1. Oorzaken van cavitatie in turbines
De oorzaken van cavitatie in turbines zijn complex. De drukverdeling in de turbinerotor is ongelijkmatig. Als de rotor bijvoorbeeld te hoog is geïnstalleerd ten opzichte van het waterpeil stroomafwaarts, kan het water bij hoge snelheid door het lagedrukgebied gemakkelijk de verdampingsdruk bereiken en bellen vormen. Wanneer het water vervolgens naar het hogedrukgebied stroomt, condenseren de bellen door de toegenomen druk. De waterdeeltjes botsen met hoge snelheid tegen het midden van de bellen en vullen de ontstane holtes op. Dit resulteert in een grote hydraulische impact en elektrochemische reactie, waardoor de turbinebladen eroderen en putjes en honingraatstructuren ontwikkelen, en zelfs gaten kunnen ontstaan. Schade door cavitatie kan leiden tot een verminderd rendement van de apparatuur of zelfs tot volledige beschadiging, met grote gevolgen.
2. Inleiding tot gevallen van turbinecavitatie
Sinds de ingebruikname van de buisturbine-eenheid van een waterkrachtcentrale is er een cavitatieprobleem in de rotorkamer, voornamelijk bij de inlaat en uitlaat van dezelfde schoep. Hier vormen zich luchtbellen met een breedte van 200 mm en een diepte van 1-6 mm. De cavitatiezone is over de gehele omtrek prominent aanwezig, vooral in het bovenste deel van de rotorkamer, met een cavitatiediepte van 10-20 mm. Hoewel het bedrijf methoden zoals reparatielassen heeft toegepast, is het cavitatieverschijnsel hiermee niet effectief onder controle te krijgen. Naarmate de tijd verstrijkt, hebben veel bedrijven deze traditionele onderhoudsmethode geleidelijk aan afgeschaft. Wat zijn dan snelle en effectieve oplossingen?
Momenteel wordt de Soleil koolstofnanopolymeermateriaaltechnologie veelvuldig gebruikt om het cavitatieverschijnsel in waterturbines te beheersen. Dit materiaal is een functioneel composietmateriaal, geproduceerd door middel van polymerisatie met hoogwaardige hars en koolstofnano-anorganisch materiaal. Het kan worden gehecht aan diverse metalen, beton, glas, PVC, rubber en andere materialen. Na toepassing op het turbineoppervlak heeft het materiaal niet alleen een goede egalisatie, maar ook voordelen zoals een laag gewicht, corrosiebestendigheid en slijtvastheid, wat bijdraagt aan een stabiele werking van de turbine. Vooral bij roterende apparatuur wordt het energiebesparende effect aanzienlijk verbeterd na het aanbrengen van het materiaal op het oppervlak, en wordt het energieverlies beperkt.
Ten derde, de oplossing voor de cavitatie van de turbine.
1. Voer een oppervlakteontvettingsbehandeling uit, waarbij eerst met koolbooglassen de cavitatielaag wordt verwijderd en de losse metaallaag wordt weggehaald;
2. Gebruik vervolgens zandstralen om de roest te verwijderen;
3. Breng het koolstofnanopolymeermateriaal aan en strijk het glad langs de referentielijn met een sjabloonliniaal;
4. Het materiaal wordt uitgehard om ervoor te zorgen dat het volledig is uitgehard;
5. Controleer het gerepareerde oppervlak en zorg ervoor dat het overeenkomt met de referentiemaat.
Geplaatst op: 08-03-2022
