Водяна турбіна — це енергетична машина, яка перетворює енергію потоку води в енергію обертових механізмів. Вона належить до турбінних машин гідродинамічних машин. Ще в 100 році до нашої ери в Китаї з'явився зачаток водяної турбіни — водяна турбіна, яка використовувалася для підйому зрошувальних систем та приводу обладнання для переробки зерна. Більшість сучасних водяних турбін встановлюються на гідроелектростанціях для приводу генераторів для вироблення електроенергії. На гідроелектростанції вода з резервуара вище за течією подається до гідравлічної турбіни через вхідну трубу, щоб приводити в рух робоче колесо турбіни, яке обертається та приводить у рух генератор для вироблення електроенергії. Готова вода скидається вниз за течією через вихідну трубу. Чим вищий напір води та чим більша витрата, тим більша вихідна потужність гідравлічної турбіни.
Трубчаста турбінна установка на гідроелектростанції має проблему кавітації в робочій камері турбіни, яка в основному утворює кавітацію шириною 200 мм та глибиною 1-6 мм у робочій камері на вході та виході води з тієї ж лопаті, демонструючи кавітаційні пояси по всьому колу. Зокрема, кавітація у верхній частині робочої камери є більш помітною, з глибиною 10-20 мм. Причини кавітації в робочій камері турбіни аналізуються наступним чином:
Робоче колесо та лопаті гідроелектростанції виготовлені з нержавіючої сталі, а основним матеріалом робочої камери є Q235. Його міцність та стійкість до кавітації низькі. Через обмежену ємність резервуара для зберігання води, резервуар тривалий час працює з надвисоким розрахунковим напором, і в задній воді з'являється велика кількість бульбашок пари. Під час роботи вода протікає в гідравлічній турбіні через область, де тиск нижчий за тиск випаровування. Вода, що проходить через зазор лопаті, випаровується та кипить, утворюючи бульбашки пари, створюючи локальний ударний тиск, що періодично впливає на метал та тиск гідравлічного удару, спричиняючи повторювані ударні навантаження на поверхню металу та пошкоджуючи матеріал. В результаті кавітація металевих кристалів відпадає. Кавітація виникає повторно в робочій камері на вході та виході однієї лопаті. Тому при тривалій роботі з надвисоким напором води кавітація поступово виникає та продовжує поглиблюватися.
З метою вирішення проблеми кавітації в робочій камері турбіни, гідроелектростанцію спочатку відремонтували за допомогою ремонтного зварювання, але під час подальшого технічного обслуговування в робочій камері знову було виявлено серйозну проблему кавітації. У цьому випадку відповідальна особа підприємства зв'язалася з нами та висловила сподівання, що ми зможемо допомогти вирішити проблему кавітації в робочій камері турбіни. Наші інженери розробили цільовий план технічного обслуговування на основі детального аналізу обладнання підприємства. Забезпечуючи обсяг ремонту, ми вибрали вуглецеві нанополімерні матеріали відповідно до умов експлуатації обладнання, щоб відповідати вимогам довгострокової експлуатації в умовах роботи на місці. Етапи технічного обслуговування на місці такі:
1. Провести знежирення поверхні кавітаційних деталей робочої камери турбіни;
2. Видалення іржі піскоструминним способом;
3. Змішайте нанополімерний матеріал Sorecun та нанесіть його на деталь, яку потрібно відремонтувати;
4. Затвердіть матеріал та перевірте поверхню для ремонту.
Час публікації: 14 жовтня 2022 р.
