孿井灘高揚(yáng)程引黃灌溉工程是1990年國(guó)家水利部批準(zhǔn)興建的黃河上游高揚(yáng)程灌溉生態(tài)農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目,工程于1991年破土動(dòng)工, 1993年水電主體工程基本完成。孿井灘揚(yáng)黃工程共有1座泵站,設(shè)計(jì)總揚(yáng)程238m,凈提水高度208m,其中一、二泵站均為76m,三泵站為46.2m,四泵站為39.8m,各裝SA系列大泵3臺(tái),小泵3臺(tái),總裝機(jī)容量20790 KW,其中一、二泵站總裝機(jī)容量均為6600 KW (大泵均為1700KW,小泵均為500 KW) ,三泵站為3840KW (大泵均為1000KW,小泵均為280KW) ,四泵站為3750KW(大泵均為1000KW,小泵均為250KW) 。4座泵站中大泵均為2臺(tái)同步機(jī), 1臺(tái)異步機(jī),小泵均為異步機(jī)。

水泵汽蝕產(chǎn)生的原因及部位

       水泵汽蝕產(chǎn)生的原因很多,有些是由一種因素直接形成的,有些是多個(gè)因素共同作用的結(jié)果:

       ①使用者對(duì)水泵的性能參數(shù)了解不清或根本不了解,安裝使用不當(dāng);

       ②引水條件的改變使泵站進(jìn)水池水位過(guò)低;

       ③水泵與動(dòng)力裝置不配套,傳動(dòng)裝置不匹配,轉(zhuǎn)速過(guò)高;

       ④進(jìn)水池設(shè)計(jì)不合理,產(chǎn)生了渦流、偏流,進(jìn)水管浸入水下太淺;

       ⑤進(jìn)水管路太長(zhǎng),管徑太細(xì),附件太多,拐彎太多,水頭損失太大;

       ⑥水泵進(jìn)水口堵塞,水流受阻;

       ⑦水源含沙量太大;

       ⑧水泵生產(chǎn)工藝原因,葉輪、泵殼內(nèi)表面太粗糙,對(duì)水流阻力太大。

        根據(jù)幾年來(lái)水泵檢修和拆換葉輪的實(shí)際觀察,水泵泵殼汽蝕磨損,主要在螺旋壓水室中兩邊靠近密封環(huán)的一周發(fā)生,形成排列方向與水流一致,密集的深度約3～10 mm 的汽蝕穴,鑄鐵表面損失厚度達(dá)3 ～5mm,向外逐漸減弱,由較密的深溝槽逐漸變成較疏的淺溝槽,直到泵腔最深處減輕為魚鱗坑狀。在水泵中開(kāi)面鑄造結(jié)構(gòu)空腔附近,特別是緊靠密封環(huán)處,由于間隙汽蝕作用形成高壓腔與低壓腔貫通的溝槽,深3～5mm,寬5～15 mm。泵體隔舌出現(xiàn)汽蝕甚至溝槽。使隔舌端部逐漸變薄縮短,嚴(yán)重時(shí)縮短60mm左右,葉輪主要是葉片邊緣出現(xiàn)很多汽蝕孔洞,兩側(cè)蓋板顯著磨損,葉輪葉片端頭缺斷,葉輪直徑變小,密封環(huán)磨損,葉輪與密封環(huán)配合的徑向密封面出現(xiàn)環(huán)向深槽。

汽蝕的危害

1、影響水泵的容積效率

        磨損后的水泵各構(gòu)件間隙增大,高壓側(cè)水流向低壓室泄漏;水泵隔舌縮短后使泵內(nèi)一部分水流始終在泵體內(nèi)作環(huán)向運(yùn)動(dòng),而甩不出出水口,導(dǎo)致水泵效率降低;葉輪磨損后,水泵的出水量明顯下降。

2、產(chǎn)生嗓音和振動(dòng)

        水泵汽蝕磨損后出現(xiàn)蜂窩、麻面、溝槽使水流的阻力系數(shù)增大,同時(shí)引起水泵的振動(dòng),產(chǎn)生噪音,強(qiáng)烈的振動(dòng)會(huì)使機(jī)組零件和機(jī)房結(jié)構(gòu)遭受破壞。

3、使泵的過(guò)流部件受到破壞,影響泵的壽命,增加設(shè)備更新維修費(fèi)用。

        氣泡潰滅時(shí),在強(qiáng)大水錘的頻繁作用下,起初引起金屬表面局部塑性變形與硬化變脆,產(chǎn)生疲勞現(xiàn)象,發(fā)生微小裂縫,進(jìn)而使金屬破裂、剝落。除力學(xué)作用外,氣泡潰滅時(shí)產(chǎn)生的沖擊波以及水流與金屬材料之間產(chǎn)生的化學(xué)和電化學(xué)腐蝕作用,都會(huì)加速金屬的剝蝕速度。再者當(dāng)水的含沙量較高時(shí),泥砂在高速水流的帶動(dòng)下的磨損加劇汽蝕,同時(shí)汽蝕又促進(jìn)磨損。水泵在嚴(yán)重的汽蝕狀態(tài)下運(yùn)行時(shí),發(fā)生汽蝕的部位開(kāi)始出現(xiàn)麻點(diǎn),隨后很快擴(kuò)大成海綿或蜂窩狀,直至大片剝落而破壞。