离心泵是一种依靠叶轮旋转所产生的离心力来输送液体的设备，主要由叶轮、泵壳、轴承及密封装置等组成。在石油化工行业，离心泵广泛应用于石油、成品油及其他流体介质的输送。

离心泵的工作原理是在泵内充满液体的情况下，叶轮旋转产生离心力。液体在叶轮槽道中受到离心力的作用，被甩向外围并流入泵壳。这一过程中，叶轮中心的压力降低，形成的压力低于进液管内的压力，使液体在压力差的作用下从吸入口流入叶轮。通过这种方式，离心泵能够持续有效地输送液体。

1. 离心泵的气蚀现象及危害
气蚀现象是离心泵中常见的故障之一，主要由于管道内压力或液体流量的变化，导致液体部分蒸发形成小气泡。当这些气泡被带入高压区时，会迅速塌缩或破裂，产生强烈的局部冲击波和振动。这种冲击波和振动会对泵体产生反复冲击，导致金属表面疲劳损伤，形成气蚀斑点或剥落。气蚀还会影响泵内液体的流动，降低泵的性能，加速过流部件的磨损和老化，从而缩短设备的使用寿命。

2.气蚀现象的监测

监测系统采用非介入式方法，在泵体电源输入侧安装数据采集装置，以收集泵体在工作时的电流和电压数据，并通过“一机一模”形式建立标准模型库。通过采用数据特征分析、趋势比对等手段，识别气蚀变化情况。

一台工作正常的离心泵，由于负载处于平衡状态，可以看到除标准工频（工作频率）信号外，其余谐波及工频的边带处于较小或相对稳定状态。由于气蚀问题的影响，泵体通过流量会引起细微负载波动，负载的变化直接影响电流大小及相位等特性，导致定子绕组产生更多谐波分量，在频谱上会被反馈到主频附近的边带上。

在频谱图中，蓝色线条代表正常状态下离心泵的频谱，黑色线条则代表故障状态下的频谱。故障发生后，工作频率的边带明显上升，指示出气蚀的影响。

对同一离心泵的频谱热力趋势进行查看，当故障发生后，其工频边带能量有明显增大痕迹，这种现象对应产品的劣化情况。

3. 监测的价值

提升设备效率：通过对设备的监测，管理人员能够直观了解设备的健康状态，确保设备持续高效运行。根据设备的健康状况，合理安排检修作业，提高工作效率。

延长设备使用寿命：持续的在线监测可实时掌握设备健康状态，对于昂贵的工业设备来讲，问题越早发现越早处理，可以延长设备的使用寿命，节约更多维修更换成本。

综上所述，离心泵气蚀监测不仅能够有效延长设备的使用寿命，还能减少维修和更换成本，从而为企业带来显著的经济效益。

供稿：李小鹏