水泵磨蚀防治技术在交口灌区的应用

摘 要：水利工程在长期使用之后，水泵一定会产生不同程度的磨蚀情况，这种磨蚀情况一定会影响灌区的正常运行，从而也会在一定程度上影响我国农业的发展，针对这样的情，一定要采取相应的措施对其进行改进，水泵磨蚀防止技术就是一项非常有效的举措，本文主要分析了水泵磨蚀防治技术在交口灌区的应用，希望能够给相关的技术人员提供一定的经验和借鉴。

关键词：水泵；磨蚀；技术

在农业发展比较发达的地区，灌溉技术的采用时非常重要的，良好的灌溉技术是农业健康、快速发展的一个非常重要的基础，当然良好的灌溉技术也要有优质的设备作为良好的支撑，灌溉设备在长时间运行之后一定会产生水泵磨蚀的现象，为了能够更好的保证农业灌溉效果，一定要采取相应的措施对这种现象进行处理。本文以某灌区为例对水泵磨蚀防治技术进行简要的分析和阐述。

1 工程简述

某省某抽水灌区是以水河为水源的大型多级水利抽水灌溉工程，灌区共建有抽水泵站26座，安装机组107台（套），装机容量26969kW。据水文资料统计分析，水河中含粗砂10%，中砂20%，细砂50%，特细砂20%，水河多年平均含沙量49.5kg/m（水利水文站资料），含沙量较大的月份为7～8月，8月份的多年平均值为144.8kg/m。某灌区每年的用水高峰就集中在7～8月份，107台抽水机组几乎全部开启，接近满负荷运行。水泵机组在运行过程中，过流部件长期受高含沙水流的冲刷，造成离心泵叶轮、口环、泵壳，轴流泵叶片、泵体等部件的表面、边缘、结合部分严重磨蚀。以渠首抽水站为例，其4台1400S-18型离心泵年均运行6000h后，叶轮叶形表面经水河水冲刷，大面积呈鱼鳞坑和沟槽状，沟槽最深处达2.5mm，叶轮直径减小20ram左右，磨蚀量达叶轮直径的1.6%（1400S-18型离心泵叶轮直径为1250mm），单机出水量由原来的6.5m/s下降到5.7m/s，降幅达12.3%。

2 水泵的用途

水泵是输送液体或使液体增压的机械。它将原动机的机械能或其他外部能量传送给液体，使液体能量增加，主要用来输送液体包括水、油、酸碱液、乳化液、悬乳液和液态金属等，也可输送液体、气体混合物以及含悬浮固体物的液体。衡量水泵性能的技术参数有流量、吸程、扬程、轴功率、水功率、效率等；根据不同的工作原理可分为容积水泵、叶片泵等类型。容积泵是利用其工作室容积的变化来传递能量；叶片泵是利用回转叶片与水的相互作用来传递能量，有离心泵、轴流泵和混流泵等类型。

3 水泵磨蚀对水泵的影响

水泵在经过流体的过程中要经受沙子和水的侵蚀，短期内这样的现象不会给水泵带来严重的负面影响，但是如果长时间的经受这样的侵蚀之后，水泵结构的金属表面就不会像没有被侵蚀之前那样光滑和坚固，相反，它会变得非常的粗糙，结构也不是非常的紧密，水泵的机械强度和效率就会受到很大的负面影响，在水泵运行的过程中，配合间隙会增大，而且增大的幅度也常的大，在容积上也有非常大的损失，设备的运行效率较以往有了非常明显的下降，通过相关技术人员对灌区的抽水泵运行状况长期细致的调查，一台水泵在运行了两个灌溉周期以后，水泵的出水量会明显减少，降低的幅度一般在10%到20%之间，能源的消耗上也有一定幅度的增加，这样的情况也会导致水泵的相关配件在寿命上会有一定程度的缩减，从而在一个相对较短的周期就要更换配件，也加大了对设备维护所花费的费用，整个灌区的运行成本也会相应的增加。

