Causas e Soluções de Cavitação em Turbinas Hidráulicas

1. Causas da cavitação em turbinas
As razões para a cavitação da turbina são complexas. A distribuição de pressão no rotor da turbina é desigual. Por exemplo, se o rotor for instalado muito alto em relação ao nível da água a jusante, quando a água em alta velocidade flui pela área de baixa pressão, é fácil atingir a pressão de vaporização e gerar bolhas. Quando a água flui para a área de alta pressão, devido ao aumento da pressão, as bolhas condensam e as partículas do fluxo de água atingem o centro das bolhas em alta velocidade para preencher os vazios gerados pela condensação, resultando em grande impacto hidráulico e ação eletroquímica, fazendo com que a lâmina seja erodida para produzir poços e poros em forma de favo de mel, e até mesmo penetrada para formar furos. Danos por cavitação podem levar à redução da eficiência do equipamento ou até mesmo danos, resultando em grandes consequências e impactos.

2. Introdução aos casos de cavitação de turbinas
Desde que a unidade de turbina tubular de uma usina hidrelétrica foi colocada em operação, tem havido um problema de cavitação na câmara de rotor, principalmente na entrada e na saída da mesma pá, formando bolsas de ar com largura de 200 mm e profundidade de 1 a 6 mm. A zona de cavitação em toda a circunferência, especialmente na parte superior da câmara de rotor, é mais proeminente, e a profundidade da cavitação é de 10 a 20 mm. Embora a empresa tenha adotado métodos como soldagem de reparo, ela não conseguiu controlar o fenômeno da cavitação de forma eficaz. E com o passar dos tempos, muitas empresas gradualmente abandonaram esse método tradicional de manutenção. Então, quais são as soluções rápidas e eficazes?
Atualmente, a tecnologia de nanopolímeros de carbono Soleil é amplamente utilizada para controlar o fenômeno de cavitação em turbinas hidráulicas. Trata-se de um material compósito funcional produzido por resina de alto desempenho e nanomaterial inorgânico de carbono por meio da tecnologia de polimerização. Pode ser aderido a diversos metais, concreto, vidro, PVC, borracha e outros materiais. Após a aplicação na superfície da turbina, o material não só apresenta características de bom nivelamento, como também apresenta as vantagens de leveza, resistência à corrosão, resistência ao desgaste, etc., que são benéficas para a operação estável da turbina. Especialmente para equipamentos rotativos, o efeito de economia de energia será significativamente aprimorado após a aplicação na superfície, e o problema de perda de potência será controlado.

Terceiro, a solução para a cavitação da turbina
1. Realize o tratamento de desengorduramento da superfície, primeiro use goivagem com arco de carbono para aplainar a camada de cavitação e remover a camada de metal solta;
2. Em seguida, use jato de areia para remover a ferrugem;
3. Reconcilie e aplique o material nanopolímero de carbono e raspe ao longo da referência com uma régua de modelo;
4. O material é curado para garantir que o material esteja completamente curado;
5. Verifique a superfície reparada e certifique-se de que ela esteja de acordo com o tamanho de referência.