离心泵汽蚀、气缚的原因及处理方法及安全操作规程

离心泵作为工业流体输送的核心设备，其稳定运行直接关系到生产系统的连续性与安全性。然而，运行中常见的汽蚀与气缚现象，常因机理混淆、处置不当引发振动超标、效率下降甚至设备损坏。汽蚀源于泵内局部压力低于液体饱和蒸气压，气泡破裂产生的冲击力会逐步侵蚀叶轮表面；气缚则因启动前未充分灌泵，泵腔残留空气导致无法形成有效真空，最终丧失吸液能力。二者的根源虽异，却均需通过精准排查（如检查吸入管路密封性、调整安装高度）、规范操作（如启动前灌泵排气）及系统保护来应对。在此过程中，安全阀校验是安全操作规程的关键一环——定期验证其起跳压力与密封性能，能在汽蚀或气缚引发的压力异常波动时及时泄压，避免超压导致的管道破裂或电机过载，为离心泵的平稳运行筑牢前置防线。

汽蚀与气缚现象

► 汽蚀现象

在离心泵的工作过程中，随着叶轮的高速旋转，叶片间的液体被甩出，从而在叶轮入口附近形成低压区域。当这个低压区域的压力降至操作温度下被输送液体的饱和蒸气压以下时，液体便开始汽化，形成气泡。这些气泡随着液体流动至高压区域，因受到压力而迅速收缩。在气泡收缩的瞬间，会产生局部真空，导致周围的液体以极高速度冲击气泡原所在位置，从而产生强烈的冲击力和震动。尤其是当气泡收缩点靠近叶片表面时，液体质点会以高频率和高压力冲击叶片，同时，气泡中夹带的氧气等成分还可能对金属材料产生化学腐蚀。在持续的冲击和化学腐蚀共同作用下，叶片表面会出现斑痕和裂纹，进而导致叶片过早损坏。这种现象，我们称之为离心泵的汽蚀。

► 气缚现象

在离心泵启动的瞬间，如果泵内存在空气，由于空气的密度远小于液体，其旋转产生的离心力不足以在叶轮中心区域形成足够的低压来吸入液体。因此，即便启动了离心泵，也无法完成其输送任务。这种现象被称作气缚。

这表明离心泵不具备自吸功能，因此在启动之前，必须向泵内注入待输送的液体。当然，如果将离心泵的吸入口置于液面以下，液体将自动流入泵内，但这属于特殊情况。

为了防止启动前灌入的液体从泵内流出，离心泵的吸入管路通常装有底阀。同时，滤网用于拦截液体中的固体杂质，以防止其吸入并堵塞管道和泵壳。排出管路中装有的调节阀，便于开泵、停泵和流量调节。

汽蚀与气缚的原因与解决方案

► 汽蚀的原因与解决方案

以下是一些防止气缚现象的方法：

在启动离心泵之前，应确保向泵壳内灌满待输送的液体，并做好壳体的密封工作。灌水阀门和莲蓬头应具备优良的密封性，以防止液体泄漏。

离心泵的吸入管路上配备了底阀，其作用是在启动前防止灌入的液体从泵中倒流。同时，滤网被用来拦截液体中的固体杂质，确保泵的顺畅运行。排出管路上则安装了调节阀，以便在开泵、停泵以及流量调节时使用。

从气缚和汽蚀的产生原因来看，它们有所不同：气缚是由于泵体内存在空气，通常发生在泵启动时，主要是由于泵体内的空气未排净所致；而汽蚀则是由于液体在特定温度下达到其汽化压力，与输送介质和工况密切相关。

对于汽蚀现象的产生原因及解决方案，包括进口管路存在阻力、管径过细、输送介质温度过高、流量需求超过泵的额定值、泵的安装位置过高导致吸液困难以及选型不当等。为了解决这些问题，可以采取以下措施：

