Как износостойкость материала влияет на срок службы многоступенчатого насоса?

Износостойкость материалов многоступенчатых насосов оказывает многостороннее влияние на срок службы насоса, суть которого заключается в сохранении целостности конструкции и стабильности работы насоса за счет противодействия физическому воздействию, такому как эрозия среды и абразивный износ.
Типы и механизмы износа в процессе работы многоступенчатых насосов
1. Основные типы износа
Абразивный износ: твердые частицы в среде (например, песок, шлаки, волокна) движутся вместе с жидкостью на высокой скорости, создавая режущее и царапающее воздействие на детали проточной части насоса (рабочее колесо, корпус насоса, направляющие лопатки), образуя канавки или углубления.
Эрозионный износ: постоянное воздействие высокоскоростной жидкости (особенно при двухфазном потоке газ-жидкость) на поверхность корпуса насоса приводит к усталостному разрушению материала, что часто наблюдается на входе рабочего колеса, в местах изгиба спирального корпуса и других областях с изменением скорости потока.
Кавитационный износ: когда местное давление внутри насоса ниже давления парообразования жидкости, образуются и разрушаются пузырьки, создавая высокочастотное ударное воздействие на металлическую поверхность (подобно «микровзрывам»), образуя ячеистые углубления.
Контактный износ: фрикционный износ, возникающий в результате относительного движения корпуса насоса и других деталей (например, втулок, уплотнительных колец) или слишком малого зазора при сборке, часто наблюдается на уплотняющих поверхностях и в местах сопряжения подшипников.
2. Постепенное влияние износа на характеристики насоса
Начальная стадия: увеличение шероховатости поверхности, увеличение гидравлического сопротивления, приводящее к снижению КПД насоса (примерно на 1%–5%).
Средняя стадия: увеличение зазоров между деталями проточной части (например, между рабочим колесом и корпусом насоса), усиление внутреннего обратного потока, снижение напора и расхода, увеличение вибрации и шума.
Поздняя стадия: уменьшение толщины стенок корпуса насоса, снижение прочности конструкции, возможно образование трещин, пробоин и даже закупорка рабочего колеса, изгиб вала и другие серьезные неисправности.