渣浆泵气蚀产生的原因及破坏机理

　　选矿流程是处理锡铜共生矿的，矿石硬度比较高，渣浆泵过流件是在强磨蚀状态下工作的。我们通过对损坏件进行分析发现：因正常磨损而报废的过流件所占比例约25%，大部分过流件是在非正常工作工况下运行而造成早期破坏的，且寿命相差近一半。对于流程中使用的吸入式渣浆泵，其非正常损坏件占的比例较大，应是以汽蚀形式破坏的。然而对于压入式渣浆泵非正常损坏件，泵的汽蚀性能是满足要求的，以汽蚀形式破坏就解释不通了，经查阅资料我们才发现，汽蚀除了常见的真空汽蚀一种外，还有一种汽蚀，称为气体气蚀。以下我们对两种汽蚀所产生的原因及破坏机理进行分析。

　　1、真空汽蚀产生的原因及破坏机理

　　汽蚀是由于液流流道中的局部低压(低于该处温度下液体的饱和蒸气压)使液体在该处汽化而引起大量微气泡爆发性生长，微汽泡急剧生长成大汽泡后随液流至压力高处突然溃灭，对流道壁面产生高达几百个大气压的冲击，造成壁面材料的剥蚀，这一现象称为汽蚀。

　　在渣浆泵运转过程中，当泵内流体的速度增加或吸入状态发生变化时，使得流体静压力下降，当压力降到小于汽化压力时，便会产生真空汽泡，真空气泡随液体流动到泵内后，由于叶轮的旋转使得压力上升，便会造成汽泡突然破裂，从而产生巨大的属于内向爆破性质的冷凝冲击，若汽泡破裂不发生在流动的液体内，而是发生在过流部件壁面处，凝结破裂形成的微喷射流像利刃似的高频高速冲击壁面，致使壁面产生麻点及微小裂纹，连续频繁的汽泡破裂会使材料疲劳剥落，形成蜂窝状，汽蚀破坏除具有机械力作用外，同时还伴有电解、化学腐蚀等作用，从而造成了过流部件的早期损坏。

　　汽蚀产生的原因用分子理论学解释：流体分子的密度随压力的增高而加大，随压力的降低而减小。由此我们可以想到，泵在吸入工作时，吸入管内的压力会逐渐降低，到叶轮入口处较低，显然，液体密度也是在逐渐减小，液体分子间距离加大。但通过旋转的叶轮增压后，液体密度急剧增加，分子间距突然缩小，从而会分离出一些低压汽泡，汽泡受压力的作用及挠动的液体撞击会突然破裂，从而造成汽蚀。

　　2、气体气蚀产生的原因及破坏机理

　　气体气蚀亦简称气蚀，其形成原因是：泵内吸入溶解于液体中的各种气体从泵液体中溢出形成气体空腔，气体空腔至高压区后破裂而形成气蚀。由于这类气泡内部有空气存在，故自身具有可压缩性，因而气泡内向爆裂时有缓冲作用，所以其单独破坏作用不如真空汽蚀大。但是，由于吸入气泡的数量一般远远多余真空汽蚀所产生汽泡的数量，那么，其总体破坏作用也就显得非常重要了。

　　气体气蚀破坏机理：一是存在着像真空汽蚀破坏一样内向爆破机理，二是存在着浆体中颗粒介质气液分离后的加速冲击作用，由于这类气泡比浆体质量轻，所以它较易被旋转的叶轮赶到蜗壳及前后护板壁面上及护板蜗壳的结合缝隙内并在此处破裂，破裂后液体迅速补充空穴，加速撞击壁面，这种频繁撞击，造成材料疲劳剥落，剥落后的凹坑更易存留气泡，并且还会在此形成涡流，加速壁面磨损。

　　此类属气蚀加高速旋流综合破坏形式，过流件损坏很快，破坏后的外观如熔岩洞滴石怪状。

　　这里需提及一点的是：气体气蚀与抽空是两个不相同的概念，抽空形成的是气液分离，气体气蚀则是气液溶解而后破裂所形成。

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