1. Causes de la cavitation dans les turbines
Les causes de la cavitation dans une turbine sont complexes. La pression est répartie de manière inégale dans la roue. Par exemple, si la roue est installée trop haut par rapport au niveau d'eau en aval, lorsque l'eau s'écoule à grande vitesse dans une zone de basse pression, elle atteint facilement la pression de vaporisation et forme des bulles. Lorsque l'eau atteint une zone de haute pression, la condensation de ces bulles, due à l'augmentation de pression, provoque l'impact des particules d'eau à grande vitesse au centre des bulles. Ces particules viennent combler les vides créés par la condensation, engendrant un fort impact hydraulique et une action électrochimique importante. Il en résulte une érosion de la roue, créant des piqûres et des porosités en nid d'abeille, voire des perforations. Ces dommages dus à la cavitation peuvent entraîner une réduction du rendement de l'équipement, voire sa destruction, avec des conséquences importantes.
2. Introduction aux cas de cavitation des turbines
Depuis la mise en service de la turbine tubulaire d'une centrale hydroélectrique, un problème de cavitation est apparu dans la chambre de combustion, principalement à l'entrée et à la sortie d'une même aube. Des poches d'air de 200 mm de large et de 1 à 6 mm de profondeur se forment. La zone de cavitation est présente sur toute la circonférence, et particulièrement marquée dans la partie supérieure de la chambre de combustion, avec une profondeur de 10 à 20 mm. Malgré le recours à des méthodes telles que le soudage de réparation, le phénomène de cavitation n'a pas été efficacement maîtrisé. Face à l'évolution des technologies, de nombreuses entreprises abandonnent progressivement cette méthode de maintenance traditionnelle. Quelles sont donc les solutions rapides et efficaces ?
Actuellement, la technologie des matériaux nano-polymères de carbone de Soleil est largement utilisée pour contrôler le phénomène de cavitation des turbines hydrauliques. Ce matériau est un composite fonctionnel, obtenu par polymérisation d'une résine haute performance et d'un matériau nano-inorganique de carbone. Il adhère à divers matériaux tels que les métaux, le béton, le verre, le PVC et le caoutchouc. Appliqué sur la surface de la turbine, il offre non seulement une excellente planéité, mais aussi une grande légèreté, une résistance à la corrosion et à l'usure, contribuant ainsi à la stabilité de fonctionnement de la turbine. En particulier pour les équipements rotatifs, son application permet d'améliorer considérablement les économies d'énergie et de limiter les pertes de puissance.
Troisièmement, la solution au problème de cavitation de la turbine
1. Procéder à un traitement de dégraissage de surface, en utilisant d'abord le gougeage à l'arc au carbone pour éliminer la couche de cavitation et retirer la couche de métal détachée ;
2. Ensuite, utilisez le sablage pour enlever la rouille ;
3. Réconcilier et appliquer le matériau nano-polymère de carbone, et gratter le long du repère avec une règle à gabarit ;
4. Le matériau est durci pour s'assurer qu'il est complètement durci ;
5. Vérifiez la surface réparée et assurez-vous qu'elle corresponde à la taille de référence.
Date de publication : 8 mars 2022
