立在喷涂和堆焊的基础上，它实际上是一种金属表面保护技术。但是在具体应用的过程中，各种喷层会经历很多重熔的过程，涂层和表面都需要保障光滑和平整的效果，在这样的方式下可以有效地延长水泵过流部件的使用寿命。

4.2 提升水泵的水力性能，应用有效措施降低管路布置和流体特性对气蚀现象的影响

4.2.1 合理设计水泵和工程

在传统水泵应用的过程中，城市中的供水系统大多采用大型双吸离心泵，但是这样的水泵在实际应用的过程中对气蚀余量具有较高的要求，所以在实际应用中很容易产生气蚀现象，而且在安装方面还存在着很大的局限性，在具体安装过程中很难迎合工程实际状况，气蚀现象很容易在这样安装和应用的过程中发生。然而在现代化科学技术不断发展的进程中应该根据影响气蚀现象的因素开展相应的改善措施，因为实际工作过程中水泵扬程过高，所以在实际应用的过程中应该尽可能地削减叶轮或应用重新配置叶轮的方式，应用减少流量的方式能够有效地抑制气蚀现象，加强对水泵以及工程概况的管理和维护，在具体工作中发现吸入管布置不合理的现象需要对吸入管进行重新配置。

4.2.2 加强对水泵吸入口附近的气蚀控制

在现代化技术发展和工程领域的进步中，在水泵安装和实际应用的过程中都具备标准的施工措施，所以在实际安装和工作中应该严格按照相应的工程标准，加强对水泵吸入口气蚀情况的有效控制。

(1) 排除多余含气量

通过排除多余含气量的方式能够有效地保障水泵内部真空的压力，在这样的方式下可以有效地降低水泵内部必要的气蚀余量，在工业供水系统中需要及时降低水中的氧气和二氧化碳等气体，利用这样的方式可以明显地改善水泵的气蚀状况，同时也能够有效地改善管道和阀门中腐蚀的状况，进而可以有效地延长水泵以及水泵各个部件的使用寿命。

(2) 水泵吸入口提升液体的弹性

在水泵入口提升液体的弹性只是一种权宜之计，在具体应用的过程中可以在水泵入口处添加一些空间或惰性气体，利用这样的方式可以改善水泵运作过程中气蚀的现象，但是在具体应用的过程中并不能提升水泵整体的性能，而且这样的方法在具体应用中包含了众多施工过程，所以在实际应用中很少采用这样的应用措施。

(3) 提升吸水口处水的压力

水泵厂商通常会给水泵提供精确的气蚀余量数值，但是在实际应用的过程中并不是满足这个数值要求就可以有效地防范气蚀现象，在现代化技术不断发展和科学理念不断进步的过程中，气蚀现象的防治需要根据气蚀现象的发生因素，在具体应用的过程中可以应用降低气蚀的低压力方式有效地消除水泵中的气蚀余量，一般情况下可以应用调节水泵吸入口压力的方式调整气蚀区域的压力。在调整水泵吸入口压力的时候需要合理应用水泵中水位和水泵串联等诸多措施，在提升压力的时候可以应用提升水泵吸水口处水位的方式保障压力的有效增加，但是对于已经安装好并且用于运行的供水系统来说，气蚀现象的控制很容易因为各种运行和空间方面的因素限制，这导致防治气蚀现象的措施很难在安装好的系统中应用。对于一些小型水泵来说，从水泵的出口直接抽取高压水回馈到吸水口的方式能够有效地提升水泵中气蚀的余量，同时可以将回馈量控制在2%-5%的限度内，然而在大型水泵中可以利用回馈射流增压的技术方式有效地提升气蚀防治的有效性。这样的技术方法主要是指在水泵出口处抽取压力水，应用外配高压泵加压的方式从特殊散化喷口中输送到水泵的吸水口处，这样可以显著地提升压力，同时可以减少用水量，在这样的方式下可以有效地降低防治气蚀现象措施对水泵吸入口结构造成的重要影响。

5 结束语

总的来说，水泵发生气蚀现象最主要的原因在于水泵内部的低压区和水中一些溶解气体的存在，这对于水泵的稳定运作具有高强度的危害。很多已经投入运行的机械设备很难开展相应的措施避免气蚀现象，提升材料的性能和应用强修补的方式抵抗气蚀带来的危害已经成为了最重要的防治方法，所以在具体应用的过程中需要根据实际状况合理采用针对性的解决措施，保障水泵能够在实际工作中得到正常运行的工作状态，进而而可以有效地降低气蚀现象对水泵造成的影响。