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渣漿泵氣蝕產(chǎn)生的原因及破壞機(jī)理

　　選礦流程是處理錫銅共生礦的，礦石硬度比較高，渣漿泵過流件是在強(qiáng)磨蝕狀態(tài)下工作的。我們通過對(duì)損壞件進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)：因正常磨損而報(bào)廢的過流件所占比例約25%，大部分過流件是在非正常工作工況下運(yùn)行而造成早期破壞的，且壽命相差近一半。對(duì)于流程中使用的吸入式渣漿泵，其非正常損壞件占的比例較大，應(yīng)是以汽蝕形式破壞的。然而對(duì)于壓入式渣漿泵非正常損壞件，泵的汽蝕性能是滿足要求的，以汽蝕形式破壞就解釋不通了，經(jīng)查閱資料我們才發(fā)現(xiàn)，汽蝕除了常見的真空汽蝕一種外，還有一種汽蝕，稱為氣體氣蝕。以下我們對(duì)兩種汽蝕所產(chǎn)生的原因及破壞機(jī)理進(jìn)行分析。

　　1、真空汽蝕產(chǎn)生的原因及破壞機(jī)理

　　汽蝕是由于液流流道中的局部低壓(低于該處溫度下液體的飽和蒸氣壓)使液體在該處汽化而引起大量微氣泡爆發(fā)性生長(zhǎng)，微汽泡急劇生長(zhǎng)成大汽泡后隨液流至壓力高處突然潰滅，對(duì)流道壁面產(chǎn)生高達(dá)幾百個(gè)大氣壓的沖擊，造成壁面材料的剝蝕，這一現(xiàn)象稱為汽蝕。

　　在渣漿泵運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，當(dāng)泵內(nèi)流體的速度增加或吸入狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，使得流體靜壓力下降，當(dāng)壓力降到小于汽化壓力時(shí)，便會(huì)產(chǎn)生真空汽泡，真空氣泡隨液體流動(dòng)到泵內(nèi)后，由于葉輪的旋轉(zhuǎn)使得壓力上升，便會(huì)造成汽泡突然破裂，從而產(chǎn)生巨大的屬于內(nèi)向爆破性質(zhì)的冷凝沖擊，若汽泡破裂不發(fā)生在流動(dòng)的液體內(nèi)，而是發(fā)生在過流部件壁面處，凝結(jié)破裂形成的微噴射流像利刃似的高頻高速?zèng)_擊壁面，致使壁面產(chǎn)生麻點(diǎn)及微小裂紋，連續(xù)頻繁的汽泡破裂會(huì)使材料疲勞剝落，形成蜂窩狀，汽蝕破壞除具有機(jī)械力作用外，同時(shí)還伴有電解、化學(xué)腐蝕等作用，從而造成了過流部件的早期損壞。

　　汽蝕產(chǎn)生的原因用分子理論學(xué)解釋：流體分子的密度隨壓力的增高而加大，隨壓力的降低而減小。由此我們可以想到，泵在吸入工作時(shí)，吸入管內(nèi)的壓力會(huì)逐漸降低，到葉輪入口處較低，顯然，液體密度也是在逐漸減小，液體分子間距離加大。但通過旋轉(zhuǎn)的葉輪增壓后，液體密度急劇增加，分子間距突然縮小，從而會(huì)分離出一些低壓汽泡，汽泡受壓力的作用及撓動(dòng)的液體撞擊會(huì)突然破裂，從而造成汽蝕。

　　2、氣體氣蝕產(chǎn)生的原因及破壞機(jī)理

　　氣體氣蝕亦簡(jiǎn)稱氣蝕，其形成原因是：泵內(nèi)吸入溶解于液體中的各種氣體從泵液體中溢出形成氣體空腔，氣體空腔至高壓區(qū)后破裂而形成氣蝕。由于這類氣泡內(nèi)部有空氣存在，故自身具有可壓縮性，因而氣泡內(nèi)向爆裂時(shí)有緩沖作用，所以其單獨(dú)破壞作用不如真空汽蝕大。但是，由于吸入氣泡的數(shù)量一般遠(yuǎn)遠(yuǎn)多余真空汽蝕所產(chǎn)生汽泡的數(shù)量，那么，其總體破壞作用也就顯得非常重要了。

　　氣體氣蝕破壞機(jī)理：一是存在著像真空汽蝕破壞一樣內(nèi)向爆破機(jī)理，二是存在著漿體中顆粒介質(zhì)氣液分離后的加速?zèng)_擊作用，由于這類氣泡比漿體質(zhì)量輕，所以它較易被旋轉(zhuǎn)的葉輪趕到蝸殼及前后護(hù)板壁面上及護(hù)板蝸殼的結(jié)合縫隙內(nèi)并在此處破裂，破裂后液體迅速補(bǔ)充空穴，加速撞擊壁面，這種頻繁撞擊，造成材料疲勞剝落，剝落后的凹坑更易存留氣泡，并且還會(huì)在此形成渦流，加速壁面磨損。

　　此類屬氣蝕加高速旋流綜合破壞形式，過流件損壞很快，破壞后的外觀如熔巖洞滴石怪狀。

　　這里需提及一點(diǎn)的是：氣體氣蝕與抽空是兩個(gè)不相同的概念，抽空形成的是氣液分離，氣體氣蝕則是氣液溶解而后破裂所形成。

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