关键的外卖
空化当任何区域的局部流体压力低于流体的特征时，在流体系统中发生蒸汽压，导致在流动过程中瞬时形成气体蒸气气泡和气体口袋。这些气泡在表面上的坍塌，后来在高压区，导致典型空泡腐蚀以及一些侵蚀损害。这可能是严重且逐渐灾难性的。它可以在泵抽吸和快速腐蚀表面上产生水蒸气或流体蒸气。这也可能严重影响过程参数。在某些情况下产生的蒸汽或空气的口袋可能导致严重的空气锁定，导致泵效率较低，流量和冷却。
最容易发生空化的位置是:
- 从旋转器的吸力泵，每当它在非常接近设计的压力下运行时需要净正吸头（NPSHR）
- 当节流调节阀处于接近关闭的位置时，由于节流调节阀的排放
- 在涉及管径突然膨胀的系统中，导致压力显著降低
- 在弯管等管接头处，三通接头和肘部
除了空化,侵蚀表面的磨损也可能由于腐蚀碎屑和砂砾磨擦而发生。
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空化的基础知识
在金属表面上，空化腐蚀是在高压区域中产生空腔的结果。流过移动元件的液体，如螺旋桨叶片，可以在高速区域处在低压区域处产生蒸汽或蒸汽气泡。这些蒸汽或气体腔体在升高压力区域的区域中，在流体的质量和壁上塌陷，在下游的壁上塌陷。塌陷蒸气气泡的碰撞力足够强烈，可从非金属甚至金属凿凿固体颗粒基板．
地下存在的亚微观蒸汽或气体增强了空化的发生。气泡的产生，在较低的压力，取决于外部压力，液体蒸汽压，系统的速度-压力梯度和质量密度．
空化腐蚀的程度也与基体金属的冶金性能有关。腐蚀损伤可以通过增加表面硬度,通过工作硬化或通过增加疲劳强度．（在选择给定申请的材料之前，请务必阅读5种测量材料硬度的方法。）已经发现减少了晶粒尺寸也减少了空泡损害。空化阻力可以通过降低夹杂物．
化学和电化学因素导致加速空化损伤也进行了研究。海水流体系统比淡水系统更容易发生空泡腐蚀。阴极保护已经部署在许多情况下以中和电化学反应这导致空化损坏。飞机载体螺旋桨和叶轮离心泵的腐蚀提供了空泡腐蚀的现成例子。喷气式飞机被要求以高于设计速度的速度飞行。过高的转速会导致螺旋桨叶片的腐蚀空化损伤。离心泵系统的阀座和叶轮也可能遭受严重的气蚀破坏。
腐蚀的腐蚀
腐蚀腐蚀是表面恶化由于相对运动的损坏电解液与金属或非金属衬底有关，并与电化学反应相结合。
动荡造成凹坑和其他不规则的内部表面会导致侵蚀增加和加速失效。影响这种损伤的因素包括污染物、磨损碎屑、流体特性和流体流速。感应电流也会加速损伤。
这个问题的解决方案主要是：
在用于原油和天然气开采的海上钻井系统中，腐蚀腐蚀非常严重，由于电化学反应和砂颗粒的机械冲击，砂随着流体在流体系统内流动和部件逐渐恶化。在化工厂、发电厂的流体处理系统和矿山设备的液压系统中也会出现这个问题。
设计者在防止空泡腐蚀中的作用
通过计算和最小化压力梯度，保持系统各区域的压力远高于流体的蒸气压，可以设计出压力突变引起的空化现象。空气通过管道接头和海豹也可以被消除。
以下几个系统操作因素和设计因素可用于减少流体系统中的空化:
- 这种类型的腐蚀可以由所用材料和金属表面的特征引起。使用合适的表面减少了表面损坏工作硬化表面的材料。
- 如果可能的话，净积极吸附头可用（NPSHA）通过降低流体的工作温度，应增加泵。如有必要，可以通过在系统中结合流体冷却器来完成。
