La turbina hidráulica es una máquina generadora que convierte la energía del flujo de agua en energía para maquinaria rotatoria. Pertenece al grupo de turbinas de la maquinaria de fluidos. Ya en el año 100 a. C., apareció en China el rudimento de la turbina hidráulica, utilizada para elevar el riego e impulsar equipos de procesamiento de granos. La mayoría de las turbinas hidráulicas modernas se instalan en centrales hidroeléctricas para impulsar generadores y generar electricidad. En la central hidroeléctrica, el agua del embalse aguas arriba se conduce a la turbina hidráulica a través del conducto de entrada para impulsar el rodete de la turbina y el generador, generando electricidad. El agua tratada se descarga aguas abajo a través del conducto de descarga. Cuanto mayor sea la altura de agua y mayor el caudal, mayor será la potencia de salida de la turbina hidráulica.
Una unidad de turbina tubular en una central hidroeléctrica presenta un problema de cavitación en la cámara del rodete. Esta cavitación se presenta principalmente en la cámara del rodete, a la entrada y salida de agua del mismo álabe, con un ancho de 200 mm y una profundidad de 1 a 6 mm, mostrando bandas de cavitación en toda su circunferencia. En particular, la cavitación en la parte superior de la cámara es más prominente, con una profundidad de 10 a 20 mm. Las causas de la cavitación en la cámara del rodete se analizan a continuación:
El rodete y las palas de la central hidroeléctrica están hechos de acero inoxidable, y el material principal de la cámara del rodete es Q235. Su tenacidad y resistencia a la cavitación son deficientes. Debido a la limitada capacidad de almacenamiento de agua del embalse, este ha estado operando a una altura de diseño ultraalta durante mucho tiempo, y una gran cantidad de burbujas de vapor aparecen en el agua de cola. Durante la operación, el agua fluye en la turbina hidráulica a través de un área donde la presión es inferior a la presión de vaporización. El agua que pasa a través del espacio entre las palas se vaporiza y hierve para producir burbujas de vapor, generando presión de impacto local, causando impactos periódicos en el metal y presión de golpe de ariete, causando cargas de impacto repetidas en la superficie metálica, causando daños materiales. Como resultado, la cavitación del cristal metálico se cae. La cavitación se produce repetidamente en la cámara del rodete en la entrada y salida de la misma pala. Por lo tanto, bajo la operación a una altura de agua ultraalta durante un tiempo prolongado, la cavitación se produce gradualmente y continúa profundizándose.
Para solucionar el problema de cavitación en la cámara del rodete de la turbina, la central hidroeléctrica se reparó inicialmente con soldadura de reparación, pero durante un mantenimiento posterior se detectó un problema grave de cavitación en la cámara. En este caso, el responsable de la empresa nos contactó con la esperanza de que pudiéramos ayudar a resolver el problema. Nuestros ingenieros desarrollaron un plan de mantenimiento específico basado en un análisis detallado de los equipos de la empresa. Asegurando la magnitud de la reparación, seleccionamos materiales de nanopolímero de carbono según el entorno operativo del equipo para cumplir con los requisitos de funcionamiento a largo plazo en las condiciones de trabajo in situ. Los pasos del mantenimiento in situ son los siguientes:
1. Realizar un tratamiento de desengrasado de la superficie de las piezas de cavitación de la cámara del rodete de la turbina;
2. Eliminación de óxido mediante chorro de arena;
3. Mezcle el material nanopolímero Sorecun y aplíquelo a la pieza a reparar;
4. Solidifique el material y verifique la superficie a reparar.
Hora de publicación: 14 de octubre de 2022
