1. Causas de la cavitación en turbinas
Las causas de la cavitación en la turbina son complejas. La distribución de presión en el rotor es desigual. Por ejemplo, si el rotor se instala demasiado alto con respecto al nivel del agua aguas abajo, cuando el agua fluye a alta velocidad a través de la zona de baja presión, es fácil que alcance la presión de vaporización y genere burbujas. Cuando el agua fluye hacia la zona de alta presión, debido al aumento de presión, las burbujas se condensan y las partículas del flujo de agua chocan a gran velocidad contra el centro de las burbujas para llenar los huecos generados por la condensación, lo que produce un gran impacto hidráulico y una acción electroquímica que erosiona las palas, creando picaduras y poros en forma de panal, e incluso perforaciones. El daño por cavitación puede reducir la eficiencia del equipo o incluso dañarlo, con graves consecuencias e impactos.
2. Introducción a los casos de cavitación en turbinas
Desde que la unidad de turbina tubular de una central hidroeléctrica entró en funcionamiento, se ha detectado un problema de cavitación en la cámara del rodete, principalmente en la entrada y salida de cada álabe, formando burbujas de aire de entre 200 mm de ancho y 1-6 mm de profundidad. La zona de cavitación es más prominente en toda la circunferencia, especialmente en la parte superior de la cámara del rodete, con una profundidad de 10-20 mm. Si bien la empresa ha adoptado métodos como la soldadura de reparación, no ha logrado controlar eficazmente el fenómeno de cavitación. Con el paso del tiempo, muchas empresas han ido abandonando gradualmente este método de mantenimiento tradicional, por lo que cabe preguntarse cuáles son las soluciones rápidas y eficaces.
Actualmente, la tecnología de nanopolímeros de carbono Soleil se utiliza ampliamente para controlar la cavitación en turbinas hidráulicas. Este material es un compuesto funcional producido mediante polimerización, a partir de resina de alto rendimiento y nanomateriales inorgánicos de carbono. Se adhiere a diversos metales, hormigón, vidrio, PVC, caucho y otros materiales. Tras su aplicación a la superficie de la turbina, el material no solo presenta una excelente nivelación, sino que también ofrece ventajas como ligereza, resistencia a la corrosión y al desgaste, lo que contribuye a un funcionamiento estable. En particular, para equipos rotativos, el ahorro energético mejora notablemente tras su aplicación a la superficie, controlando así las pérdidas de potencia.
En tercer lugar, la solución a la cavitación de la turbina.
1. Llevar a cabo un tratamiento de desengrase de la superficie, utilizando primero el chorro de aire con arco de carbono para eliminar la capa de cavitación y retirar la capa de metal suelto;
2. Luego, utilice chorro de arena para eliminar el óxido;
3. Reconciliar y aplicar el material de nanopolímero de carbono y raspar a lo largo de la línea de referencia con una regla de plantilla;
4. El material se cura para asegurar que esté completamente curado;
5. Compruebe la superficie reparada y asegúrese de que coincida con el tamaño de referencia.
Fecha de publicación: 8 de marzo de 2022