- 在泵的吸入口侧做一些简单的修改就可以减少压头损失对于泵，例如通过增加吸管的内径并减小吸管的长度。
- 尽可能减少或消除吸入侧的管道配件，尽可能在较低的转速范围内操作变速泵。
- 过电压会增加电机的转速以及连接的泵的转速。可采用限压保护，以避免过电压。
- 使用设计因素来减少所需的净正吸头，这取决于：
- 叶轮入口的大小
——叶轮设计
-泵的流体流量
-粘度使用液体的粘度指数
- 叶轮的RPM
（可以找到更多想法如何通过改进设计来控制腐蚀)。
用于耐用空化抗性的材料
的使用不锈钢对于流体系统部件，如叶轮，实现抗气蚀是一种高成本的选择。一种经济的方法是依赖抗气蚀涂层。
通过采用以下任何一种来实现空化预防：
- 陶瓷涂料
- 环氧涂料
- 聚氨酯涂料
- 等离子喷雾和热喷涂
- 焊缝覆盖
焊缝覆盖
焊缝覆盖是最早使用的方法，但它们是昂贵的，依赖人类技能。更耐用且经济高效的产品是纳米涂料与陶瓷制品聚合物中的颗粒，未原始的聚氨酯和陶瓷增强环氧树脂。
热喷涂
热喷雾合金如金鱼已经尝试过抗曲面阻力。他们可能会导致残余的压力在涂层组件中并且可能是昂贵的。毛孔和夹杂物的密度也影响了保护的有效性。
基于氧化铝的二氧化钛涂层也用于侵蚀耐磨性。它们通过a喷洒高速氧气燃料（HVOF）热过程。通过等离子体技术喷涂纳米结构附聚氧化铝基粉末。虽然热和耐热和抗腐蚀性等离子体喷，残余热应力在组件是一个主要的缺点。
聚合物涂料
受欢迎程度聚合物涂料是由于:
- 降低劳动力成本和较低的技能复杂性
- 涂层组分中没有残留应力
- 适用于零件的精密轮廓
环氧增强涂料
用于提高金属基板、聚合物等的抗腐蚀空化性能环氧树脂用更硬的陶瓷颗粒如碳化硅增强。这些涂层已经被发现是有效的低强度损伤由于光空化腐蚀。对于中度汽蚀的低速泵部件汽蚀损伤的修复是有效的。
含聚氨酯的无增强聚合物涂料
许多情况下的空化损坏类似于本地化乏力失败。因此，由于其柔韧性较高，未原始的聚合物涂层提供了更好的结果。未成年的原因polyurethane-coated金属构件比不锈钢具有更好的抗空化性能，这是由于金属构件具有较高的能量耗散能力。而金属则是永久的形变和表面侵蚀，聚氨酯涂层用作弹簧，缓冲空化的微射流的功率撞击表面。只要弹性变形表面不超过弹性极限，表面不会有任何损伤。
聚氨酯涂层材料通常被制成非增强和增强聚合物。然而，无增强的聚氨酯涂层具有更强的抗腐蚀性空化。(要了解更多关于这些材料的适用性，请阅读高分子材料的腐蚀)。一些涂料生产商已经引进了专门的抗空化涂料。这些专业弹性产品留住强大粘合强度下浸泡条件在淡水、海水和其他液体中，为高强度空化造成的气泡破裂所释放的能量提供软垫。它们还提供了有效的抗腐蚀和机械侵蚀。
然而，当在叶轮叶片前缘提供涂层时，涂层的厚度应保持在最小。另外，由于额外的流动限制导致速度的提高，空化强度会增加。
结论
每当流体系统经历严重的空化和侵蚀时，可以进行设计修改，以降低空化的强度和随着腐蚀和空化腐蚀的影响。涂覆组件的可行性聚合物涂料还应探索用于更好的空化保护的热喷涂，以改善表面的空化保护。
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