A vízturbina egy erőgép, amely a víz áramlásának energiáját forgógépek energiájává alakítja. A fluid gépek turbinagépezetéhez tartozik. Már Kr. e. 100-ban megjelent Kínában a vízturbina – a vízturbina – kezdetleges formája, amelyet öntözőberendezések emelésére és gabonafeldolgozó berendezések meghajtására használtak. A legtöbb modern vízturbinát vízerőművekben telepítik generátorok meghajtására, amelyek áramot termelnek. A vízerőműben a felvízi tartályban lévő víz a fejcsövön keresztül a hidraulikus turbinába jut, amely megforgatja a turbina futóművét és meghajtja a generátort, áramot termelve. A kész vizet a kifolyócsövön keresztül a lefolyóba vezetik. Minél nagyobb a vízmagasság és minél nagyobb a kiáramlás, annál nagyobb a hidraulikus turbina kimeneti teljesítménye.
Egy vízerőmű csőturbina-egységében kavitációs probléma jelentkezik a turbina futóterében, amely főként 200 mm széles és 1-6 mm mély kavitációt okoz a futóterében, ugyanazon lapát vízbemeneténél és -kimeneténél, kavitációs sávokat mutatva a teljes kerületen. Különösen a futóterének felső részében a kavitáció a legerősebb, 10-20 mm mélységgel. A turbina futóterében fellépő kavitáció okait a következőképpen elemezzük:
A vízerőmű járókereke és lapátja rozsdamentes acélból készült, a járókeret fő anyaga pedig Q235. Szívóssága és kavitációval szembeni ellenállása gyenge. A tartály korlátozott víztároló kapacitása miatt a járókeret hosszú ideje rendkívül nagy tervezési nyomáson működik, és nagyszámú gőzbuborék jelenik meg a farokvízben. Működés közben a víz a hidraulikus turbinában átáramlik azon a területen, ahol a nyomás alacsonyabb, mint a párolgási nyomás. A lapátközön áthaladó víz elpárolog és felforr, gőzbuborékokat képezve, helyi ütési nyomást generálva, periodikus ütést okozva a fémen és vízütési nyomást, ismétlődő ütési terhelést okozva a fém felületén, anyagkárosodást okozva. Ennek eredményeként a fémkristály kavitációja megszűnik. A kavitáció ismételten előfordul a járókereten ugyanazon lapát bemeneténél és kimeneténél. Ezért rendkívül nagy víznyomás hosszú ideig tartó működése során a kavitáció fokozatosan kialakul és tovább mélyül.
A turbina futóterének kavitációs problémáját célozva a vízerőművet kezdetben javítóhegesztéssel javították, de a későbbi karbantartás során ismét komoly kavitációs problémát találtak a futótérben. Ebben az esetben a vállalkozás felelőse felvette velünk a kapcsolatot, és remélte, hogy segíthetünk a turbina futóterének kavitációs problémájának megoldásában. Mérnökeink célzott karbantartási tervet dolgoztak ki a vállalkozás berendezéseinek részletes elemzése alapján. A javítási méret biztosítása mellett a berendezés üzemi környezetének megfelelően szén-nano polimer anyagokat választottunk, hogy megfeleljenek a helyszíni munkakörülmények közötti hosszú távú üzemeltetési követelményeknek. A helyszíni karbantartás lépései a következők:
1. Felületi zsírtalanítás elvégzése a turbina futókamrájának kavitációs részein;
2. Rozsda eltávolítása homokfúvással;
3. Keverje össze a Sorecun nano polimer anyagot, és vigye fel a javítandó alkatrészre;
4. Szilárdítsa meg az anyagot, és ellenőrizze a javított felületet.
Közzététel ideje: 2022. október 14.
