Ο υδροστρόβιλος είναι μια μηχανή ισχύος που μετατρέπει την ενέργεια της ροής του νερού σε ενέργεια περιστρεφόμενων μηχανημάτων. Ανήκει στους υδροστροβίλους των ρευστών μηχανημάτων. Ήδη από το 100 π.Χ., εμφανίστηκε στην Κίνα το βασικό στοιχείο του υδροστροβίλου - ο υδροστρόβιλος, ο οποίος χρησιμοποιούνταν για την ανύψωση του άρδευσης και την κίνηση του εξοπλισμού επεξεργασίας σιτηρών. Οι περισσότεροι σύγχρονοι υδροστρόβιλοι εγκαθίστανται σε υδροηλεκτρικούς σταθμούς για να κινούν γεννήτριες για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Στον υδροηλεκτρικό σταθμό, το νερό στην ανάντη δεξαμενή οδηγείται στον υδραυλικό στρόβιλο μέσω του σωλήνα υπερχείλισης για να κινήσει τον δρομέα του στροβίλου για να περιστραφεί και να κινήσει τη γεννήτρια για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Το τελικό νερό εκκενώνεται στα κατάντη μέσω του σωλήνα εξόδου. Όσο υψηλότερο είναι το μανομετρικό ύψος του νερού και όσο μεγαλύτερη είναι η παροχή, τόσο μεγαλύτερη είναι η ισχύς εξόδου του υδραυλικού στροβίλου.
Μια σωληνωτή μονάδα στροβίλου σε έναν υδροηλεκτρικό σταθμό παρουσιάζει πρόβλημα σπηλαίωσης στον θάλαμο δρομέα της στροβίλου, η οποία σχηματίζει κυρίως σπηλαίωση με πλάτος 200 mm και βάθος 1-6 mm στον θάλαμο δρομέα στην είσοδο και έξοδο νερού της ίδιας πτερυγίου, εμφανίζοντας ζώνες σπηλαίωσης σε όλη την περιφέρεια. Συγκεκριμένα, η σπηλαίωση στο άνω μέρος του θαλάμου δρομέα είναι πιο έντονη, με βάθος 10-20 mm. Οι αιτίες της σπηλαίωσης στον θάλαμο δρομέα της στροβίλου αναλύονται ως εξής:
Ο δρομέας και η λεπίδα του υδροηλεκτρικού σταθμού είναι κατασκευασμένα από ανοξείδωτο χάλυβα και το κύριο υλικό του θαλάμου δρομέα είναι Q235. Η ανθεκτικότητα και η αντοχή του στη σπηλαίωση είναι κακές. Λόγω της περιορισμένης χωρητικότητας αποθήκευσης νερού της δεξαμενής, η δεξαμενή λειτουργεί σε εξαιρετικά υψηλό ύψος πτώσης σχεδιασμού για μεγάλο χρονικό διάστημα και εμφανίζεται μεγάλος αριθμός φυσαλίδων ατμού στο νερό της ουράς. Κατά τη λειτουργία, το νερό ρέει στον υδραυλικό στρόβιλο μέσω της περιοχής όπου η πίεση είναι χαμηλότερη από την πίεση εξάτμισης. Το νερό που διέρχεται από το διάκενο της λεπίδας εξατμίζεται και βράζει για να παράγει φυσαλίδες ατμού, δημιουργώντας τοπική πίεση κρούσης, προκαλώντας περιοδική κρούση στο μέταλλο και πίεση υδραυλικού πλήγματος, προκαλώντας επαναλαμβανόμενα φορτία κρούσης στην μεταλλική επιφάνεια, προκαλώντας υλικές ζημιές. Ως αποτέλεσμα, η σπηλαίωση του μεταλλικού κρυστάλλου πέφτει. Η σπηλαίωση εμφανίζεται επανειλημμένα στον θάλαμο δρομέα στην είσοδο και την έξοδο της ίδιας λεπίδας. Επομένως, υπό τη λειτουργία εξαιρετικά υψηλού ύψους πτώσης νερού για μεγάλο χρονικό διάστημα, η σπηλαίωση εμφανίζεται σταδιακά και συνεχίζει να βαθαίνει.
Στοχεύοντας στο πρόβλημα της σπηλαίωσης του θαλάμου δρομέα του στροβίλου, ο υδροηλεκτρικός σταθμός επισκευάστηκε αρχικά με επισκευαστική συγκόλληση, αλλά κατά τη διάρκεια της μετέπειτα συντήρησης διαπιστώθηκε ξανά σοβαρό πρόβλημα σπηλαίωσης στον θάλαμο δρομέα. Σε αυτήν την περίπτωση, ο υπεύθυνος της επιχείρησης επικοινώνησε μαζί μας και εξέφρασε την ελπίδα ότι θα μπορούσαμε να βοηθήσουμε στην επίλυση του προβλήματος σπηλαίωσης του θαλάμου δρομέα του στροβίλου. Οι μηχανικοί μας ανέπτυξαν ένα στοχευμένο σχέδιο συντήρησης βασισμένο στη λεπτομερή ανάλυση του εξοπλισμού της επιχείρησης. Διασφαλίζοντας το μέγεθος της επισκευής, επιλέξαμε νανοπολυμερή υλικά άνθρακα σύμφωνα με το λειτουργικό περιβάλλον του εξοπλισμού, ώστε να ικανοποιούνται οι μακροπρόθεσμες απαιτήσεις λειτουργίας υπό τις συνθήκες εργασίας επί τόπου. Τα βήματα συντήρησης επί τόπου έχουν ως εξής:
1. Διεξαγωγή επεξεργασίας απολίπανσης επιφάνειας για τα μέρη σπηλαίωσης του θαλάμου δρομέα του στροβίλου.
2. Αφαίρεση σκουριάς με αμμοβολή.
3. Ανακατέψτε το νανοπολυμερές υλικό Sorecun και εφαρμόστε το στο εξάρτημα που πρόκειται να επισκευαστεί.
4. Στερεώστε το υλικό και ελέγξτε την επιφάνεια επισκευής.
Ώρα δημοσίευσης: 14 Οκτωβρίου 2022