4 水泵抗腐蚀的技术措施

由于本文中提到的灌区河流的含沙量非常高，所以含沙量对水泵的磨损也非常严重，针对这样的问题，通常情况下水泵在运行了三个周期以后，一定要对水泵当中的部件采取有效的措施进行修补，在长期的发展中，交口灌区采取了很多的措施，同时也经过了很多的努力对相关的技术进行不断的研究和创新，同时也收货了很多的经验，在治理上也取得了很好的效果。

4.1 环氧树脂粘合剂法

这种方法主要以环氧树脂为主要的材料，在材料当中还要加入适量的固化剂、增韧剂以及能够提高水泵整体性能的各种添加剂，这种方法在粘结力上有着非常好的表现，同时在操作上也不是非常难，同时其耐磨蚀的性能也非常好，所以在交口灌区当中也得到了非常广泛的应用。

4.2 耐磨热喷涂技术

热喷涂技术能够对水泵的表面起到非常有效的保护和强化的作用，这种技术也是水泵部件材料保护领域应用非常广泛的技术，这种技术在改善材料的性能上有着非常大的优势，不仅能够改进材料在物力性能上的表现，同时还能很好的对材料的化学性能起到加强的作用，能够非常有效的提高水泵表面耐磨耐腐蚀的性能。这种技术主要是应用氧乙炔火焰来对镍及合金基层按照一定的强度进行火焰喷焊，这种技术的应用在水泵部件的防磨蚀领域得到了非常好的应用，同时也取得了非常好的效果，这是由于热喷涂结合之后的强度要比电镀方法结合的强度大很多，同时也能够使材料拥有更好的耐磨性，所以这项技术也顺理成章的成为了电镀技术的代替品。

5 水泵抗磨蚀防治技术的应用效果

2006年9月份，交口灌区先后使用环氧树脂黏合剂修补法，对渠首抽水站4台1400S-18型离心泵过流部件口环、隔舌、叶轮、泵壳等进行了修补，使用效果十分明显，单机出流由环氧树脂修补前的5.7m3/s增加到6.4m3/s，增幅达12.3%；运行三个灌溉年度（约16000h）后，经对水泵进行解体测量，叶轮表面磨蚀的沟槽最深处仅为1.9mm，叶轮直径减小量为13mm，抗磨效果比未经环氧树脂修补前运行两个灌溉年度（约11000h）时的情况还要好，而单机出流仅下降了0.6m3/s，降幅为9.2%；经对运行数据进行统计计算，单机能源单耗仅增加了0.1度/千吨・米。由此可见，水泵过流部件经环氧树脂修补后，大修周期可延长3年（约16000h），能源单耗显著降低，水泵效率明显提高（约10%）。

2007年对灌区抽水站的4台56ZLB-85轴流泵的轴套采用耐磨热喷涂技术进行处理，取得了较好的效果。该泵原采用表面镀铬工艺方法，使用寿命仅为2500h左右，经采用表面热喷涂技术后，使用4年多，经测量，磨损量仅为0.06mm，照此推算，仍可使用10年多，相比镀铬轴套使用3年的更换周期，其使用寿命延长近5倍。

结束语

在农业灌溉当中，水泵发挥了非常重要的作用，但是我国的很多灌区当中水质含沙量都非常的高，这样就会造成水泵部件出现严重的磨蚀现象，这种磨蚀现象在水泵长期使用之后更加的明显，在这样的情况下，水泵的功能很难得到正常的发挥。从对这种现象处理的技术措施来看，环氧树脂粘合技术存在着很大的优势，不仅能够节省修补过程中所消耗的资金，同时在操作方法上也十分的简便，而且修补的效果也是非常理想的。热喷嚏技术已经是一个非常好的技术，经过了长期的研究和实践之后技术也十分成熟，所以二者也有非常大的应用价值。

参考文献

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