Turbina hidraulică este o mașină electrică ce transformă energia curgerii apei în energia unui utilaj rotativ. Aceasta aparține grupului de turbine cu fluide. Încă din anul 100 î.Hr., în China a apărut un element rudimentar al turbinei hidraulice - turbina hidraulică, care era utilizată pentru ridicarea sistemelor de irigații și acționarea echipamentelor de prelucrare a cerealelor. Majoritatea turbinelor hidraulice moderne sunt instalate în centrale hidroelectrice pentru a acționa generatoare și a genera electricitate. În centrala hidroelectrică, apa din rezervorul din amonte este condusă către turbina hidraulică prin conducta de aducere a apei pentru a acționa rotorul turbinei și a acționa generatorul pentru a genera electricitate. Apa rezultată este evacuată în aval prin conducta de aducere a apei. Cu cât înălțimea de apă este mai mare și debitul mai mare, cu atât puterea de ieșire a turbinei hidraulice este mai mare.
O unitate de turbină tubulară dintr-o centrală hidroelectrică prezintă o problemă de cavitație în camera rotorului turbinei, care formează în principal cavitație cu o lățime de 200 mm și o adâncime de 1-6 mm la camera rotorului, la intrarea și ieșirea apei din aceeași paletă, prezentând curele de cavitație pe toată circumferința. În special, cavitația din partea superioară a camerei rotorului este mai pronunțată, cu o adâncime de 10-20 mm. Cauzele cavitației în camera rotorului turbinei sunt analizate după cum urmează:
Rotorul și palele centralei hidroelectrice sunt fabricate din oțel inoxidabil, iar materialul principal al camerei rotorului este Q235. Duritatea și rezistența la cavitație sunt slabe. Datorită capacității limitate de stocare a apei a rezervorului, acesta a funcționat la o înălțime de turbină ultra-mare pentru o perioadă lungă de timp, iar în apa din spate apar un număr mare de bule de abur. În timpul funcționării, apa curge în turbina hidraulică prin zona în care presiunea este mai mică decât presiunea de vaporizare. Apa care trece prin fanta palelor se vaporizează și fierbe, producând bule de abur, generând o presiune de impact locală, provocând impacturi periodice asupra metalului și presiunea ciocanului de berbec, provocând încărcări repetate de impact pe suprafața metalului, provocând daune materialelor. Ca urmare, cavitația cristalului metalic scade. Cavitația apare în mod repetat în camera rotorului la intrarea și ieșirea aceleiași pale. Prin urmare, în timpul funcționării la o înălțime de apă ultra-mare pentru o perioadă lungă de timp, cavitația apare treptat și continuă să se adâncească.
Având în vedere problema cavitației camerei turbinei, centrala hidroelectrică a fost reparată inițial prin sudură, dar în timpul lucrărilor de întreținere ulterioare s-a constatat din nou o problemă serioasă de cavitație în camera turbinei. În acest caz, responsabilul companiei ne-a contactat și ne-a exprimat speranța că putem ajuta la rezolvarea problemei cavitației camerei turbinei. Inginerii noștri au elaborat un plan de întreținere specific, bazat pe analiza detaliată a echipamentelor companiei. Asigurând dimensiunea reparației, am selectat materiale nanopolimerice de carbon în funcție de mediul de operare al echipamentului, pentru a îndeplini cerințele de funcționare pe termen lung în condițiile de lucru la fața locului. Etapele de întreținere la fața locului sunt următoarele:
1. Efectuați un tratament de degresare a suprafeței pieselor cavitaționale ale camerei rotorului turbinei;
2. Îndepărtarea ruginii prin sablare;
3. Amestecați materialul nanopolimer Sorecun și aplicați-l pe piesa care trebuie reparată;
4. Solidificați materialul și verificați suprafața de reparat.
Data publicării: 14 oct. 2022
