Vodna turbina je pogonski stroj, ki pretvarja energijo vodnega toka v energijo vrtečih se strojev. Spada med turbinske stroje fluidnih strojev. Že leta 100 pr. n. št. se je na Kitajskem pojavil rudiment vodne turbine – vodna turbina, ki se je uporabljala za dvigovanje namakalnih sistemov in pogon opreme za predelavo žita. Večina sodobnih vodnih turbin je nameščenih v hidroelektrarnah za pogon generatorjev za proizvodnjo električne energije. V hidroelektrarni se voda iz gorvodnega rezervoarja skozi dovodno cev dovaja v hidravlično turbino, da poganja rotor turbine, ki se vrti in poganja generator za proizvodnjo električne energije. Končana voda se skozi odvodno cev izpušča v dovodno cev. Višji kot je vodni tlak in večji kot je pretok, večja je izhodna moč hidravlične turbine.
Cevni turbinski agregat v hidroelektrarni ima težave s kavitacijo v tekalni komori turbine, ki v glavnem povzroča kavitacijo s širino 200 mm in globino 1-6 mm v tekalni komori na vstopu in izstopu vode iz iste lopatice, s kavitacijskimi pasovi po celotnem obodu. Še posebej je kavitacija v zgornjem delu tekalne komore bolj izrazita, z globino 10-20 mm. Vzroki za kavitacijo v tekalni komori turbine so analizirani na naslednji način:
Tekalno kolo in lopatica hidroelektrarne sta izdelana iz nerjavečega jekla, glavni material tekalne komore pa je Q235. Njegova žilavost in odpornost proti kavitaciji sta slabi. Zaradi omejene zmogljivosti zadrževanja vode v rezervoarju je rezervoar dlje časa deloval pri ultra visokem projektnem tlaku, v izpustu vode pa se je pojavilo veliko število parnih mehurčkov. Med delovanjem voda teče v hidravlični turbini skozi območje, kjer je tlak nižji od tlaka uparjanja. Voda, ki prehaja skozi režo lopatice, uparja in vre, pri čemer nastajajo parni mehurčki, ki ustvarjajo lokalni udarni tlak, kar povzroča periodične udarce na kovino in tlak vodnega udara, kar povzroča ponavljajoče se udarne obremenitve na kovinski površini in materialno škodo. Posledično se kavitacija kovinskih kristalov uniči. Kavitacija se ponavljajoče se pojavlja v tekalni komori na vhodu in izhodu iste lopatice. Zato se pri dolgotrajnem delovanju ultra visokega vodnega tlaka kavitacija postopoma pojavlja in še naprej poglablja.
Zaradi problema kavitacije v turbinski komori je bila hidroelektrarna na začetku popravljena z reparacijskim varjenjem, vendar so se med kasnejšim vzdrževanjem v turbinski komori ponovno pojavile resne težave s kavitacijo. V tem primeru nas je kontaktirala odgovorna oseba podjetja in izrazila upanje, da bomo lahko pomagali rešiti problem kavitacije v turbinski komori. Naši inženirji so na podlagi podrobne analize opreme podjetja razvili ciljno usmerjen načrt vzdrževanja. Pri zagotavljanju obsega popravila smo izbrali ogljikove nano polimerne materiale glede na delovno okolje opreme, da bi izpolnili dolgoročne zahteve glede delovanja v delovnih pogojih na kraju samem. Koraki vzdrževanja na kraju samem so naslednji:
1. Izvedite razmaščevanje površin kavitacijskih delov turbinske komore;
2. Odstranjevanje rje s peskanjem;
3. Zmešajte nano polimerni material Sorecun in ga nanesite na del, ki ga želite popraviti;
4. Strdite material in preverite površino za popravilo.
Čas objave: 14. oktober 2022
