介绍陕西蒲城发电有限责任公司一期1号机组，P45型泵凝结泵换型前汽蚀引起的故障情况及原因分析，对汽蚀产生原理和破坏作用机理进行了探讨。介绍了更换的9LDTN -2G型凝结水泵。

　　一级凝结泵；轴承；振动；汽蚀；破坏作用；换型蒲城发电有限责任公司一期工程为罗马尼亚制造2xFIC330MW机组，每台机组安装两台罗马尼亚AVERSAS.A.公司生产的一级凝结水栗（简称一级凝泵），型号为P45型单级立式离心泵，泵流量1008t/h、扬程为89m、配用电机功率500kW、额定电流58A、泵耗功率310kW、转速990r/min.1、2号机分别于1996年、1997年投产。但在此后不长的时间里，因汽蚀造成1、2号机组4台一级凝泵先后出现了较严重的轴系振动、叶轮损坏故障，故障情况十分相似，尤其是1号机两台一级凝泵中的乙泵故障情况为严重。

　　不但经常造成设备损坏，有时甚至造成机组停运，使公司蒙受很大经济损失。

　　1设备故障情况在运行中，多次出现1号机乙一级凝泵轴承温度突然上升，温度超过85t：（运行规程要求一级凝泵轴承温度小于801C）。同时泵与电机轴承振动分别达0.11mm、0.16mm（运行规程要求转速1 000r/min以下转机振动小于0.10mm）。对乙泵解体后发现：上部型号为7317B国产推力轴承两盘，铜保持架磨损；下轴承型号为22218E―盘，钢保持架变形，转动时有卡涩现象，均无法使用。检叶轮，发现流道内有蜂窝状大小不一的坑穴，深度较浅。

　　2事故原因分析分析认为，轴承振动过大引起推力轴承发热，导致保持架变形，加剧了轴承温升和振动，造成设备损坏。

　　直接原因虽是振动过大，但从历次事故检修分析可看出，引起振动大的根本原因是泵汽蚀现象严重。

　　3汽蚀的基本原理汽蚀现象是泵内反复出现汽化和凝结，以至对过流部件损坏的现象。其产生原因主要和泵吸入几何高度大小、吸人口真空度大小、液体的温度、吸入途径对液体的水力学阻力等有关。

　　汽蚀对过流部件表面产生的破坏分为机械破坏、化学破坏和电化破坏。

　　3.1机械破坏作用水沸腾时，会变成水蒸汽。由于水中含有一定气体，当压力降低时，溶解在水中的气体也会分离出来，所以在水的汽化过程中所产生的汽蚀是一种蒸汽和空气的混合体。水汽化所产生的汽泡，随着水流往前运动，如进入高压区，由于压力的变化，汽泡内的蒸汽又重新凝结成水。由于体积突然收缩，汽泡原来所占有的空间即形成真空，于是周围的高压水流高速冲进这一空间，从而形成强大的水锤压力，这种瞬时脉冲压力，有时竟达几十甚至几百个大气压。另一方面，在水中分解出来的小汽泡，在水锤压力作用下被急剧压缩，一直到汽泡的弹性压力大于水锤压力时，汽泡停止压缩，而且瞬时膨胀，因而过流表面也形成另一种水锤压力。

　　在过流表面的某一个地区，随着水流不断流过，重演着汽泡形成和破裂、压缩和膨胀的瞬时过程，产生高频率的脉冲水锤压力，机件在此水锤压力的反复打击下，表面金属晶粒开始破坏。高压区的水流在压力作用下，渗人金属裂纹；又当水流局部压力突然降低时，渗进金属裂纹的水流从缝中被吸出，如此循环往复作用，使金属表面的结晶颗粒有被吸附而脱离金属表面的倾向。这些作用总的结果，使金属承受重复载荷，当疲劳应力超过材料的疲劳极限时，金属表面即遭破坏，在被破坏的地方也容易产生应力集中。

　　3.2化学破坏作用汽泡在高压区被压缩时要放出热量，同时又由于水锤压力对金属表面的冲击也会产生局部高温，据试验测定，在汽泡凝结时，局部温升可达数百度，这种高温和高压的作用，促进了汽泡对金属表面的氧化作用。

　　3.3电化破坏作用汽泡在高温高压作用下，产生放电现象即产生电化作用。此外，由于金属表面局部温差，在晶粒中也形成热电偶，冷热端存在着电位差，从而对金属表面产生电解作用。金属表面因电解作用而发暗变毛，也加速机械浸蚀。

　　根据对汽蚀现象的多次观测分析，我认为汽蚀破坏主要是机械破坏。汽蚀破坏在开始时，一般是金属表面失去光泽、变暗、变毛糙而发展成麻点，一般呈针孔状，深度在1~2mm；再进一步使金属表面十分疏松成海绵状，也称为蜂窝状，深度为3mm到几十mm，叶轮叶片较薄的地方就会穿孔，更严重时，会使叶片整块脱落。当汽蚀发生强烈时，常引起出口压力波动，产生强烈的噪音，甚至会使离心泵转子发生振动，影响泵的稳定运行。严重时还会使泵与电机轴承振动加剧，甚至造成电机烧毁泵轴断裂。另外汽蚀破坏了水流的连续性时，也就降低了离心泵的效率。

　　汽蚀的直接后果是缩短设备的检修周期和叶轮、轴承的运行寿命，甚至导致机组停运，耗费检修人力、物力，减少年发电量。因此，如何提高离心泵的抗汽蚀性能，是一项重要任务。

　　4技改换型由于1、2号机组一级凝结水泵入口真空度都极高，在对此类泵进行各种改进措施收效甚微的情况下，决定对1号机乙一级凝泵技改换型。换型后要求：使A西北电力技术3/2003用原P45型泵电机，性能参数与P45型泵基本一致，即：流量、扬程、效率等均一样，安全运行周期累计不少于8000h（或1年）。新泵型号为9LDTN-2G，由沈阳水泵厂设计制造。此型泵由两部分组成：泵筒体、工作部分。

　　4.1泵筒体泵进出口都在泵筒上，筒中间有一支承板，将吸入部分与吐出部分分开，两部分之间由密封圈密封；吸人部分有一脱汽孔，用于将筒内的汽体及时排至凝汽器内。

　　4.2工作部分4.2.1泵壳体泵壳体共有两级，均为涡形体结构。级涡形体由级吐出涡室、级吐出涡室到第二级吸人涡室的过渡流道以及第二级吸入涡室等三部分组成。

　　级吐出涡室为半螺旋双涡室；第二级吸人涡室为环形吸人室。第二级涡形体为第二级的吐出涡室，涡室为半螺旋形双涡室、双出口。

　　级设计为双吸叶轮，双吸叶轮增大了叶轮人口面积，提高了泵抗汽蚀性能，同时由于形状对称，叶轮两侧受力相等，这样在理论上轴向力自身平衡；第二级为单吸叶轮，叶轮有平衡孔以利于减小轴向力，延长推力球轴承的使用寿命。

　　工作部分除了泵壳体、叶轮外还有密封环、轴套、填料、推力轴承、径向轴承等，由于9LDTN-2G轴系过长，为了增强转子稳定性，专门在轴系上、中、下三个部位设计有导轴承。

　　5换型后效果2G型泵自2000年3月运行到2003年2月，除进行过定期维护外，从未因故障而造成停运，运行状况良好，累计运行10000多小时（近1年半）仍在继续运行，超过了预期效果。

　　1号机乙一级凝泵换型后，安全稳定长周期运行证明了这次换型是成功的，并为其他3台泵换型提供了经验和依据。收稿曰期：2003-04-30