خطة الصيانة الميدانية لمعالجة مشكلة التكهف في حجرة دوار التوربين

التوربين المائي آلة توليد طاقة تحول طاقة تدفق المياه إلى طاقة دورانية. وهو ينتمي إلى فئة التوربينات المائية. ظهرت نماذج أولية للتوربين المائي في الصين منذ عام 100 قبل الميلاد، حيث استُخدمت لرفع مياه الري وتشغيل معدات معالجة الحبوب. تُركّب معظم التوربينات المائية الحديثة في محطات الطاقة الكهرومائية لتشغيل المولدات الكهربائية. في محطة الطاقة الكهرومائية، تُوجّه المياه من الخزان العلوي إلى التوربين المائي عبر أنبوب التغذية، مما يُشغّل دولاب التوربين ويُدير المولد الكهربائي. تُصرّف المياه المُعالجة إلى المصب عبر أنبوب التصريف. كلما زاد ارتفاع منسوب المياه وزاد معدل التصريف، زادت قدرة التوربين المائي.
تعاني وحدة توربينية أنبوبية في محطة توليد الطاقة الكهرومائية من مشكلة التكهف في حجرة دوران التوربين، حيث يتشكل التكهف بشكل رئيسي بعرض 200 مم وعمق يتراوح بين 1 و6 مم عند مدخل ومخرج الماء لنفس الشفرة، مُظهرًا أحزمة تكهف على كامل محيط الحجرة. ويكون التكهف أكثر وضوحًا في الجزء العلوي من حجرة الدوران، بعمق يتراوح بين 10 و20 مم. وفيما يلي تحليل لأسباب التكهف في حجرة دوران التوربين:
يُصنع دولاب التوربين وشفراته في محطة الطاقة الكهرومائية من الفولاذ المقاوم للصدأ، بينما تُصنع حجرة الدولاب بشكل أساسي من الفولاذ Q235. يتميز هذا الفولاذ بضعف صلابته ومقاومته للتجويف. ونظرًا لسعة تخزين المياه المحدودة للخزان، فقد ظل الخزان يعمل بضغط تصميمي مرتفع للغاية لفترة طويلة، مما أدى إلى ظهور عدد كبير من فقاعات البخار في المياه الخارجة. أثناء التشغيل، يتدفق الماء في التوربين الهيدروليكي عبر منطقة يكون فيها الضغط أقل من ضغط التبخر. يتبخر الماء المار عبر فجوة الشفرة ويغلي مُنتجًا فقاعات بخار، مما يُولد ضغطًا موضعيًا، ويتسبب في تأثير دوري على المعدن وضغط مطرقة الماء، مما يُؤدي إلى أحمال صدمية متكررة على سطح المعدن، مُسببًا تلفًا في المادة. ونتيجة لذلك، تتساقط بلورات المعدن نتيجة التجويف. يحدث التجويف بشكل متكرر في حجرة الدولاب عند مدخل ومخرج الشفرة نفسها. لذلك، ومع استمرار التشغيل بضغط مائي مرتفع للغاية لفترة طويلة، يحدث التجويف تدريجيًا ويتعمق.

بهدف معالجة مشكلة التكهف في حجرة دوار التوربين، تم إصلاح محطة الطاقة الكهرومائية مبدئيًا عن طريق اللحام، ولكن خلال عمليات الصيانة اللاحقة، ظهرت مشكلة تكهف خطيرة في حجرة الدوار. في هذه الحالة، تواصل المسؤول عن المحطة معنا معربًا عن أمله في مساعدتنا على حل مشكلة التكهف في حجرة دوار التوربين. قام مهندسونا بوضع خطة صيانة دقيقة بناءً على تحليل مفصل لمعدات المحطة. مع مراعاة حجم الإصلاح، اخترنا مواد بوليمر نانو الكربون وفقًا لبيئة تشغيل المعدات لتلبية متطلبات التشغيل طويلة الأجل في ظروف العمل الميدانية. فيما يلي خطوات الصيانة الميدانية:
1. إجراء معالجة إزالة الشحوم السطحية لأجزاء التجويف في غرفة دوار التوربين؛
2. إزالة الصدأ عن طريق السفع الرملي؛
3. امزج مادة البوليمر النانوية سوريكون وضعها على الجزء المراد إصلاحه؛
4. قم بتصلب المادة وتحقق من سطح الإصلاح.