劉希杭　　馬強　　王淑英　　程雪松　　王秀蘭　　馬秋波

　　摘　要：本文從氣蝕形成機理入手，在社會效益和經濟效益兩方面進行氣蝕防護及節電運行的研究，該措施可操作性強、降耗增效，并易于推廣應用，為氣蝕防護研究開辟了一條新的途徑。
　　關鍵詞：湍流 剝離 電腦仿真蠟膜

STUDEDS ON PROECTION OF VAPOUR CORROSION AND OPERATION OF ELECTRICITY ECONOMIZATION
Liu Xihang Ma Qiang Wang Shuying Cheng Xuesong Wang Xiulan

　　Abstract: the article makes a tecson of vapor corrosion, from society and economical benefit research in protection of vapor corrosion and operation of economization on electricity. The function of operation is very powerful. It cuts down the consumption and rises in value. It is liable to cause pupularization. It may be a new way for protection of vapor corrosion.
　　Keywords: rapid current　skin　mapping of computer imitation　mould of wax

　　根據Wbster的《新國際詞典》，“湍流”是“攪動、騷動、擾動”的意思。湍流是一種不規則隨機運動，當流體(液體或氣體)流過固體，或者甚至當相臨的同類流體互相流過或繞過時，一般不會在流體中出現的不規則運動。也可以說湍流是由許多尺寸越來越小的渦流迭加而成，因為速度分布的周期性意味著出現速度梯度，如出現渦流，則這種旋渦運動的周期由周期性確定，其特征是對任何可傳遞量有強烈的擴散性質。給水泵在所輸送的自來水中，總會含有一些氣體，這些氣體(通常為空氣)，以溶解態或非溶解態(氣泡)存在于自來水中，當管道系統或者離心泵內含有大量水量氣泡時，這些氣泡便會大量聚集在管道系統或離心泵中的某些部位，進而形成氣囊，由于湍流的強烈擴散作用，使泵的工作性能受到嚴重破壞，巨大的沖擊力象一把鐵錘子一樣猛擊在葉片或管壁上，這種現象在某管處持續不斷地發生，則該處管材會因為疲勞開裂，剝落成許多小麻點和凹坑及空洞，許多情況—F甚至形成蜂窩狀，使水泵運行有強烈的噪音，伴隨劇烈的振動，既威脅機組設備的安全，又使流量減少，揚程降低，效率下降直至機組無法正常運行。

1 氣蝕的防護

1.1 幾何測量
　　(1) 材料的重量損失測量方法
　　(2) 利用堆焊技術修補破損面時，用堆焊材料的耗材量測量方法。
　　(3) 利用粘結劑粘結破損面時，用粘結材料的消耗量測量方法。
　　(4) 修復的時間計算方法。
1.2 通過對氣蝕剝離量的測定和比較，氣蝕引起的破損可以通過選擇適當的制造材料來予以預防和減輕。
　　防氣蝕材料是那些具有高抗疲勞強度，同時具有高抗腐蝕能力的材料。例如：把鑄鐵(G625) 因氣蝕造成材料重量損失的指數定為1.0，那么對于其它具有較高的防氣蝕能力的材料便可略分級如下：

材料 破損指數 鑄鐵(GG25) 0.8 青鋼(G-Cus₁₁10) 0.5 鑄鉻鋼(G-X20C14) 0.2 多組分鋼合金(G-AlB₂10F_e)
0.1 鉻鎳鋼(G-X₆C_rNil89) 0.05

　　以上破損指數代表的是一個平均值，它們是在考慮了所有未知參數的影響而給出的，不能將它們看成是評估防氣蝕能力的絕對值，因為各種材料的破損指數，在很大程度上決定于氣蝕應力的類型。所涉及到的材料即流體與基本金屬的化學及電化學性能，對氣蝕作用來說也是起著重要的作用。
1.3 對離心泵和蝸殼式混流泵來說可以利用出廠水的管路閘閥，適當關小它的開啟度，使流量略微減小來防止氣蝕發生，工作總量雖然略減，如能防止氣蝕重大事故發生也是值得的。
1.4 在離心泵和蝸殼式混流泵的真空表接管處適量放入空氣來減氣蝕程度。
1.5 防止泵內氣囊的形成
　　1.5.1 在水平吸入提升管段上應采用擴大部分朝下的偏心縮節和支管，最好配有單獨的吸入管線，以便當僅有一臺水泵工作時可以避免可怕的空氣經其它不工作的水泵滲入到吸入管中去，形成氣囊。
　　1.5.2 如果水泵出口管線較長，且管線一會兒升高，一會兒降低，就應在管線的各個最高點設置自動排氣閥，以防止氣囊形成。
　　1.5.3 泵的吸入提升管線從吸入點到泵入口處有一個上升斜度。

2 節電運行應急措施的探討

　　2.1 水庫水位一般應保持在2米以上，如在供水高峰，泵群多臺水泵同時工作，水庫水位若在2米以下，易產生旋渦和紊流現象(水庫積泥也易使水位計量不準)。可采用在水面設置漂浮板或在水中設置導流隔板、角柱、導流墩等1臨時性工作措施，使水流平穩順暢，達到滅渦功能。
　　2.2 對已蝕壞的水泵零部件表面可用抗氣蝕焊條進行補焊。
　　(1) 待焊表面要進行徹底打磨或噴砂處理，清除銹污。
　　(2) 對于手伸不進去的零件背面的蝕孔可用手電鉆將其從正面鉆透，用石墨塊做襯墊進行堆焊。
　　(3) 在堆焊過程中不能—氣呵成，否則易出現裂縫，最好焊3—5分鐘即停焊，待冷透后在焊。
　　(4) 在補焊過程中還應邊敲擊邊補焊，使內應力得以擴散，以免使內應力過于集中而產生裂縫。
　　(5) 補焊物一旦再蝕壞，不會污染水體，影響不了飲水安全。
　　2.3 可以用市售國產和進口粘結劑對已被氣蝕損壞的水泵零部件進行修復，這是一件很有意義的大事，受到許多水廠的重視，并予以實施。美中不足之處是粘補物一旦在氣蝕損壞，便會造成水體的有機物污染，因為水已送到千家萬戶，不可逆影響了飲水安全，應當引起有關人員的關注和重視。

3 結論

　　水葉輪型線加工是一項要求十分嚴格的精加工工藝，因為在水泵高速運行過程中對葉片的型線要求十分苛刻，稍有變動，不合格的過流部件將使正常運轉的水泵機組產生巨大的額外消耗電流，成為名副其實的電老虎，從而使經濟效益大降低，難怪外商卡要我們進口水泵葉輪一臺32萬人民幣，實在需要我們在對加工粗糙或外形奇突的不合格過流部件再進行精加工，進行再打磨或再噴砂。再加工過的零部件可進行模擬運行試驗，在保證揚程、流量的基礎上使工作電流維持在最低狀態，否則便再進行加工，直到完全達到滿意的最佳狀態，電腦仿真測繪和蠟模是技術的關鍵。

參考文獻：
　　[1]荷蘭，J.O欣茨 湍流[M]，北京：科學出版社
　　[2]林建忠 湍流的擬序結構[M]， 北京：機械工業出版社
　　[3]陳義良 湍流計算模型[M]，北京：中國科學出版社

作者簡介：
　　劉希杭(1950—)，男，漢族，浙江杭州人，高級工程師，研究方向：供水機電。