清除进口管路中的障碍物，确保管路畅通，或者选择更大管径的管路；

采取措施降低输送介质的温度；

降低泵的安装高度，以改善吸液条件；

根据实际情况重新选择合适的泵，或者对泵的某些部件进行改进，例如选用具有耐汽蚀性材料。

► 气缚的原因与解决方案

确保离心泵的吸入口位于待输送液体的液面以下，这样液体便能自动流入泵内。

然而，有时可能会发生汽蚀现象，其产生原因如下：

进口管路存在较大阻力或管径过细；

输送的介质温度过高；

流量需求超过泵的额定值，即出口阀门开启过大；

泵的安装位置过高，导致吸液困难；

选型不当，涵盖泵型号及材质选择等。

应对措施：

清除进口管路中的障碍物，确保管路畅通，或者选择更大管径的管路；

采取措施降低输送介质的温度；

降低泵的安装高度，以改善吸液条件；

根据实际情况重新选择合适的泵，或者对泵的某些部件进行改进，例如选用具有耐汽蚀性的材料。

　由离心泵的工作原理可知，当叶片间的液体从高速旋转的叶轮中甩出后，在叶轮入口附近形成低压区。当叶轮入口处的压力等于或低于操作温度下被输送液体的饱和蒸气压pV时该处的液体就会汽化产生气泡。当气泡随液体流到高压区时，气泡因受压而迅速凝结。

汽蚀现象

由离心泵的工作原理可知，当叶片间的液体从高速旋转的叶轮中甩出后，在叶轮入口附近形成低压区。当叶轮入口处的压力等于或低于操作温度下被输送液体的饱和蒸气压pV时该处的液体就会汽化产生气泡。当气泡随液体流到高压区时，气泡因受压而迅速凝结。

在气泡凝结的瞬间会产生局部真空，周围的液体以很高的速度冲向气泡原来占据的空间，造成冲击和震动，产生很大的冲击力。尤其当气泡的凝结点位于叶片表面附近时，众多液体质点以很高的频率和压力冲击叶片；同时，气泡中还可能夹带有少量的氧气等对金属材料发生化学腐蚀作用。叶片在连续冲击和化学腐蚀的共同作用下，表面受损出现斑痕和裂缝，将导致叶片过早损坏，这种现象称为离心泵的汽蚀。

气缚现象

离心泵启动时，若泵内存有空气，由于空气密度很小，旋转后产生的离心力小，因而叶轮中心区所形成的低压不足以吸入液体，这样虽启动离心泵也不能完成输送任务，这种现象称为气缚。

这表示离心泵无自吸能力，所以离心泵在启动前必须向泵内灌满被输送的液体。当然若将离心泵的吸入口置于被输送液体的液面之下，液体会自动流入泵内，这是一种特殊情况。离心泵吸入管路装有底阀，以防止启动前灌入的液体从泵内流出，滤网可以阻拦液体中的固体吸入而堵塞管道和泵壳排出管路中装有的调节阀

气缚是泵体内有空气，一般发生在泵启动的时候，主要表现在泵体内的空气没排净；而汽蚀是由于液体在一定的温度下达到了它的汽化压力，可见和输送介质，工况有密切的关系。

防止气缚现象的发生有以下方法：

⒈在启动前向壳内灌满液体。做好壳体的密封工作，灌水的阀门和莲蓬头不能漏水密封性要好。

⒉离心泵吸入管路装有底阀，以防止启动前灌入的液体从泵内流。滤网可阻止液体中的固体吸入。排出管路装有调节阀

发生汽蚀的原因与解决办法

造成汽蚀的主要原因有：

１．进口管路阻力过大或者管路过细

２．输送介质温度过高；

３．流量过大，也就是说出口阀门开的太大；

４．安装高度过高，影响泵的吸液量；

５．选型问题，包括泵的选型，泵材质的选型等．

解决办法：

1、清理进口管路的异物使进口畅通，或者增加管径的大小；

2、降低输送介质的温度；

3、降低安装高度；

4、重新选泵，或者对泵的某些部件进行改进，比如选用耐汽蚀材料等。

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