石油化工行业离心泵气蚀现象有效控制方法研究.pdfVIP

总第266期机械管理开发Total266

2025年第6期MechanicalManagementandDevelopmentNo.6,2025

特性研究D0I:10.16525/14-1134/th.2025.06.006

石油化工行业离心气蚀现象有效控制方法研究

张友斌

（益凯新材料有限公司，L266500)

山东青岛

摘要：石油化工行业离心泵运行过程中普遍存在气蚀问题，重点关注吸入高度、介质温度、转速和吸入管径等关

键因素对气蚀的影响。转速和吸入高度对气蚀的影响最为显著，其次是介质温度。通过优化吸入管路设计、控制工

作温度、调节运行转速等方法，成功降低气蚀发生频率，提升设备运行稳定性和使用寿命，为石化行业离心泵气蚀

防控提供实践依据。

关键词：离心泵；气蚀；控制方法；正交试验；石油化工

中图分类号：TE65文献标识码：A文章编号：1003-773X(2025)06-0014-03

0引言分为生长期、稳定期和溃灭期三个阶段。在生长期,由

离心泵是石油化工行业最常用的输送设备之一，于局部低压，液体中溶解的气体析出形成气泡核心。

其运行可靠性直接影响生产安全和经济效益。气蚀作稳定期气泡随流体运动，当进人高压区域时开始溃

为离心泵运行过程中的典型故障，不仅降低泵的输送灭。溃灭时产生的压力波通过流体介质传播并与泵体

效率，还会导致叶轮、泵壳等零部件的腐蚀和破坏。随表面发生相互作用[2]

着石化工业的快速发展，离心泵运行工况日趋复杂，1.3设备损伤的传播与扩展

气蚀问题愈发突出。现有防控方法仍需系统化和完气蚀对离心泵的损伤具有累积性和扩展性特征。

善，呕需建立更加精准和高效的控制体系。深人探讨材料表面首先出现麻点状凹坑，这些凹坑逐渐扩大并

气蚀影响因素并提出有效控制措施具有重要的实践相互连接形成较大的腐蚀区域。金相分析表明，气蚀

价值。作用下材料表面产生显微变形,晶粒结构被破坏。气

1石油化工离心泵气蚀形成机理与危害分析蚀区域的显微硬度降低,材料的抗疲劳性能下降。应

1.1流体力学参数对气蚀的作用力分析结果显示，损伤区域会形成应力集中，成为裂纹

离心泵气蚀过程中，流体的速度、压力和温度等萌生源。气蚀损伤在空间上呈放射状扩展，扩展速率

参数直接影响气蚀的发生和发展。当液体在叶轮人口处与流体参数、材料性能等因素相关。声发射检测技术

流动时，局部压力降低至饱和蒸汽压力以下，引发气蚀。可实时监测气蚀损伤的发展过程，为及时采取防护措

根据流体力学理论,液体流经叶轮时满足伯努利方程：施提供依据。

:pl/pg+V2/2g+z=C.2离心泵气蚀影响因素的正交试验及数据处理

式中:p为流体压力,Pa;p为流体密度，kg/m’；g为重2.1试验系统的搭建与校验

力加速度,m/s3;V为流体速度,m/s;z为位置高度,m;正交试验系统由变频离心泵、贮液罐、管路系统、

C为常数。测量仪器和数据采集单元组成。其中离心泵型号为

该方程表明，流速增加会导致压力降低，增加气IS65-50-125，额定流量50m²/h，额定扬程32m。如图

蚀风险。压力分布规律研究发现，叶片前缘区域压力1所示，试验系统主要包括变频离心泵、贮液罐、管路

梯