Ūdens turbīna ir spēka iekārta, kas pārveido ūdens plūsmas enerģiju rotējošu mašīnu enerģijā. Tā pieder pie hidraulisko mašīnu turbīnu mašīnu grupas. Jau 100. gadā p.m.ē. Ķīnā parādījās ūdens turbīnas aizmetnis – ūdens turbīna, ko izmantoja apūdeņošanas pacelšanai un graudu pārstrādes iekārtu piedziņai. Lielākā daļa mūsdienu ūdens turbīnu tiek uzstādītas hidroelektrostacijās, lai darbinātu ģeneratorus elektroenerģijas ražošanai. Hidroelektrostacijā ūdens no augšteces rezervuāra tiek novadīts uz hidraulisko turbīnu caur galvas cauruli, lai darbinātu turbīnas rotoru un darbinātu ģeneratoru elektroenerģijas ražošanai. Gatavais ūdens tiek novadīts lejtecē caur atpakales cauruli. Jo augstāks ūdens spiediens un lielāka izplūde, jo lielāka hidrauliskās turbīnas izejas jauda.
Hidroelektrostacijas cauruļveida turbīnas blokam ir kavitācijas problēma turbīnas skrejceļa kamerā, kas galvenokārt veido kavitāciju ar platumu 200 mm un dziļumu 1–6 mm skrejceļa kamerā pie viena un tā paša spārna ūdens ieplūdes un izplūdes atverēm, parādot kavitācijas joslas visā perimetrā. Jo īpaši kavitācija skrejceļa kameras augšdaļā ir izteiktāka, ar dziļumu 10–20 mm. Kavitācijas cēloņi turbīnas skrejceļa kamerā tiek analizēti šādi:
Hidroelektrostacijas skrūve un lāpstiņa ir izgatavotas no nerūsējošā tērauda, un skrūvju kameras galvenais materiāls ir Q235. Tās izturība un kavitācijas izturība ir slikta. Rezervuāra ierobežotās ūdens uzglabāšanas ietilpības dēļ rezervuārs ilgstoši darbojas ar īpaši lielu projektēto spiedienu, un atplūdes ūdenī parādās liels skaits tvaika burbuļu. Darbības laikā ūdens plūst hidrauliskajā turbīnā caur zonu, kur spiediens ir zemāks par iztvaikošanas spiedienu. Ūdens, kas plūst caur lāpstiņu spraugu, iztvaiko un vārās, veidojot tvaika burbuļus, radot lokālu trieciena spiedienu, izraisot periodisku triecienu uz metāla un hidrauliskā āmura spiedienu, izraisot atkārtotas trieciena slodzes uz metāla virsmas, radot materiālus bojājumus. Tā rezultātā metāla kristālu kavitācija samazinās. Kavitācija atkārtoti notiek skrūvju kamerā pie viena un tā paša lāpstiņas ieejas un izejas. Tāpēc, ilgstoši darbojoties ar īpaši lielu ūdens spiedienu, kavitācija pakāpeniski rodas un turpina padziļināties.
Cenšoties novērst turbīnas korpusa kavitācijas problēmu, hidroelektrostacija sākotnēji tika remontēta ar remontmetināšanu, taču vēlākās apkopes laikā korpusa kamerā atkal tika konstatēta nopietna kavitācijas problēma. Šajā gadījumā uzņēmuma atbildīgā persona sazinājās ar mums un cerēja, ka mēs varētu palīdzēt atrisināt turbīnas korpusa kavitācijas problēmu. Mūsu inženieri izstrādāja mērķtiecīgu apkopes plānu, pamatojoties uz uzņēmuma iekārtu detalizētu analīzi. Nodrošinot remonta apjomu, mēs izvēlējāmies oglekļa nanopolimēru materiālus atbilstoši iekārtu ekspluatācijas videi, lai tie atbilstu ilgtermiņa ekspluatācijas prasībām darba apstākļos uz vietas. Apkopes soļi uz vietas ir šādi:
1. Veikt turbīnas korpusa kavitācijas daļu virsmas attaukošanas apstrādi;
2. Rūsas noņemšana ar smilšu strūklu;
3. Sajauciet Sorecun nano polimēru materiālu un uzklājiet to uz remontējamās detaļas;
4. Sacietējiet materiālu un pārbaudiet remonta virsmu.
Publicēšanas laiks: 2022. gada 14. oktobris
