1. Causas da cavitação em turbinas
As causas da cavitação em turbinas são complexas. A distribuição de pressão no rotor da turbina é irregular. Por exemplo, se o rotor estiver instalado muito acima do nível da água a jusante, quando a água flui em alta velocidade 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 se condensam e as partículas da água colidem com o centro das bolhas em alta velocidade, preenchendo os vazios gerados pela condensação. Isso resulta em grande impacto hidráulico e ação eletroquímica, causando erosão nas pás, formando cavidades e poros alveolares, podendo até mesmo penetrar e formar furos. Os danos por cavitação podem levar à redução da eficiência do equipamento ou mesmo à sua destruição, resultando em grandes consequências e impactos.
2. Introdução a casos de cavitação em turbinas
Desde que a unidade de turbina tubular de uma usina hidrelétrica entrou em operação, tem havido um problema de cavitação na câmara do rotor, principalmente na entrada e na saída da mesma pá, formando bolsas de ar com 200 mm de largura e 1 a 6 mm de profundidade. A zona de cavitação se estende por toda a circunferência, especialmente na parte superior da câmara do rotor, e a profundidade da cavitação varia de 10 a 20 mm. Embora a empresa tenha adotado métodos como soldagem de reparo, o fenômeno de cavitação não foi controlado de forma eficaz. Com o avanço da tecnologia, muitas empresas têm gradualmente abandonado esse método tradicional de manutenção. Quais seriam, então, 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. Este material é um compósito funcional produzido a partir de resina de alto desempenho e nanopartículas de carbono inorgânicas por meio de tecnologia de polimerização. Ele pode aderir a diversos metais, concreto, vidro, PVC, borracha e outros materiais. Após a aplicação na superfície da turbina, o material não só apresenta boa aderência, como também vantagens como leveza, resistência à corrosão e ao desgaste, o que contribui para a operação estável da turbina. Em especial para equipamentos rotativos, a aplicação do material na superfície melhora significativamente a economia de energia, além de controlar as perdas de potência.
Terceiro, a solução para a cavitação da turbina.
1. Realizar tratamento de desengorduramento superficial, utilizando primeiro goivagem a arco de carbono para remover a camada de cavitação e, em seguida, a camada de metal solta;
2. Em seguida, utilize jateamento de areia para remover a ferrugem;
3. Alinhe e aplique o material de nanopolímero de carbono e raspe ao longo da linha de referência com uma régua de modelo;
4. O material é curado para garantir que esteja completamente curado;
5. Verifique a superfície reparada e certifique-se de que ela esteja de acordo com o tamanho de referência.
Data da publicação: 08/03/2022
